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MISSION

Marc Rayman

Marc Rayman,
Ingeniero Jefe, JPL

Crónicas de Dawn

1 de Septiembre de 2011

Queridos magdawníficos,

Dawn ha completado la primera fase de su exploración de Vesta con un éxito tremendo y nuestro peripatético aventurero está de nuevo en vuelo propulsado, de camino a un nuevo puesto de observación desde el que escrutará su objetivo. Mientras tanto, los científicos están completamente dedicados a la tarea de analizar las magníficas imágenes que nuestra investigación estelar ha transmitido de vuelta a la Tierra.

La mayor parte de Agosto ha estado dedicada a la órbita de muestreo. A una altitud de unos 2 700 kilómetros (1 700 millas), la nave surcaba el espacio rodeando lentamente el mundo que se extendía a sus pies, completando una vuelta cada 69 horas. Vesta rota mucho más rápido, girando alrededor de su eje en 5 horas y 20 minutos. Como ya hemos visto en artículos anteriores, la fase de la órbita de muestreo constaba de siete revoluciones alrededor de Vesta, lo que suponía sobradas oportunidades para acumular un grandioso botín de datos que los científicos estaban esperando ansiosamente.

A medida que Dawn recorre su órbita, sobrevuela el polo norte, para dirigirse a continuación hacia el sur sobre la parte iluminada de Vesta. En cada vuelta de esta fase, apuntó sus sensores a la superficie del asteroide y llenó su memoria con las espectaculares vistas. En la otra mitad de la órbita, planeando por encima del paisaje nocturno, radió sus descubrimientos a la lejana Tierra.

Como ya comentamos el año pasado, Vesta tiene estaciones, al igual que la mayoría de vuestros planetas. Para nuestros lectores en la Tierra, por ejemplo, es verano en el hemisferio norte y una región alrededor del polo sur está en constante oscuridad. Actualmente, en Vesta, el hemisferio sur apunta al Sol, por lo que toda la parte que se encuentra entre unos 52 grados de latitud norte y el polo norte está sumida en una larga noche. En este momento es imposible observar ese 10% de la superficie. Pero como Dawn permanecerá junto a Vesta mientras ésta avanza alrededor del Sol, en 2012 tendrá ocasión de ver algunas de estas escenas ocultas a medida que avancen las estaciones.

La campaña de adquisición de datos en la órbita de muestreo ha sido muy compleja. En las vueltas segunda, cuarta, quinta y sexta estaba planeado tomar más datos de los que caben en la memoria de Dawn, por lo que en dichas órbitas los planificadores de la misión incluyeron periodos en los que la nave dejaría de observar Vesta para apuntar hacia la Tierra su antena principal y transmitir datos durante cinco o seis horas. Esto sería suficiente para que todas las observaciones restantes en el pase sobre el lado diurno de Vesta encontrasen acomodo en la memoria de Dawn.

En las revoluciones primera y tercera, el ordenador a bordo del espectrómetro visible e infrarrojo (VIR) se encontró de pronto en una situación inesperada y dejó de recoger datos. Cuando algunas horas más tarde la nave estuvo de nuevo sobre el lado nocturno, los controladores reconfiguraron el instrumento para que pudiera continuar las operaciones con normalidad en la siguiente vuelta. Los ingenieros y científicos italianos que desarrollaron este complejo dispositivo están trabajando conjuntamente con JPL para determinar la causa subyacente. Han aprovechado los largos periodos de cada órbita en los que la antena principal estaba apuntando a la Tierra para diagnosticar el estado del aparato. Todos los indicadores señalan que se encuentra en buen estado de salud y la evidencia parece indicar que las interrupciones se deben a algunos detalles del modo en que VIR recoge y procesa los datos. El equipo confía en que, una vez hayan comprendido los detalles de su funcionamiento, serán capaces de preparar planes de operación para el espectrómetro que eviten que se produzca esta situación anómala.

Gracias a la estrategia de adquirir más datos de lo estrictamente necesario, incluso con las interrupciones, VIR ha recabado una impresionante cantidad de información. El principal objetivo científico de la órbita de muestreo era recoger 5 000 conjuntos de espectros o "cuadros". Un espectro es la intensidad de la luz a diferentes longitudes de onda, y cada cuadro consiste en espectros visibles e infrarrojos en 256 puntos contiguos de la superficie compleja y misteriosa de Vesta. Al final de la órbita de muestreo, Dawn había recogido 13 000 cuadros o más de tres millones de espectros. Registrar el espectro de un mismo punto más de una vez es también valioso, porque las diferencias en los ángulos de incidencia y emisión de la luz solar proporcionan a los científicos más detalle sobre la composición mineralógica y las propiedades del material. Aunque en el plan inicial se había fijado el objetivo de observar con VIR el 52% de la superficie desde la órbita de muestreo, el equipo está encantado tras haber cubierto aproximadamente el 63%.

La cámara científica también ha excedido las expectativas con creces. La intención original era fotografiar el 60% de Vesta, pero ha conseguido observar al menos 5 veces cada punto de ese 90% de la superficie de Vesta que no se encuentra sumido la oscuridad permanente del invierno polar. Usando imágenes tomadas desde distintos ángulos se pueden construir pares estereoscópicos, y las fotografías tomadas a diferentes horas del día permiten observar los accidentes geográficos bajo diferentes condiciones de iluminación. También se hicieron fotografías con todos los filtros de color de la cámara, que abarcan el infrarrojo cercano y el visible. Hasta hace poco, Vesta era para todos poco más que un pequeño borrón de luz, pero ahora los científicos tienen más de 2 800 fotos del muestreo de Dawn.

Una selección de las imágenes más sorprendentes de este mundo que ha entrado recientemente en la categoría de terreno conocido por el género humano está disponible aquí. A medida que los científicos vayan filtrando el preciado botín, irán añadiendo nuevas imágenes a esta página.

Esta misión ya ha conseguido desvelar muchísimos más detalles sobre Vesta de lo que ninguna misión podría hacer en un sobrevuelo. Aunque aún quedan muchos datos que obtener durante el resto de la estancia de Dawn, los seis gigabytes de datos de VIR y los tres gigabytes que la cámara ha transmitido hasta ahora bastan para mantener a los investigadores ocupados (y muy satisfechos) durante mucho tiempo, mientras van investigando poco a poco la naturaleza de este mundo extraterrestre.

Incluso antes de que la enormemente exitosa órbita de muestreo diera comienzo, los navegantes ya estaban empezando a planear el vuelo hasta la siguiente órbita científica. A lo largo de la aproximación de Dawn y la órbita de muestreo han estado afinando sus medidas de la masa de Vesta y por consiguiente de su campo gravitatorio. Cuanto más se acerca Dawn, más fácil resulta detectar las variaciones en el campo gravitatorio debidas a una distribución no uniforme de la masa en el interior del protoplaneta. Con estas cartas actualizadas de las aguas que circundan Vesta, han trazado el curso de la nave y ya está de nuevo viento en popa. El sistema de propulsión iónica se puso de nuevo en marcha el 31 de Agosto a las 4:05 p.m. PDT, y el viaje hasta la órbita alta de cartografía durará un mes.

Durante la órbita de muestreo, Dawn estaba a 2 700 kilómetros (1 700 millas) de la superficie de Vesta. Su próxima parada orbital se encuentra a unos 680 kilómetros (420 millas). La separación puede parecer relativamente pequeña, pero maniobrar en órbita requiere mucho más trabajo de lo que parece desprenderse de la simple distancia. Además, Dawn no sólo está volando hacia una altitud más baja. Cada una de las órbitas de observación de Vesta está diseñada para optimizar una serie de investigaciones científicas. Los científicos quieren cambiar el plano de la órbita de Dawn mientras la nave viaja de la órbita de muestreo a HAMO para que los sensores puedan observar Vesta bajo diferente iluminación.

Para visualizar mejor la naturaleza de este cambio, imaginaos la órbita como un anillo alrededor del mundo que pasa por encima de los polos y cruza el ecuador en ángulo recto. Muchos globos terráqueos están sujetos por un aro así. Para esta explicación, los residentes de Vesta nos han autorizado a ignorar la rotación, de manera que el aro es como un círculo de longitud geográfica constante levitando en el espacio. Supongamos, a los efectos de esta demostración, que la órbita de muestreo está a una longitud de 15 grados. (El lejano sol estará a una longitud de 0 grados. Brillando sobre un punto 27 grados al sur del ecuador, la estrella está más de 2.25 veces más lejos de Vesta que de la Tierra.) HAMO no sólo está cuatro veces más cerca de la superficie que la órbita de muestreo, sino que también está rotada y su longitud es de 30 grados. Por supuesto, en la realidad Vesta sigue girando alrededor de su eje, pero una vez que el plano de la órbita ha cambiado, el ángulo de incidencia de la luz del sol sobre la superficie a sus pies será diferente. (Una vez más, "longitud" se emplea aquí únicamente para ilustrar la orientación relativa de los planos orbitales; no pretende guardar relación con ningún punto específico de este mundo rocoso tan antiguo y bombardeado.)

Para viajar de la órbita de muestreo a HAMO, Dawn tendrá que realizar el equivalente a un cambio de velocidad de unos 65 metros por segundo (145 mph). Comparado con los 6.8 kilómetros por segundo (15 200 mph) que ha ganado en su viaje desde la Tierra hasta Vesta, es un incremento realmente muy modesto. Aun así, a medida que la nave desciende en espiral, el plan de vuelo se vuelve mucho más complejo que el del vuelo interplanetario. Hablaremos de los resultados en el siguiente artículo.

Incluso mientras Dawn se aventura cada vez más cerca del gigante que lo retiene en órbita, los espléndidos resultados de su primera observación detallada de Vesta siguen asombrándonos y emocionándonos. Tanto las imágenes como el resto de los datos transmitidos de vuelta a la Tierra no sólo tienen un enorme valor científico sino también toda la alegría de descubrir y la emoción de explorar. Cualquiera puede comprender la batalla de sentimientos que supone contemplar algunas de las primeras imágenes que la humanidad ha tomado de este mundo extraterrestre. Después de todo, son la pasión colectiva por extender nuestros dominios más allá de los límites de nuestro vecindario terrestre y el ansia compartida de conocimientos acerca del cosmos los que han hecho posible que un emisario de la Tierra haya encontrado un nuevo hogar tan lejos de su casa, en lo más profundo del cinturón de asteroides. Allí se está viendo satisfecha la sed de nobles aventuras de nuestra especie.

Dawn está a 2 600 kilómetros (1 600 millas) de Vesta. También está a 1.35 UA (202 millones de kilómetros o 125 millones de millas) de la Tierra, unas 555 veces más lejos que la luna y 1.34 veces más lejos que el Sol. Las señales de radio, limitadas universalmente a viajar a la velocidad de la luz, tardan 22 minutos en hacer el viaje de ida y vuelta.


Dr. Marc D. Rayman
10:00 am PDT, 1 de Septiembre de 2011

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