martes, 29 de diciembre de 2015

El Congreso quiere obligar a la NASA a aterrizar en Europa, ¿pero es posible?

La próxima misión de la NASA a Europa, la luna de Júpiter, tendrá una sonda que aterrice en su superficie. No, no es una recomendación de la comunidad científica, sino un mandato oficial del Congreso de los Estados Unidos. Tras conocerse esta noticia, la red se llenó de mensajes de alegría y satisfacción por lo que a todas luces es un hecho positivo. ¿Pero lo es?¿Realmente estamos seguros de lo que significa esta noticia?
La sonda de la NASA para el estudio de Europa (NASA).
Sonda Europa Multi-Flyby Mission (NASA).
Pongámonos en antecedentes. El pasado 16 de diciembre el Congreso de los Estados Unidos aprobó el presupuesto de la NASA para el año fiscal 2016, que ahora alcanza los 19285 millones de dólares, 756 millones más de lo inicialmente solicitado por la administración Obama. Hasta aquí todo bien, a pesar de que la aprobación del presupuesto de la NASA es una especie del juego del gato y el ratón a tres bandas entre la Casa Blanca, el Congreso y el Senado. Pero eso no es lo que nos interesa aquí. Lo importante es que el presupuesto para el año que viene incluye 175 millones de dólares para el desarrollo de la sonda que debe explorar Europa. Esta misión, antes conocida como Europa Clipper y ahora denominada EMFM (Europa Multi-Flyby Mission) hasta que alguien dé con un nombre mejor, comenzó su andadura de forma oficial este año, aunque no despegará hasta 2022 o 2023 a bordo de un cohete SLS.
La obligación de incluir una sonda de aterrizaje ha sido promovida a última hora por el congresista John Culberson, quien está convencido de la tremenda importancia que tiene la exploración Europa, uno de los mundos con mayor potencial de habitabilidad del sistema solar. No cabe duda de que se trata de una opinión compartida por la comunidad científica internacional. Entonces, ¿cuál es el problema?
Pues que viajar a Europa no es sencillo. La NASA lleva décadas intentando desarrollar una misión a este satélite sin éxito a pesar de que se trata de unos de los objetivos científicos prioritarios del sistema solar. La razón es que una misión de este tipo es increíblemente cara. De hecho, EMFM será una misión de tipo Flagship, las más costosas de la agencia con un presupuesto de entre dos mil y tres mil millones de dólares. La NASA intentó el año pasado sacar adelante una misión de bajo coste a Europa por menos de mil millones de dólares, pero fue totalmente imposible. Muchas otras propuestas anteriores, como JEO (Jupiter Europa Orbiter), fueron canceladas por su alto coste. Actualmente se prevé que Europa Clipper -perdón, EMFM- no supere los 2100 millones de dólares, una cifra conseguida solo después de muchos sacrificios y repetidos cambios de diseño (como la sustitución de los RTGs por paneles solares). Y si la misión supera esta cifra corre el riesgo de ser cancelada.
Y aquí es donde entra en juego la sonda de aterrizaje incluida en el presupuesto. Nadie duda que añadir una nave de este tipo es algo positivo, ¿pero a qué precio? Si la nueva sonda dispara el coste de la misión, estaríamos ante el fin de EMFM. Cierto es que el Congreso parece estar dispuesto a financiar este sobrecoste por el momento, pero uno nunca sabe hacia dónde soplarán los vientos cambiantes de la política en los próximos años. Por otro lado, ¿de qué tipo de sonda estamos hablando? Al leer la noticia mucha gente se ha imaginado un aterrizador complejo dotado de múltiples instrumentos que nos va a ayudar a desvelar el misterio de la habitabilidad de Europa. Vamos, algo tal que así:
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Propuesta de sonda de aterrizaje a Europa ELM de 2012 con RTG. Masa total: 900 kg (NASA).


Pero una sonda de estas características queda ciertamente fuera del presupuesto de la misión, por mucho que el Congreso esté decido a soltar el dinero. Además, el conjunto del orbitador más el aterrizador pesado solo podría ser lanzado por el SLS, mientras que la NASA quiere mantener la opción de poder emplear un cohete convencional como el Atlas V en caso necesario (se ve que nadie tiene mucha confianza en que el SLS tenga una vida muy larga). Entonces, ¿cómo sería esta sonda de aterrizaje? Pues me temo que algo mucho más modesto. Vean, vean:
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Propuesta de sonda CLEP de la ESA (ESA).
Y es que la sonda de aterrizaje solo podría tener una masa de 250 kg como máximo si la NASA no quiere verse obligada a rediseñar la misión EMFM (y, créanme, no quiere), aunque esta cifra podría aumentar hasta los 510 kg si se usa el SLS. La nave viajaría a lomos de EMFM y, más que aterrizar, se estrellaría contra la superficie de Europa de forma controlada, ya que simplemente no podría llevar mucho combustible para frenar después de separarse del orbitador.
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Lugar que ocuparía la sonda CLEP de aterrizaje (ESA).
Teniendo en cuenta que la sonda de aterrizaje será un vehículo bastante pequeño, lo gracioso del caso, y esto ha pasado bastante desapercibido, es que la NASA bien podría haber terminado incluyendo una sonda así sin necesidad de que el Congreso le obligase a ello. Efectivamente, hace unos meses la NASA invitó a la ESA a que desarrollase una sonda de aterrizaje que viajaría junto con la EMFM. La agencia europea respondió con dos propuestas, una sonda para estudiar Ío y un pequeño penetrador para Europa conocido como CLEP (CLipper ESA Penetrator).
Nada asegura que la ESA apruebe esta misión, que de entrada podría presentarse como candidata a la cuarta misión de tipo medio de la agencia (M4). En cualquier caso, y tras la decisión del Congreso, todo apunta a que se construirá una sonda muy similar con Europa o sin ella. No obstante, CLEP nos muestra las capacidades y limitaciones que puede tener una sonda de estas características, que incluiría cuatro instrumentos: una cámara (no para fotos panorámicas, sino de las muestras), un conjunto de experimentos para evaluar la habitabilidad de Europa (analizará el pH, conductividad y potencial redox de una gota de hielo de 1 milímetro cúbico), un espectrómetro de masas (para estudiar la muestra calentándola a 900º C) y un sismómetro.
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ELM en la superficie de Europa (NASA).
Pese a todo, Culberson ha declarado que la NASA debería apostar por un aterrizador de grandes dimensiones que aterrice a menos de 5 km/h usando una variante del sistema sky crane del rover marciano Curiosity (!). Como hemos visto, un vehículo así sería muy caro, y casi con toda seguridad superará los mil millones de dólares. Todavía no está muy claro cómo, pero los ingenieros confían en poder desarrollar un aterrizador con sky crane con una masa total de 510 kg, que incluiría una sonda de superficie propiamente dicha de 230 kg (como comparación, la propuesta de sonda de aterrizaje de ELM de 2012 tenía una masa de entre 700 y 900 kg).
¿Y por qué es importante aterrizar en Europa? No se trata de excavar un túnel hasta el hipotético océano que existe bajo la corteza de hielo, algo que queda fuera del alcance de nuestra tecnología. No hace falta llegar a tanto, porque si, como creen algunos investigadores, la corteza está conectada con el océano interno, podemos estudiar directamente la composición y propiedades del mismo analizando las sustancias que se hallan en la superficie.
En definitiva, enviar una sonda de aterrizaje a Europa dentro del marco de la misión EMFM es posible, pero siempre y cuando sea un vehículo pequeño y relativamente simple. Que nadie se espere la Alexéi Leónov.
FUENTE

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