jueves, 25 de mayo de 2017

Se está planeando una misión a Plutón

El equipo de Alan Stern se plantea diseñar una misión que envíe un orbitador e incluso un aterrizador a Plutón.

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En un mundo falto de recursos parece un derroche la exploración espacial, pero sucede si sólo nos fijamos en presupuestos finales y no a lo que sale por habitante.
Al parecer a cada norteamericano le sale la exploración espacial al mismo precio que una o dos entradas de cine al año (posiblemente sin palomitas). También hay margen para el ahorro. La exitosa misión india a Marte costó menos que el presupuesto de la película “The martian”.
Puede que nos parezca precipitada una nueva misión a Plutón cuando aún estamos bajo la resaca de los resultados de la New Horizons. Pero puede que precisamente sea ahora, con la euforia, el mejor momento de planear algo así apara así conseguir la financiación. Al fin y al cabo, se tardan muchos años en diseñar y enviar una sonda de este estilo.
“La próxima misión a Plutón más apropiada es un orbitador, quizás equipado con un aterrizador si tuviéramos suficiente financiación”, ha dicho Alan Stern, investigador principal de la misión New Horizons.
El equipo de New Horizons se ha reunido para hablar sobre esa próxima (¡ojalá!) misión a Plutón. Hay otro grupo que también ha hecho lo mismo.
La realidad es que los resultados de esta misión nos dejaron con la boca abierta y sin saber cómo es la otra cara de Plutón.
Posiblemente Stern tenga razón y lo ideal sería enviar un orbitador. Lo malo es que Plutón está muy lejos y tiene un campo gravitatorio muy débil. Si se va rápido se llega antes, pero si la velocidad es muy elevada entonces ese campo no retiene la sonda lo suficiente como para que entre en órbita. Por tanto, hay que frenar antes de llegar y frenar mucho si se va muy deprisa. ¿Cómo se podría entonces enviar allí una misión en un tiempo razonable?
Una posibilidad es usar el futuro cohete SLS (Space Launch System) de la NASA, un lanzador pesado que en su versión más potente podría poner en órbita casi tanta carga (130 toneladas) como el Saturno V (sí, después de 50 años no hemos sido capaces de hacer algo mejor). La versión block 1, capaz de poner 70 toneladas en LEO, será la primera en entrar en servicio.
El SLS podría ser suficiente para este tipo de misión a Plutón. En este caso, podría llevar todo el combustible químico para acelerar y desacelerar con un lanzamiento, pero esta idea es tildada de demasiado cara por Stephen Fleming (inversor de XCOR Aerospace y Planetary Resources).
Stern estudia usar el SLS pero, para frenar, la nueva misión usaría motores iónicos alimentados eléctricamente por el plutonio de unos RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator), pues a esas distancias la luz solar es tan débil que la energía fotovoltaica sería insuficiente. Este tipo de propulsión se ha usado con éxito en la misión Dawn a Ceres.
Pero el plutonio-238 para estos RTG es muy caro y escaso. De hecho, hasta hace poco EEUU no disponía de un reactor que lo produjera y “vivía” de las reservas del pasado. Algunas misiones se han visto abocadas a usar paneles solares incluso en donde llega poca luz solar, como Juno. Por otro lado, el róver Curiosity usa RTG, aunque a Marte llegue suficiente luz.
Stern calcula que con el SLS y este tipo de frenado, una misión a Plutón necesitaría de dos años para frenar. El tiempo total del viaje sería de 7,5 años, que serían dos años menos que lo que empleó la misión New Horizons que sólo efectuó un sobrevuelo.
Hay una propuesta de propulsión termonuclear actualmente en estudio en fase 1 en la NASA bajo el NIAC (Innovative Advanced Concepts). Es posiblemente la opción más excitante en cuanto a propulsión, pero también la menos realista. Un sistema DFD (Direct Fusion Drive) de este tipo permitiría el viaje a Plutón en sólo 4 años para una misión que colocase de 1000 a 8000 kilos en órbita del planeta enano. Este sistema se ha venido desarrollando durante 15 años en el Princeton Plasma Physics Laboratory. Pero, pese al optimismo de Universe Today, la posibilidad de fusionar nuclearmente un plasma de deuterio y helio-3 y usarlo como sistema de propulsión está muy lejos. Eso sí, sería estupendo que se consiguiera, tanto para una misión a Plutón como para una misión tripulada a Marte.
Otra manera exótica de llegar a Plutón, esta vez también sin parar, sería usar velas láser al modo de la propuesta Breakthrough Starshot. Láseres en Tierra podrían impulsar un cubesat a Plutón y otros lugares del Sistema Solar exterior. De nuevo, esto está lejos de poderse financiar.
Por tanto, que algunos lleguemos a ver la faz oculta de Plutón dependerá del SLS, de un poco de plutonio y mucha voluntad política para financiarlo.
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