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MISSION

Marc Rayman

Marc Rayman,
Ingeniero Jefe, JPL

Crónicas de Dawn

27 de Septiembre de 2012

Queridos Dawniversarios,

En el quinto aniversario del comienzo de su ambiciosa aventura interplanetaria Dawn puede echar la vista atrás con gran satisfacción por el fabuloso éxito cosechado en su exploración del enorme protoplaneta Vesta y mirar hacia adelante con la ilusión de alcanzar pronto el planeta enano Ceres. En el día de hoy el embajador robótico del planeta Tierra en el cinturón de asteroides sigue calmadamente en su vuelo de crucero, modificando progresivamente su órbita alrededor del sol para llegar a tiempo a su cita de 2015 con el misterioso mundo alienígena que le espera.

Este aniversario tiene más similitudes con los tres primeros que con el cuarto. Los primeros años en el espacio estuvieron dedicados a alejarse del Sol en espiral, escalando la colina del sistema solar para poder introducirse con suavidad en órbita alrededor de Vesta a tiempo de celebrar el cuarto aniversario. Hace un año, Dawn estaba preso del abrazo gravitacional del gigante, preparándose para cartografiar su superficie en estéreo y realizar otras mediciones. El año subsiguiente ha proporcionado una asombrosa cantidad de datos a medida que Dawn iba revelando los maravillosos secretos que se habían intuido desde la distancia a lo largo de dos siglos. Mientras estaba en Vesta, la nave volaba en espiral para obtener las mejores vistas posibles del asteroide. La última espiral culminó con la partida de Vesta a principios de este mes. Ahora, en su quinto aniversario, está de nuevo moviéndose alrededor del Sol, escalando más allá de Vesta para alcanzar Ceres.

Para los que queráis seguir el avance de la sonda en los mismos términos que hemos usado en anteriores aniversarios (y predecimos con toda confianza que también en los que están por venir), he aquí el quinto resumen anual, que reutiliza el texto del año pasado con las correcciones adecuadas. Aquellos que deseen reflexionar sobre la extraordinaria naturaleza de esta expedición al espacio profundo pueden encontrar interesante la comparación de este material con los artículos de su primer, segundo, tercer y cuarto aniversario.

En los cinco años de viajes interplanetarios, la nave se ha impulsado durante unos 1060 días, el 58 % del tiempo (y aproximadamente 0. 000000021% del tiempo desde el Big Bang). Mientras que para la mayoría de las naves el encendido de su motor para cambiar de curso es un suceso especial, para Dawn es pura rutina. Toda esta impulsión le ha costado a la nave sólo 267 kilogramos (587 libras) de su suministro de xenón, que ascendía inicialmente a 425 kilogramos (937 libras) el 27 de Septiembre de 2007.

La proporción de tiempo que la nave ha dedicado a propulsarse ha bajado respecto al año pasado (donde era del 68%) porque Dawn ha empleado relativamente poco tiempo a impulsarse a lo largo del último año. Aunque cambió de órbita varias veces alrededor de Vesta, la mayor parte del tiempo estaba centrado en la función para la que fue diseñado: escrutar el antiguo mundo en busca de pistas acerca de la infancia del sistema solar.

El impulso acumulado hasta ahora en la misión es el equivalente a acelerar la sonda en 7.14 kilómetros por segundo (16 000 millas por hora). En artículos anteriores (he aquí una de las descripciones más detallas) hemos explicado que debido a los principios del movimiento orbital, ya sea alrededor del Sol o de cualquier otro cuerpo con gravedad, Dawn no está viajando mucho más rápido que cuando despegó. Sin embargo, el cambio efectivo de velocidad sigue siendo una forma útil de medir el efecto de la impulsión de una nave espacial. Después de haber completado aproximadamente la mitad del tiempo de impulsión planeado para la totalidad de la misión, Dawn ya ha excedido con creces el cambio de velocidad conseguido por cualquier otra nave por sus propios medios. (Podéis referiros a este blog anterior para ver una comparación con las sondas que se colocan en órbita alrededor de Marte.)

Desde el lanzamiento, aquellos de nuestros lectores que han permanecido en la Tierra y sus alrededores han completado cinco vueltas alrededor del Sol, con un recorrido total de unas 31.4 UA (4 700 millones de kilómetros o 2 920 millones de millas). Dawn, que orbita más lejos del Sol y por lo tanto se desplaza a una velocidad más moderada, ha viajado sólo 23.4 UA (3 500 millones de kilómetros o 2 180 millones de millas). A medida que se alejaba en sus esfuerzos por igualar su órbita a la de Vesta, iba decelerándose progresivamente hasta la velocidad de Vesta. Desde el lanzamiento de Dawn, Vesta ha viajado sólo 20.4 UA (2 820 millones de kilómetros o 1 750 millones de millas.)

Otra forma de poner en evidencia los avances de la misión es hacer una gráfica de cómo ha ido cambiando la órbita de Dawn alrededor del Sol. Este ejercicio culminará con unos pocos números más de lo habitual, por lo que aquellos lectores que prefieran no detenerse pueden saltárselo, dejándoselo a los siempre agradecidos Numerívoros. A fin de hacer comprensible la siguiente tabla (y para cumplir con nuestra promesa de responsabilidad medioambiental), hemos reciclado aquí debajo parte del texto sobre la naturaleza de las órbitas.

Las órbitas son elipses (como círculos achatados u óvalos con ambos extremos iguales) de modo que, a medida que los miembros de la familia del sistema solar avanzan, una veces se encuentran más cerca del Sol y otras más lejos.

Además de caracterizarse por su forma o, lo que es lo mismo, por su achatamiento, que es una medida de cuánto se diferencian de un círculo perfecto, y por su tamaño, las órbitas también se pueden describir por su orientación en el espacio. Desde la perspectiva de los astrónomos terrestres el plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol (conocido como eclíptica) es una buena referencia. Los demás planetas y las naves en crucero interplanetario recorren órbitas que tienen cierta inclinación con respecto a este plano. El ángulo entre la eclíptica y el plano de la órbita de otro cuerpo alrededor del Sol se conoce como inclinación de la órbita. Vesta y Ceres no orbitan alrededor del Sol en el mismo plano que la Tierra y Dawn tiene que ajustar su órbita a la de sus objetivos. (La mayoría de los planetas orbitan más cerca de la eclíptica y ninguna nave hasta ahora ha tenido que aventurarse tan lejos de este plano para alcanzar ningún otro cuerpo celeste).

A estas alturas ya resulta evidente el trabajo que ha llevado a cabo Dawn, tomando en consideración la progresión en tamaño y forma (expresados conjuntamente por medio de las distancias máxima y mínima al Sol) y en inclinación de su órbita a lo largo de sus tres aniversarios. (Los expertos enseguida argumentarán que hacen falta más detalles para describir completamente una órbita. Nuestra política sigue siendo la de añadir un enlace a las páginas web de los expertos en cuanto su audiencia sea mayor que la nuestra por una sola galaxia.)

La tabla siguiente muestra cuál habría sido la órbita final de Dawn si hubiese dejado de impulsarse en cada uno de sus aniversarios. Para comparar hemos incluido también las órbitas de Vesta y Ceres. Por supuesto, cuando Dawn estaba en la plataforma de lanzamiento el 27 de Septiembre de 2007 su órbita alrededor del Sol era exactamente igual a la de la Tierra. Después del lanzamiento su órbita ya era independiente de la de la Tierra.

Mínima distancia al Sol (UA) Máxima distancia al Sol (UA) Inclinación
Órbita de la Tierra 0.98 1.02 0.0°
Órbita de Dawn el 27 de Sept. de 2007
(antes del lanzamiento)
0.98 1.02 0.0°
Órbita de Dawn el 27 de Sept. de 2007 (después del lanzamiento) 1.00 1.62 0.6°
Órbita de Dawn el 27 de Sept. de 2008 1.21 1.68 1.4°
Órbita de Dawn el 27 de Sept. de 2009 1.42 1.87 6.2°
Órbita de Dawn el 27 de Sept. de 2010 1.89 2.13 6.8°
Órbita de Dawn el 27 de Sept. de 2011 2.15 2.57 7.1°
Órbita de Vesta 2.15 2.57 7.1°
Órbita de Dawn el 27 de Sept. de 2012 2.17 2.57 7.3°
Órbita de Ceres 2.54 2.99 10.6°

Para aquellos lectores que no se vean desbordados por la cantidad de números, la tabla puede ayudar a ver cómo Dawn ha ido modificando pacientemente su órbita en el transcurso de la misión. Obsérvese que el año pasado la órbita de la nave alrededor del Sol era la misma que la de Vesta. Éste era, por supuesto, el objetivo del largo vuelo que comenzó en la misma órbita solar que la Tierra. Aunque sobrevolar Vesta habría sido muchísimo más fácil, alcanzar su misma órbita requería de las capacidades extraordinarias de un sistema de propulsión iónica. Sin él, el Programa Discovery de NASA no habría podido permitirse una misión que explorase este mundo fascinante, y una misión a Vesta y a Ceres habría sido simplemente imposible.

Aunque la sonda abandonó Vesta hace sólo tres semanas el efecto de la propulsión iónica ya es evidente. Dawn ya no está en la misma órbita que Vesta. Está impulsándose a lo largo de un camino diferente, forjando su propio curso a través del cinturón de asteroides. El viaje será largo y la exploración de Ceres no empezará hasta pasado el séptimo aniversario del comienzo de esta aventura espacial. Nos esperan fantásticos descubrimientos y desafíos formidables, algunos de los cuales ni siquiera somos capaces de imaginar aún. Pero esta infatigable sonda (apoyada por su tripulación en el lejano planeta Tierra) ha demostrado que es capaz de logros sorprendentes en su afán por expandir las fronteras y cosechar los jugosos frutos que suponen los nuevos conocimientos y las emocionantes panorámicas del sistema solar para las criaturas que alientan, con su pasión y su creatividad, esta extraordinaria aventura cósmica.

Dawn está a 160 000 kilómetros (99 000 millas) de Vesta y a 62 millones de kilómetros (38 millones de millas) de Ceres. También está a 2.18 UA (325 millones de kilómetros o 202 millones de millas) de la Tierra, 840 veces más lejos que la Luna y 2.17 veces más lejos que el Sol. Las señales de radio, limitadas universalmente a viajar a la velocidad de la luz, tardan 36 minutos en hacer el viaje de ida y vuelta.

Dr. Marc D. Rayman
4:34 p.m. PDT del 27 de Septiembre de 2012

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