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MISSION

Marc Rayman

Marc Rayman,
Ingeniero Jefe, JPL

Crónicas de Dawn

30 de Junio de 2012

Queridos Lectores Dadawns La Vuelta,

Dawn está contemplando Vesta bajo una nueva luz. Como de costumbre, la sonda sigue cartografiando cuidadosamente el planeta alrededor del cual orbita desde hace casi un año. Mientras completa dos vueltas cada día en torno a aquel mundo alienígena, nuestro ardoroso aventurero observa las señales de la torturada historia de Vesta, incluyendo las cicatrices acumuladas durante más de 4500 millones de años en el cinturón de asteroides, que se encuentra entre Marte y Júpiter.

Tras completar sus maniobras de ascenso orbital hasta su segunda órbita alta de cartografía (second High-Altitude Mapping Orbit, HAMO2), Dawn mira hacia abajo desde unos 680 kilómetros de distancia (420 millas). Esta es la misma altura desde la que cartografió Vesta entre mediados de Septiembre y finales de Octubre de 2011. El inerte paisaje rocoso no ha cambiado desde entonces, pero el aspecto que presenta a los sensores de la cámara sí lo ha hecho. La primera órbita alta de cartografía (HAMO1) tuvo lugar poco después del comienzo del verano austral de Vesta, por lo que el sol estaba muy al sur del ecuador. Esto dejaba las regiones más septentrionales en la profunda oscuridad de la noche invernal. Como su movimiento alrededor del sol es ostensiblemente más lento que el de la Tierra, las estaciones en Vesta duran mucho más. Dawn puede mantenerse en órbita en lugar de llevar a cabo un breve vuelo de reconocimiento en medio de un vertiginoso viaje hacia otros destinos, gracias a lo cual la sonda puede observar la superficie ahora bajo una iluminación diferente.

La mayoría del terreno que estaba a resguardo del sol, y por tanto invisible para la cámara, durante HAMO1 está ahora iluminado. Incluso las áreas que estaban visibles están ahora iluminadas desde otro ángulo, por lo que las nuevas observaciones revelan muchos detalles adicionales. Además del desplazamiento estacional del sol hacia el norte, la órbita de Dawn en HAMO2 tiene una orientación diferente, tal y como describimos el mes pasado, lo que aumenta aún más las oportunidades de obtener nuevas vistas y realizar más descubrimientos.

La estrategia para cartografiar Vesta durante HAMO2 es la misma que en HAMO1. La trayectoria orbital de Dawn pasa casi por encima del polo norte. (Como ya vimos el mes pasado, la órbita no pasa exactamente por encima de los polos sino que sólo alcanza 86 grados de latitud. Esta ligera diferencia no es importante para nuestra explicación.) Durante el sobrevuelo del lado diurno en dirección sur, la cámara y el espectrómetro visible e infrarrojo (VIR) recogen su preciosa carga de datos. Después de pasar (casi) por encima del polo sur, Dawn se dirige hacia el norte sobre el lado nocturno de Vesta, y en vez de apuntar sus sensores hacia el suelo, la sonda orienta su antena principal hacia la tan lejana Tierra y transmite los hallazgos a los receptores enormemente sensibles de la Red de Espacio Profundo. Esta rutina se repite cada 12.3 horas a medida que nuestro incansable navío completa una vuelta tras otra alrededor del gigantesco asteroide.

Mientras Dawn da vueltas, Vesta rota a sus pies, completando un giro en 5.3 horas. Al igual que en HAMO1, los planificadores de la misión han elaborado una cuidadosa coreografía en este pas-de-deux celestial, de manera que en el curso de 10 órbitas, que duran algo más de cinco días, la cámara tendrá ocasión de contemplar casi la totalidad de la superficie iluminada. Estos conjuntos de 10 órbitas se conocen entre los miembros del equipo de Dawn (y ahora también entre vosotros, leales lectores) como un ciclo de cartografía.

Hasta hace unos pocos meses, HAMO2 estaba planeado para cuatro ciclos. Gracias a la confirmación en Abril de que Dawn podría prolongar su estancia en Vesta sin retrasar por ello su cita de 2015 con el planeta enano Ceres, HAMO2 se ha visto incrementada hasta seis ciclos de cartografía (y un poco más, como veremos enseguida), lo que promete un botín científico aún mayor.

En el ciclo 1, que empezó el 23 de Junio, la cámara apuntaba a la superficie directamente debajo de la nave. Esta misma perspectiva se recogerá también en el ciclo 6. En los ciclos 2 a 5, se recogerán imágenes con diferentes ángulos de inclinación, lo que proporcionará diferentes vistas del complicado paisaje. Los científicos combinan estas imágenes para elaborar mapas topográficos que ponen en evidencia todo el carácter tridimensional de Vesta, desde precipicios vertiginosos a cumbres sobrecogedoras, pasando por enormes montañas, llanuras suavemente onduladas, áreas con misteriosas cordilleras y surcos, enormes fracturas y cráteres que atravesaron la corteza. Conocer la elevación de los numerosos accidentes geográficos y la inclinación de las pendientes es esencial para comprender los procesos geológicos y las fuerzas que dieron forma a este exótico mini-planeta. Además del excepcional valor científico, las imágenes estereográficas proporcionan una visión muy realista, y a la vez muy excitante, para cualquiera que desee hacerse una idea del aspecto este mundo tan lejano. Si no habéis estado allí en persona, no podéis dejar de visitar la Imagen del Día con regularidad y ocasionalmente la galería de vídeos para daros cuenta de lo que vosotros y el resto de la humanidad ha estado perdiéndose durante los dos siglos en los que Vesta no ha sido más que un minúsculo y tenue borrón en el cielo nocturno.

Para poder crear películas en 3-D y otras imágenes estereográficas, basta con dos ángulos. Eso es suficiente para simular lo que percibirían nuestros ojos, pero no basta para contar el cuento completo. Un par de imágenes a izquierda y derecha no proporciona información en dirección vertical. Los científicos eligieron las direcciones de manera que la cámara de Dawn proporcione las mejores combinaciones de perspectiva e iluminación para poder elaborar un mapa de elevaciones completo.

En el ciclo 2, la nave sobrevuela el lado diurno apuntando hacia adelante y a la izquierda. En el ciclo 3 los instrumentos estarán enfocados hacia atrás y ligeramente a la izquierda. En el ciclo 4 observarán la superficie más hacia atrás y a la derecha, mientras que durante el 5 tomarán imágenes a la derecha y ligeramente hacia adelante. Todas estas imágenes darán lugar a una reconstrucción sorprendentemente detallada de la forma de Vesta y combinadas con las de HAMO1 nos permitirán tener una visión 3-D extraordinariamente exhaustiva.

La cámara y VIR están montados en la nave de manera que apunten siempre en la misma dirección. Durante estos seis ciclos, la dirección vendrá determinada por los requisitos del cartografiado topográfico, pero VIR también recoge valiosos espectros allí donde apunta sus sensores. Un espectro es una medida de la intensidad de la luz a diferentes longitudes de onda, y recuerda al arco iris que se puede ver cuando un prisma de cristal o una gota de agua separa la luz en sus colores constitutivos. El material de Vesta confiere una señal distintiva a la luz del sol que en él se refleja, de manera que VIR puede identificar la naturaleza de los minerales. El sensor ya ha puesto en evidencia que Vesta presenta una composición enormemente variada, lo que atestigua una historia geológica compleja. VIR es capaz de registrar la luz desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. De hecho, el instrumento llega tan lejos en el infrarrojo que es capaz de detectar las levísimas emisiones de calor desde la superficie, por lo que puede funcionar también como un termómetro a distancia. Cada toma de VIR está formada por los espectros de 256 puntos de la superficie, lo que proporciona una gran cantidad de información.

Comparado con la cámara, VIR proporciona una fabulosa resolución espectral a cambio de una menor resolución espacial. VIR fue el instrumento principal durante la órbita de muestreo, donde estaba a suficiente altura para poder observar la mayoría de la superficie incluso a través de su estrecha ranura de entrada. En HAMO1 y HAMO2, a una altitud más baja, VIR no puede cubrir la totalidad de Vesta en un solo ciclo cartográfico, ni siquiera en seis. (E incluso con todos los datos adicionales recogidos durante los meses de operaciones en la órbita baja de cartografía (LAMO), la cercanía de la superficie le permitió obtener unas excelentes tomas a corta distancia, pero sólo de regiones muy pequeñas.) HAMO1 fue tan sorprendentemente productiva que VIR consiguió observar una gran parte de la superficie, y la cobertura está aumentando significativamente durante HAMO2.

Como la misión está progresando tan bien, los planificadores han decidido dedicar algo más de tiempo de HAMO2 a las mediciones de VIR. Entre el 15 y el 25 de Junio, antes de que comenzaran los seis ciclos de cartografía, VIR fue una vez más la estrella de la función celestial. Todas las órbitas se dedicaron exclusivamente a recoger tantos espectros como se pudiera transmitir de vuelta a la Tierra. El enlace de telecomunicaciones que cruza el sistema solar es bastante limitado. Al no tener que repartirlo entre las imágenes de la cámara y los espectros de VIR, los controladores pudieron maximizar la cobertura de Vesta.

La extraordinariamente productiva exploración de Dawn puede hacer creer que sus logros son fáciles, pero como todas las empresas de estas características, el éxito viene de la mano de un grupo de personas que aplican conjuntamente sus conocimientos, su experiencia, su disciplina, su creatividad y una enorme curiosidad por explorar lo desconocido. Gracias a su enorme inversión de tiempo y energía la lejana sonda puede desempeñar su misión, desvelando un mundo muy antiguo que hasta hace poco sólo se había podido ver a través de lejanos telescopios.

Cuando publicamos el artículo anterior para lectores de todas las dawnominaciones, Dawn estaba a medio camino en su ruta espiral entre LAMO y HAMO2. (Podéis seguir el cambio semanal de altitud en los informes de estado de la misión a lo largo de Mayo.) A pesar de ser muy complicado, el vuelo tuvo lugar siguiendo precisamente las indicaciones. Como maniobrar la nave espacial para alcanzar exactamente su objetivo es tan difícil, los planificadores de la misión habían previsto una ventana para hacer ajustes finos de la órbita entre el 9 y el 10 de junio, una vez completado el segmento principal de propulsión iónica. Esto es muy similar a la maniobras de corrección orbital que se realizaron antes sobrevolar Marte. Sin embargo, tras medir cuidadosamente la órbita final, el 4 de junio, después de terminar la impulsión, los navegantes determinaron que el resultado era tan bueno que no hacía falta hacer correcciones.

Antes de continuar las observaciones de Vesta el 15 de junio, los ingenieros deshicieron algunas de las reconfiguraciones que habían llevado a cabo para las operaciones a baja altitud. También aprovecharon el tiempo para realizar comprobaciones rutinarias de la salud de la cámara de reserva, asegurándose de que sigue estando preparada para hacerse cargo si algo le pasara a la cámara principal. Ambos instrumentos se encuentran en excelentes condiciones.

Mientras Dawn sigue escrutando Vesta incansablemente e informando de sus fascinantes descubrimientos, el equipo de control de la misión está dando los últimos retoques a los planes de partida. El 25 de julio la nave comenzará una vez más su ascenso para abandonar HAMO2 con la mirada puesta ya en Ceres. Sin embargo, de la misma manera que durante la fase de aproximación, realizará breves descansos para poder tomar algunas observaciones adicionales. A medida que Vesta se vuelve más pequeño y más lejano, el sol va alcanzando regiones más y más septentrionales, y los instrumentos harán algunas fotos de despedida. Describiremos estos planes en el siguiente artículo. Como veremos, incluso mientras Dawn se despide del que ha sido su compañero durante más de una año en las profundidades del cinturón de asteroides, seguirá desvelando secretos que impresionarán y asombrarán a todos esos seres, incansables y apasionados de los descubrimientos, que apoyan en la distancia a nuestro explorador en su viaje interplanetario. Gracias a este robot, se sienten transportados muy, muy lejos a través del espacio para disfrutar de las vistas y hallar nuevos conocimientos que de otra manera permanecerían fuera de su alcance.

Dawn se encuentra a 680 kilómetros (420 millas) de Vesta. También está a 3.17 UA (474 millones de kilómetros o 294 millones de millas) de la Tierra, o 1305 veces más lejos que la luna o 3.12 más lejos que el sol. Las señales de radio, limitadas universalmente a viajar a la velocidad de la luz, tardan 53 minutos en hacer el viaje de ida y vuelta.

Dr. Marc D. Rayman
10:30 p.m. PDT del 30 de Junio de 2012

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