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Sonda espacial Voyager






Voyager, nombre de dos sondas estadounidenses, lanzadas en 1977, diseñadas para explorar cuatro de los denominados planetas exteriores del Sistema Solar (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). Las dos naves se aprovecharon de una conjunción poco común de estos planetas y de su gravedad para desplazarse de uno a otro sin necesidad de depender de los sistemas de propulsión de a bordo. La misión de estas sondas se ha ampliado en la actualidad para explorar el Sistema Solar más allá de los planetas exteriores.
Los Voyager 1 y 2 despegaron del Centro Espacial John F. Kennedy, en Cabo Cañaveral, con la ayuda de un cohete Titan Centaur. Este lanzador propulsó las naves hasta una órbita baja alrededor de la Tierra y las catapultó hacia Júpiter. El Voyager 2 se lanzó el primero, el 20 de agosto de 1977, y el Voyager 1, con una ruta más corta y más rápida, el 5 de septiembre del mismo año.
El Voyager 1 llegó a Júpiter el 5 de marzo de 1979, y el Voyager 2 el 9 de julio. El Voyager 1 sobrevoló Saturno el 12 de noviembre de 1980, y el Voyager 2 el 25 de agosto de 1981. Después de realizar este vuelo de inspección por Saturno, el Voyager 1 continuó hacia el norte, fuera del plano de la eclíptica (en el que se encuentran las órbitas de la mayoría de los planetas). El Voyager 2 pasó por Urano el 24 de enero de 1986, y por Neptuno el 25 de agosto de 1989, y continuó hacia el sur por el espacio interestelar.

LAS SONDAS
Las dos sondas son idénticas: cada una, de 815 kg, está compuesta por 65.000 piezas. Se diseñaron con materiales resistentes a las radiaciones, y las piezas más sensibles recibieron una protección suplementaria.
Un juego de 16 propulsores permitía a las naves controlar la posición y corregir la trayectoria. Cada uno de ellos producía un empuje de sólo 0,85 newtons, de forma que la nave podía realizar maniobras delicadas. Como las sondas debían viajar lejos del Sol, no podían utilizar paneles solares para aprovechar su energía. En su lugar, para accionar los instrumentos, el ordenador, la radio y otros sistemas, emplearon generadores termoeléctricos de radioisótopos, que producen electricidad a partir del calor resultante de la desintegración radiactiva del plutonio. Las aeronaves se controlan a través de la denominada Deep Space Network (red del espacio profundo), un sistema global de seguimiento de naves espaciales, que permite también devolver sus datos a la Tierra.
Las dos sondas estaban equipadas con los instrumentos necesarios para llevar a cabo diez experimentos científicos diferentes. Llevaban cámaras de televisión, sensores de infrarrojos y ultravioleta, magnetómetros, detectores de plasma, sensores de rayos cósmicos y detectores de partículas con carga. Además, las radios de las naves se emplearon para recopilar información sobre atmósferas planetarias y sistemas de anillos.
A bordo se colocó un mensaje para la posible comunicación con seres extraterrestres que pudieran entrar en contacto con las sondas. Cada Voyager lleva un disco de 30,5 cm de diámetro, hecho de cobre, con recubrimiento de oro, que contiene 115 imágenes y una gran variedad de sonidos naturales representativos de las distintas formas de cultura y vida en la Tierra. El disco también incluye selecciones musicales de diferentes culturas y épocas, frases de saludo en 55 idiomas y mensajes impresos del entonces presidente de Estados Unidos, Jimmy Carter, y de Kurt Waldheim, secretario general de la Organización de las Naciones Unidas en aquel momento.

OBSERVACIONES CIENTÍFICAS
Las sondas Voyager proporcionaron gran cantidad de información sobre los planetas exteriores. Revelaron la existencia de pequeñas tormentas y remolinos por toda la capa de nubes de Júpiter, y que la Gran Mancha Roja es en realidad un ciclón gigantesco. Descubrieron nueve volcanes en erupción en la gran luna joviana Ío, que fueron los primeros descubiertos en otro cuerpo del Sistema Solar distinto de la Tierra. Las sondas también hallaron alrededor de Júpiter un anillo muy tenue de polvo, que comenzaba a unos 99.000 km del planeta y se extendía unos 30.000 km hacia el exterior.
Los datos transmitidos por las sondas mientras sobrevolaban Saturno revelaron características atmosféricas similares a las de Júpiter. Se descubrió que Encélado, uno de los satélites interiores de Saturno, estaba marcado por grandes fallas y valles, y que Mimas, otro de sus satélites, muestra un cráter tan enorme que el impacto que lo originó pudo casi haberlo partido por la mitad. En los anillos de Saturno se descubrieron estructuras inesperadas, como rizos y configuraciones radiales, así como anillos muy finos y otros anchos y difusos que no se habían observado desde la Tierra.

Al pasar por Urano, el Voyager 2 reveló la existencia de un campo magnético no detectado anteriormente y una gran capa de neblina sobre el polo del planeta iluminado por el Sol. La sonda además descubrió diez nuevas lunas. En Miranda, el satélite más interior conocido en aquel momento, el Voyager 2 descubrió cañones de 20 km de profundidad, así como indicadores topográficos relativos a una gran actividad geológica. La sonda proporcionó información sobre los nueve anillos del planeta y se descubrió que eran claramente más jóvenes y estaban compuestos de partículas de mayor tamaño que los anillos de Júpiter y Saturno.
El Voyager 2 reveló que Neptuno es un planeta sorprendentemente dinámico que tiene numerosos puntos oscuros grandes similares a los de Júpiter. Esta sonda también descubrió que en Neptuno se producen vientos más fuertes que en ningún otro planeta, alcanzando velocidades de hasta 2.000 km/h. Las imágenes del Voyager 2 de Tritón, el satélite más grande de Neptuno, muestran erupciones en forma de géiseres que arrojan gas nitrógeno y oscuras partículas de polvo a su tenue atmósfera. Antes de seguir su viaje por el espacio interestelar, el Voyager 2 transmitió una última imagen que mostraba el Sistema Solar en su globalidad.

Las dos sondas se construyeron pensando que sus misiones originales tendrían una duración de cinco años. Sin embargo, como consecuencia del gran avance de la informática, los científicos pudieron reprogramar los ordenadores de a bordo para prolongar su existencia. Ambas naves continúan viajando por el espacio y transmitiendo datos a la Tierra.
 
En su misión conjunta, el Voyager 1 y el Voyager 2 han explorado todos los planetas gigantes exteriores del Sistema Solar, 48 de sus lunas y cada uno de sus anillos y campos magnéticos. La información que han transmitido a la Tierra ha ayudado a resolver muchas de las cuestiones clave en astronomía a la vez que han planteado nuevas e interesantes preguntas acerca del origen y la evolución de los planetas en el Sistema Solar.

viernes, 3 de septiembre de 2010

Sonda espacial Pioneer






Las sondas espaciales estadounidenses Pioneer estaban equipadas con cámaras e instrumental para la detección de partículas subatómicas, meteoritos y campos eléctricos y magnéticos del Sistema Solar y del espacio interestelar.

Sondas espaciales importantes

NOMBRE
PAÍS
LANZAMIENTO
FUNCIÓN
Luna 2
URSS
1959 (12 de septiembre)
Primera sonda en llegar a la Luna (se estrelló).
Luna 3
URSS
1959 (4 de octubre)
Toma las primeras fotografías de la cara oculta de la Luna.
Ranger 7
EEUU
1964 (28 de julio)
Transmite imágenes televisivas de la superficie lunar, ofreciendo las primeras vistas en primer plano de la Luna.
Luna 9
URSS
1966 (31 de enero)
Primera sonda en alunizar suavemente en la Luna.
Surveyor 1, 3 y 5
EEUU
1966 / 1967
Las sondas alunizan suavemente y envían a la Tierra varios miles de fotografías. El Surveyor 3 examina muestras del suelo lunar; el Surveyor 5 efectúa el primer análisis químico sobre el terreno de materiales extraterrestres.
Luna 16
URSS
1970 (12 de septiembre)
Recoge muestras del suelo lunar y las envía de vuelta a la Tierra.
Luna 17
URSS
1970 (10 de noviembre)
Alunizaje suave del vehículo automático de exploración lunar, el Lunokhod 1, que recoge gran cantidad de datos científicos y envía imágenes a la Tierra.
Mars 2 y 3
URSS
1971 (mayo)
Sondas que se estrellan en Marte después de transmitir datos durante un breve periodo.
Mariner 9
EEUU
1971 (mayo)
Orbita Marte durante casi un año, recogiendo información para trazar un mapa casi completo del planeta.
Pioneer 10 y 11
EEUU
1972 / 1973
En vuelo hacia Júpiter, las sondas atraviesan un cinturón de asteroides nunca antes detectado entre Marte y Júpiter. El Pioneer 10 sigue navegando en el espacio interestelar, mientras que el Pioneer 11 viaja hacia Saturno.
Mariner 10
EEUU
1973 (octubre)
Ofrece las primeras vistas de la superficie de Mercurio y detecta un campo magnético imprevisto; se acercó a 317 km del planeta.
Viking 1 y 2
EEUU
1975 (agosto y septiembre)
Sondas que viajan a Marte, equipadas con sistemas de aterrizaje, laboratorios, instrumentos meteorológicos y cámaras de televisión. Transmiten valiosa información durante varios años.
Venera 9 y 10
URSS
1975 (octubre)
Primeras sondas que consiguen posarse en Venus y enviar fotografías de la superficie del planeta.
Voyager 1 y 2
EEUU
1977 (agosto y
septiembre)
Primeras sondas que consiguen enviar fotografías e información sobre Saturno, sobrevolando el planeta en noviembre de 1980 y agosto de 1981. El Voyager 2 sigue viaje hacia Urano, descubriendo cuatro anillos más y diez nuevas lunas alrededor del planeta. Antes de abandonar el Sistema Solar, el Voyager 2 vuela sobre Neptuno en agosto de 1989, descubriendo seis nuevas lunas.
Venera 11 y 12
URSS
1978 (diciembre)
Se posan en Venus, registrando y transmitiendo datos sobre la atmósfera inferior del planeta.
Pioneer Venus 1 Pioneer Venus 2
EEUU EEUU
1978 (20 de mayo)
1978 (8 de agosto)
Las misiones consisten en un orbitador y cinco sondas atmosféricas, que trazan un mapa de Venus y analizan su atmósfera.
Magallanes
EEUU
1989 (4 de mayo)
Lanzada desde una lanzadera espacial; transmite imágenes de Venus.
Galileo
EEUU
1989 (18 de octubre)
Transmite datos y fotos de Júpiter. Lanzó una sonda en 1995 que proporcionó información sobre la atmósfera de Júpiter.
Mars Global Surveyor
EEUU
1996 (7 de noviembre)
Orbita Marte y toma datos que permiten elaborar mapas detallados de la superficie del planeta.
Mars Pathfinder
EEUU
1996 (4 de diciembre)
Se posó en Marte, enviando datos sobre la atmósfera y la superficie del planeta durante casi tres meses. Estaba equipada con un vehículo todoterreno que analizó insitu las rocas de la superficie.
Cassini
EEUU
1997 (15 de octubre)
Orbitará Saturno y se espera que lance una sonda a la superficie de su luna Titán a finales del 2004.
Lunar Prospector
EEUU
1998 (6 de enero)
Primera misión a la Luna después de más de 25 años, descubrió evidencias de la presencia de hielo en el satélite.



Galileo nave espacial






Galileo (nave espacial), nave espacial estadounidense no tripulada, diseñada para orbitar Júpiter y enviar una pequeña sonda de descenso a su atmósfera. Lanzada el 18 de octubre de 1989 desde el transbordador espacial Atlantis, la sonda Galileo siguió una ‘tortuosa’ trayectoria hasta alcanzar Júpiter en 1995. Orbitando el planeta comenzó a observar y fotografiar su turbulenta atmósfera, su magnetosfera y sus cuatro lunas mayores. En julio de 1995 la nave liberó una sonda con destino a la atmósfera joviana, en la que penetró cinco meses más tarde, con el objeto de tomar muestras y estudiar este entorno hasta entonces desconocido.
Aunque originariamente Galileo estaba programada para lanzarse en 1986 en un vuelo más directo a Júpiter, de dos años de duración, la explosión del transbordador Challenger forzó a la NASA (National Aeronautics and Space Administration) a cambiar los planes y el presupuesto de la misión. Los ingenieros de la NASA diseñaron una nueva travesía de seis años en la que la Galileo aprovecharía los campos gravitatorios de Venus y la Tierra para alcanzar la velocidad necesaria para llegar a Júpiter. Con este fin la nave sobrevoló Venus y después la Tierra en dos ocasiones, en una operación que duró 38 meses.
INSTRUMENTOS Y CARACTERÍSTICAS DE LA NAVE
La sonda Galileo, de 2.222 kg, contaba con dos secciones bien diferenciadas. Una sección giraba sobre su eje varias veces por minuto para ayudar a estabilizar la nave. En esta parte estaban instalados los instrumentos para detectar las partículas cargadas de baja energía, de alta energía y potencialmente peligrosas, así como los detectores de polvo cósmico y joviano. Otros instrumentos estudiaban las ondas generadas en las magnetosferas planetarias y las descargas eléctricas. Los magnetómetros, diseñados para medir los campos magnéticos planetarios, se instalaron en un brazo de 11 m de largo para evitar interferencias con la nave espacial.
La segunda sección era una plataforma fija que contenía los instrumentos que precisaban estabilidad: un sistema de cámaras de alta resolución; un espectrómetro cartográfico de observación infrarroja y un espectrómetro ultravioleta, para analizar la composición química de la atmósfera; un fotopolarímetro para medir la energía radiante y reflejada; y una antena de plato para realizar el seguimiento de la sonda de descenso al entrar en la atmósfera de Júpiter mientras se transmitían los datos a la Tierra. El combustible de la Galileo era un óxido de plutonio 238 cuya desintegración radiactiva le proporcionaba la electricidad necesaria.
La sonda atmosférica de 346 kg que transportaba la Galileo tenía un diámetro de 86 cm y estaba alimentada por una batería de litio-azufre. Contenía los instrumentos para el estudio de la estructura atmosférica de Júpiter, temperaturas, nubes y composición química, además de poder detectar la presencia de descargas eléctricas a 12.000 km del punto de entrada.
PRIMEROS ACONTECIMIENTOS DE LA MISIÓN
En su largo camino hacia Júpiter, Galileo sobrevoló en primer lugar Venus, el 10 de febrero de 1990. Sus instrumentos estudiaron el entorno del planeta en busca de partículas cargadas, recogieron datos para realizar mapas en infrarrojo de su atmósfera inferior, obtuvieron espectros en infrarrojo y ultravioleta y tomaron más de seis docenas de fotografías.
Catorce meses después de su lanzamiento, la nave pasó por la Tierra y la Luna. Once meses más tarde, el 29 de octubre de 1991, se cruzó con el asteroide Gaspra y obtuvo las primeras imágenes de un asteroide en primer plano.
El 8 de diciembre de 1992, sobrevoló de nuevo la Tierra y la Luna; esta vez lo suficientemente cerca para encontrar pruebas de la existencia de las nubes estratosféricas polares de la Tierra, que se considera desempeñan un importante papel en la destrucción de la capa de ozono. También envió fotografías de la cara norte de la Luna con un detalle sin precedentes.
El 28 de agosto de 1993, la nave se encontró con el asteroide Ida. Las cámaras revelaron detalles de su superficie y descubrieron la primera luna de un asteroide, Dactilo (llamada así por la hija habida entre la ninfa Ida y Zeus, según la mitología griega).
A finales de julio de 1994, la nave pudo fotografiar la cara más lejana de Júpiter cuando más de 20 fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9 chocaron contra la atmósfera del planeta durante más de seis días.
A pesar de los éxitos de la misión Galileo, se produjeron algunos fallos técnicos importantes. En 1991 no se desplegó del todo la antena de largo alcance en forma de paraguas y los científicos tuvieron que valerse de una antena secundaria más pequeña que transmitía la información 100 veces más despacio que la primera. Con el flujo de datos de la nave espacial reducido al máximo, los ingenieros instalaron nuevo software de compresión y actualizaron el hardware de los sistemas situados en la Tierra para recibir los datos de forma más efectiva. En octubre de 1995 la grabadora de a bordo se atascó en la posición “rebobinar” durante 15 horas, estropeando una sección de la cinta.
ENCUENTRO CON JÚPITER
El 13 de julio de 1995, cinco meses antes de la llegada de la Galileo a Júpiter, la sonda atmosférica fue liberada para que volara por sí misma hacia el planeta gigante. La sonda entró en la atmósfera joviana el 7 de diciembre de 1995 y comenzó su descenso a una velocidad de más de 160.000 km/h, desplegando su paracaídas de 2,5 m. Unos escudos protectores contra el calor permitieron a la sonda recoger los datos sobre la atmósfera.
La sonda radió los datos a la Galileo para que los enviara a la Tierra. Los científicos se sorprendieron con los primeros datos recibidos, que indicaban que Júpiter tenía mucha menos agua de la esperada; pero posteriores investigaciones revelaron que la sonda había atravesado la atmósfera del planeta en una zona especialmente seca. Al final del descenso, la sonda detectó vientos de hasta 530 km/h con intensas turbulencias, lo que sugería que estos vientos eran producidos por calor que emana del interior de Júpiter. Esto difiere de lo que ocurre en otros planetas como la Tierra, Venus y Marte, cuyos vientos se deben, en gran medida, a la energía solar. La sonda detectó menos helio, neón, carbono, oxígeno y azufre de lo que cabía esperar. Como se suponía, la sonda no encontró objetos ni superficies sólidas durante todo el descenso de 600 km. Después de 57 minutos, las temperaturas y la presión extremas de Júpiter destruyeron la sonda.
La nave Galileo siguió transmitiendo datos a la Tierra mientras orbitaba Júpiter y realizó varios sobrevuelos por sus grandes lunas: Ganimedes, Europa, Ío y Calisto. Reveló que Ganimedes, Europa e Ío tienen campos magnéticos intensos, lo que significa que probablemente contienen núcleos de metal líquido. Estos núcleos de metal fundido proporcionan calor, lo que podría hacer pensar que las lunas fueran habitables para algunas formas de vida (véase Exobiología). Las imágenes obtenidas por Galileo de Europa y Ganimedes sugieren que estas lunas podrían contener vastos océanos de agua líquida bajo sus superficies heladas.
MISIÓN EXTENDIDA
Estaba previsto que la misión Galileo concluyera en diciembre de 1997, pero la NASA aprobó fondos extraordinarios para prolongarla con el fin de investigar con más detalle la atmósfera de Júpiter, observar los volcanes de Ío y realizar un estudio más profundo de la luna Europa. Las observaciones de Galileo confirmaron la teoría de que la tormenta más visible de Júpiter, la Gran Mancha Roja, se mantiene debido a la energía obtenida en la atmósfera superior, quizás absorbiendo la energía de fenómenos atmosféricos de menor importancia. En 1999 Galileo tomó fotografías detalladas de las erupciones volcánicas de Ío; y los científicos confían en utilizar estas observaciones para aprender más acerca de actividades volcánicas similares acaecidas en la Tierra hace eones.
Las observaciones realizadas por la nave Galileo en 2000 apoyaron la teoría de que Europa podría tener un océano de agua líquida. El magnetómetro de la nave espacial grabó cambios regulares en el sentido del campo magnético de Europa, cambios que serían consecuencia de un material subyacente que fuera conductor de electricidad, como el agua salada. Este tipo de material se vería afectado por los cambios regulares que tienen lugar en el campo magnético de Júpiter. La misión extendida de Galileo finalizó a principios de 2000, pero como la nave todavía funcionaba, los científicos diseñaron una nueva misión aprovechando esta longevidad inesperada. Galileo pasó repetidas veces más cerca de Júpiter que ninguna otra nave espacial antes, atravesando la intensa radiación del campo magnético del planeta para observarlo muy de cerca, a él y a sus lunas menos visibles, Ío y Amaltea. En febrero de 2003, el equipo de especialistas que controlaba la sonda dio por finalizado su trabajo, tras recuperar la información grabada en su cinta magnética a su paso por Amaltea y trasmitirle la secuencia de órdenes que la dirigiría hasta el final de la misión. El 21 de septiembre de 2003 se llevó a cabo la destrucción controlada de la nave al hacerla desaparecer contra la atmósfera de Júpiter. La NASA tomó esta decisión para evitar un posible choque de la Galileo con la luna Europa; el impacto hubiese contaminado el satélite, algo no deseado por la comunidad científica, que lo estudia con especial interés.
Durante su viaje de casi 14 años y más de 4.600 millones de kilómetros, la nave Galileo envió miles de datos e imágenes que permitieron un enorme avance en el conocimiento de Júpiter y sus lunas.

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