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MISSION

Marc Rayman

Marc Rayman,
Ingeniero Jefe, JPL

Crónicas de Dawn

25 de Julio de 2012

Queridas Dawnspedidas,

Dawn ha completado la intensa fase final de su extraordinaria exploración de Vesta y comenzado ya su alejamiento progresivo. Impulsada por un sistema de propulsión iónica de una eficiencia irrepetible, la sonda asciende en una espiral más y más alta, deshaciendo el camino que la insertó en órbita el año pasado.

En el artículo anterior (que saltó a la fama el mes pasado tras entrar en la lista de los 78 mejores artículos (bueno, en español alguno menos) jamás escritos sobre esta ambiciosa aventura interplanetaria), vimos el plan que se había preparado para cartografiar Vesta desde una altitud de 680 kilómetros (420 millas). En su segunda órbita alta de cartografía (High-Altitude Mapping Orbit 2, HAMO2), la nave daba una vuelta alrededor del mundo alienígena cada 12.3 horas. La mitad de la órbita transcurría por encima del lado diurno, mientras se sacaban fotografías del impresionante paisaje. En el lado nocturno, la nave enviaba por radio las valiosas imágenes al lejano planeta donde habitan los controladores humanos (y muchos de nuestros lectores). La incansable repetición de esta estrategia mientras Vesta rotaba a sus pies ha permitido que la cámara de Dawn observara la totalidad de la superficie iluminada cada cinco días.

El robot llevó a cabo su complejo procedimiento con absoluta perfección y completó la observación de la superficie seis veces. Cuatro de los mapas no se obtuvieron apuntando directamente hacia abajo, sino observando el torturado suelo rocoso con un cierto ángulo. Combinando las diferentes perspectivas de cada mapa, los científicos han obtenido un suculento conjunto de imágenes estereográficas que permitirá la reconstrucción tridimensional del terreno que luce las cicatrices de más de 4 500 millones de años en el cinturón de asteroides, entre Marte y Júpiter.

Dawn también cartografió la superficie de Vesta seis veces durante su primera órbita alta de cartografía (HAMO1) en Septiembre y Octubre de 2011. La razón para repetir las observaciones es que Vesta tiene estaciones, aunque avanzan mucho más despacio que en la Tierra. Ahora ya casi es primavera en el hemisferio norte, por lo que la luz del sol está a punto de alcanzar las latitudes más septentrionales, que se encontraban sumidas en una impenetrable oscuridad durante la mayor parte de la estancia de Dawn en el asteroide.

A lo largo de casi dos siglos se ha estudiado este misterioso orbe desde la Tierra, donde se veía como poco más que una mancha borrosa en el cielo nocturno. Gracias a las abundantes imágenes de HAMO1 y HAMO2, así como las de la órbita baja de cartografía (Low-Altitude Mapping Orbit, LAMO), los terráqueos ya conocen la práctica totalidad de la superficie del protoplaneta en exquisito detalle.

Entre los generosos frutos de HAMO2 se cuentan más de 4 700 imágenes. Además de la cuidadosa cartografía, Dawn recogió casi nueve millones de espectros con su espectrómetro visible e infrarrojo (VIR) para ayudar a los científicos a saber más acerca de la naturaleza de los minerales. Este sorprendente botín es más del doble que en HAMO1, lo que demuestra los beneficios de dedicarle el valioso tiempo de observación en HAMO2 a VIR antes de las campañas de cartografía.

Las mediciones que Dawn ha hecho de los picos y los valles, las curvas y revueltas del campo gravitatorio de Vesta, con las que los científicos han conseguido describir la distribución de material en el interior de este gigante, alcanzaron su máxima sensibilidad en LAMO. A baja altitud es también donde el detector de rayos gamma y neutrones (Gamma Ray and Neutron Detector, GRaND) obtuvo su datos más precisos, desvelando los constituyentes atómicos de la superficie y las primeras capas del subsuelo. De hecho, el motivo principal para afrontar el complicado descenso a LAMO era precisamente obtener esas mediciones, aunque las imágenes y espectros que se obtuvieron como bonus elevaron sustancialmente la recompensa. Sin embargo, también en HAMO2 se ha proseguido con los estudios de GRaND y del campo gravitatorio, aumentando más si cabe el ya fabuloso botín.

Los controladores de la misión no han dado a la nave ni un segundo de respiro, aprovechando al máximo el limitado tiempo de estancia en Vesta. Sin pararse ni a descansar ni a regodearse en sus espectaculares logros, en cuanto el robot terminó de transmitir las últimos datos de HAMO2 a la Tierra centró toda su atención en la siguiente tarea: la propulsión iónica.

Las misiones que utilizan propulsión convencional se pasan casi todo el tiempo volando por inercia, pero los lectores más asiduos ya saben que Dawn ha empleado la mayor parte de los casi cinco años que lleva en el espacio propulsándose con su avanzado sistema de propulsión iónica, una exótica e impresionante tecnología heredada de la misión Deep Space 1, también de NASA. Sin propulsión iónica habría sido inasumible dentro del programa Discovery de NASA llevar a cabo la exploración que ya se ha completado con éxito, y la idea de orbitar Vesta y el planeta enano Ceres habría sido directamente imposible. La propulsión iónica no solo hace posible que la nave entre en órbita alrededor de los residentes del cinturón principal de asteroides (algo que ninguna otra nave ha intentado siquiera) sino que también permite a las sondas interplanetarias maniobrar frecuentemente una vez alcanzado su destino, lo que facilita la adaptación de las órbitas a las diferentes necesidades de observación.

El 25 de Julio, a las 9:45 a. m. PDT, y siguiendo un procedimiento que ya ha repetido más de 500 veces, el sofisticado artefacto comenzó a emitir un haz de iones de xenón a alta velocidad. Ahora que ha reanudado la impulsión, su altitud orbital ha comenzado a crecer. El 26 de Agosto la nave estará tan lejos y viajará tan rápido que la gravedad de Vesta ya no podrá retenerla. Dawn volverá con toda suavidad a orbitar alrededor del Sol con la mirada puesta en Ceres.

Aunque HAMO2 ha terminado, la nave dejará de impulsarse en cuatro ocasiones para apuntar sus instrumentos hacia Vesta durante la fase de partida, al igual que hizo durante la aproximación. Las imágenes de aproximación fueron cruciales para la navegación y proporcionaron asombrosas vistas del objetivo que llevábamos persiguiendo tanto tiempo. En esta ocasión, sin embargo, veremos como un mundo ya familiar se va alejando. Pero a medida que el Sol progresa lentamente hacia el norte, avanzando unos tres cuartos de grado por semana, los cambios de iluminación seguirán revelando nuevos elementos en los alrededores del polo norte.

El 15 de Agosto, la sonda interrumpirá su ascenso durante cuatro días y medio. Para entonces Dawn estará a una altitud de unos 5 000 kilómetros (3 100 millas), pero aún estará en órbita. Antes de proseguir la impulsión, ascenderá por inercia hasta casi 6 400 kilómetros (4 000 millas) y volverá a bajar. En este periodo repetirá cuatro veces la rutina de tomar fotos del asteroide gigante a lo largo de un día Vestano de 5 horas y 20 minutos. Esta actividad ya es casi habitual para la nave, que contempló cómo Vesta rotaba a sus pies de una manera similar durante su descenso en Julio de 2011. A esta distancia la gravedad de Vesta es muy débil y Dawn tardaría más de una semana en completar una órbita, por lo que parecerá casi como si la sonda se mantuviese flotando en su sitio mientras Vesta hace piruetas delante de la cámara. Se ha planeado el itinerario de forma que nuestro explorador comience sus observaciones en las latitudes más septentrionales y posteriormente aproveche también para observar las zonas intermedias mientras vuela hacia el ecuador. La nave volará tan despacio que tendrá tiempo después de cada observación para apuntar su antena hacia la Tierra y transmitir los datos recién adquiridos antes de comenzar la siguiente serie de fotografías. Después de la tercera sesión, mientras espera a que la órbita la lleve hasta la latitud necesaria para ejecutar la última, los planificadores de la misión han conseguido acomodar una calibración rutinaria de la cámara y VIR. Dawn girará para apuntar a Júpiter, que estará demasiado lejos para que ninguno de los instrumentos revele ningún detalle interesante, ya que fueron diseñados para cartografíar asteroides desde una órbita cercana. El planeta será poco más que una manchita. (Los observadores terrestres pueden conseguir mejores resultados con unos simples binoculares.) Pero Júpiter es brillante y se puede ver con facilidad desde Vesta, y está tan bien estudiado que es una referencia muy útil para verificar que los instrumentos mantienen una capacidad de medición óptima antes de continuar con las observaciones.

El 22 de Agosto, a casi 6 000 kilómetros (3 700 millas) sobre el lado nocturno, la sonda detendrá de nuevo la impulsión. Con el Sol al otro lado del protoplaneta, Dawn verá sólo una delgada sonrisa brillante contra la abrumadora oscuridad del espacio, casi como una luna nueva. Esta es una perspectiva que no hemos tenido hasta ahora, y aunque no se podrá contemplar una zona amplia, unas pocas fotografías medirán la intensidad de la luz reflejada en este ángulo tan extremo, lo que contribuirá a comprender algunas propiedades del material superficial. Y ya de paso, la imagen puede resultar muy placentera desde el punto de vista estético.

Dawn estará impulsándose pacientemente y con enorme delicadeza en el momento en que escape de Vesta el 26 de Agosto, y no notará el cambio en absoluto. Será un momento tan sereno e indiferente para la nave (y para el equipo de operaciones) como lo fue la captura. Poco después, cuando su altura se acerque a los 17 000 kilómetros (más de 10 000 millas), contemplará una nueva rotación de Vesta. El 1 de Septiembre, a una distancia de 38 000 kilómetros (casi 24 000 millas), se volverá para observar Vesta por última vez. Para entonces, el mundo que ha escrutado durante más de un año estará encogiéndose rápidamente y ya serán pocos los detalles visibles. Aunque los científicos seguirán rebuscando durante años en los datos que la sonda ha enviado, aprendiendo más y más no sólo acerca de Vesta sino también lo que explica de la infancia del sistema solar, Dawn lo dejará atrás mientras avanza hacia las profundidades del cinturón principal de asteroides en busca de otro mundo desconocido que cartografiar.

Dawn está a 740 kilómetros (460 millas) de Vesta. También está a 2.94 UA (439 millones de kilómetros o 273 millones de millas) de la Tierra, o 1 185 veces más lejos que la Luna y 2.89 veces más lejos que el Sol. Las señales de radio, limitadas universalmente a viajar a la velocidad de la luz, tardan 49 minutos en hacer el viaje de ida y vuelta.

Dr. Marc D. Rayman
10:00 p.m. PDT del 25 de Julio de 2012

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