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MISSION

Marc Rayman

Marc Rayman,
Ingeniero Jefe, JPL

Crónicas de Dawn

30 de Junio de 2013

Queridos Dawnámicos Lectores,

La incansable sonda Dawn sigue adelante con su extraordinario vuelo interplanetario en representación de las inquisitivas criaturas que habitan el lejano planeta Tierra. Mientras se aleja irreversiblemente de Vesta, el escarpado mundo rocoso que exploró recientemente, la nave progresa apreciablemente en su singladura hacia el segundo puerto de su ruta, el planeta enano Ceres.

Hemos visto en muchos de nuestros artículos que esta aventura sería absolutamente imposible sin su avanzado sistema de propulsión iónica. Incluso una misión que sólo pretendiese orbitar Vesta, algo que Dawn consiguió con admirable éxito, habría excedido las limitaciones presupuestarias del programa Discovery de NASA si no hubiese contado con un motor iónico. Esta es la única sonda hasta ahora que ha conseguido orbitar un objeto del cinturón principal de asteroides, que se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter. Pero ahora, gracias a tan sofisticada tecnología, va camino de superar su propio logro al hacer algo que ninguna otra nave ha intentado siquiera. Dawn es la única misión jamás planeada para orbitar dos cuerpos extraterrestres, lo que la convierte en una auténtica nave interplanetaria.

La propulsión iónica es 10 veces más eficiente que la propulsión química convencional, lo que permite encarar misiones mucho más ambiciosas. Consume su propelente de xenón con tal parsimonia que, en consecuencia, el impulso es extremadamente tenue. De hecho, el motor iónico ejerce sobre la nave una fuerza similar al peso de una hoja de papel apoyada en vuestros dedos. Con el nivel de impulso del día de hoy, la nave tardaría cinco días en acelerar de cero a 60 millas por hora (100 km/h). Aunque semejante empujón jamás haría crujir vuestros huesos, en las condiciones de ingravidez y ausencia de fricción que reinan en el vuelo espacial el efecto de la impulsión se va acumulando gradualmente. En vez de impulsarse durante cinco días Dawn se impulsa durante años. La propulsión iónica proporciona aceleración a base de paciencia, y paciencia es una de las muchas virtudes de nuestro explorador.

Para llevar a cabo su misión, Dawn está equipada con tres motores iónicos. De acuerdo con el irreverente espíritu que siempre ha gobernado esta misión, las unidades llevan el aparatoso nombre de 1, 2 y 3. (La ubicación de los propulsores fue finalmente desvelada en un artículo poco después del lanzamiento, una vez que la nave estaba demasiado lejos de la Tierra para que esta información pudiera ser utilizada por la prensa sensacionalista.) En comparación, los TIE fighters de Star Wars eran naves de dos motores, de modo que en este caso la realidad vuelve a superar a la ficción. Por otro lado, los TIE fighters incorporaban un diseño que parecía proporcionar mayor agilidad, quizá a costa de un consumo más elevado. Vuestro corresponsal está absolutamente de acuerdo en que, cuando estás intentando destruir a tu enemigo mientras evitas los disparos de sus cañones láser, el consumo de combustible probablemente no es la mayor preocupación.

En cualquier caso, Dawn sólo utiliza un motor iónico en cada momento. Desde el 31 de Agosto de 2011 ha llevado a cabo toda su impulsión con el motor número 3. Este motor impulsó a Dawn a lo largo de su complicado camino de descenso en espiral desde una altitud de 2700 kilómetros (1700 millas) a 210 kilómetros (130 millas) por encima del fascinante paisaje de Vesta y de nuevo hacia arriba. Al final, este motor fue también el que sacó a Dawn de su órbita y ha seguido modificando la trayectoria de la nave alrededor del Sol para que, llegado el momento, sea idéntica a la de Ceres.

Aunque cualquiera de los tres motores pueden proporcionar el impulso necesario y todos ellos están aún en perfecto estado de salud, son muchos los factores que los ingenieros tienen en cuenta a la hora de decidir cuál de ellos usar en cada momento a lo largo de la misión. Ahora han decidido poner de nuevo a trabajar el número 2. Así que el 24 de Junio, después de su pausa mensual habitual para apuntar su antena principal hacia la Tierra para una sesión de comunicaciones, el explorador robótico giró para que fuese ese impulsor y no el número 3 el que se orientase en la dirección adecuada para continuar el viaje hacia Ceres. A pesar de no haberse encendido en casi dos años, el impulsor número 2 volvió a la vida con la misma suavidad que siempre. Y ahora emite un haz de iones verde azulados de xenón mientras la nave tiene la vista puesta en el misterioso mundo alienígena que le aguarda.

Algunos de nuestros lectores (especialmente nuestros hambrientos amigos los Numerívoros) estarán probablemente interesados en los números que ilustran las asombrosas prestaciones del sistema de propulsión iónica, por lo que incluiremos a continuación algunos datos. Las naves espaciales que utilizan propulsión convencional navegan la inmensa mayoría del tiempo por inercia y sólo usan sus motores principales durante algunos minutos o un pequeño número de horas a lo largo de toda su misión. (Nótese que la mayoría de los objetos naturales también navegan por inercia, entre ellos la Luna al orbitar la Tierra, la Tierra y los demás planetas y asteroides al orbitar el Sol y el Sol y otras estrellas en sus órbitas alrededor de la galaxia de la Vía Láctea.) Dawn ha empleado en vuelo propulsado el 63%, casi dos tercios, de su tiempo en el espacio, lo que supone unos 3.6 años. (Esto supera con creces el tiempo total de impulsión de cualquier otra nave espacial.) El propulsor número 3 ha cubierto ligeramente más de la mitad de todo ese tiempo, unos 1.8 años. El motor 1 completó más de 10 meses de impulsión y el número 2 se acerca ahora a 11 meses y sigue aumentando constantemente. (Se puede consultar un resumen parcial de la historia de utilización de los propulsores aquí.)

En todo este tiempo de maniobras a lo largo y ancho del sistema solar, Dawn sólo ha consumido 305 kilogramos (673 libras) de xenón, lo que equivale a menos de 2.7 miligramos por segundo. Promediado a lo largo de sus viajes por el espacio profundo hasta ahora, la nave sólo ha empleado media libra de xenón por día de impulsión. ¡Qué extraordinaria eficiencia!

Este impulso ha sido suficiente para modificar la velocidad de Dawn en unos 8.3 kilómetros por segundo (18 500 mph). Esto es aproximadamente el doble que el anterior record de cambio propulsivo de velocidad, establecido por Deep Space 1, la primera misión interplanetaria en usar propulsión iónica.

Aunque ya ha maniobrado muchísimo más que cualquier otra nave, aún le queda mucho trabajo por hacer para alcanzar y explorar Ceres. De hecho, por impresionante que resulte la propulsión iónica, por eficiente, delicada y persistente que sea, no deja de ser una herramienta. Su importancia reside en las hazañas que hace posibles. La propulsión iónica está llevando a Dawn de gira por los gigantes del cinturón principal de asteroides.Vesta y Ceres se observan desde la Tierra desde principios del siglo 19 (y fueron considerados planetas hasta que el conocimiento científico progresó lo suficiente para reclasificarlos). Después de más de 200 años, finalmente contamos con la tecnología que nos permitirá transformar esas manchitas de luz que se esconden entre las estrellas en complejos mundos llenos de detalles. Nuestro explorador no se limita a revelar fascinantes secretos sobre la infancia del sistema solar, sino que también desvela panoramas capaces de excitar la imaginación de cualquiera interesado en la composición del universo. Aún más poderoso que la propulsión iónica es nuestro deseo interior de afrontar grandiosas aventuras, ampliar nuestras fronteras, superar nuestros límites y poner a prueba nuestra imaginación y nuestro ingenio a la caza de nobles empresas. Encaramada en lo alto de su columna verde azulada de iones de xenón, Dawn es un símbolo dinámico de la insaciable necesidad humana de explorar el cosmos.

Dawn está a 15 millones de kilómetros (9.5 millones de millas) de Vesta y a 53 millones de kilómetros (33 millones de millas) de Ceres. También está a 3.41 UA (510 millones de kilómetros o 317 millones de millas) de la Tierra, o 1300 veces más lejos que la Luna y 3.35 veces más lejos que el Sol. Las señales de radio, limitadas universalmente a viajar a la velocidad de la luz, tardan 57 minutos en hacer el viaje de ida y vuelta.

Dr. Marc D. Rayman
6:00 p.m. 30 de Junio de 2013

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