En un artículo publicado recientemente, científicos e ingenieros de la NASA brindan nuevos detalles sobre la misión Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gases, Chemistry and Imaging (DAVINCI) de la agencia, que descenderá a través de las capas de la atmósfera de Venus hasta la superficie del planeta, en 2030. DAVINCI es la primera misión que estudiará Venus con una nave espacial sobrevolando el planeta y con una sonda de descenso.
DAVINCI, una nave/laboratorio de análisis químico, medirá por primera vez aspectos críticos de la masiva atmósfera y clima de Venus, los cuales han sido objetivos de análisis desde principios de la década de 1980. También proporcionará la primera imagen del descenso a altas superficies montañosas de Venus, mientras mapea su composición rocosa y el relieve de la superficie a una escala que no es posible desde la órbita. La misión estudiará la presencia de gases en pequeñas cantidades no descubiertos hasta el momento en la atmósfera más profunda, incluida la proporción exacta de isótopos de hidrógeno (componentes del agua que ayudan a revelar la historia del agua, ya sea como océanos de agua líquida o como vapor dentro de la atmósfera primitiva).
Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA.
La nave espacial portadora, repetidora y de imágenes (CRIS) de la misión tiene dos instrumentos a bordo que estudiarán las nubes del planeta, mapearán sus áreas montañosas durante los sobrevuelos de Venus y lanzarán una pequeña sonda de descenso con cinco instrumentos que proporcionarán una gama de nuevas mediciones de altísima precisión durante su descenso a la infernal superficie de Venus.
“Este conjunto de datos mediante imágenes químicas, ambientales y de descenso ofrecerá una panorámica de las capas de la atmósfera de Venus y cómo interactúan con la superficie en las montañas de Alpha Regio, que tiene el doble del tamaño de Texas”, dijo Jim Garvin, autor principal del artículo en Planetary Science Journal e investigador principal de DAVINCI del Goddard Space Flight Center de la NASA, en Greenbelt, Maryland. “Estas mediciones nos permitirán evaluar aspectos históricos de la atmósfera, así como detectar tipos especiales de rocas en la superficie, como granitos, al mismo tiempo que buscamos características reveladoras del paisaje que podrían informarnos sobre la erosión u otros procesos de formación”.
DAVINCI hará uso de tres asistentes gravitacionales en Venus, que ahorran combustible al usar la gravedad del planeta para cambiar la velocidad y/o la dirección del sistema de vuelo CRIS. Las dos primeras asistencias gravitacionales configurarán a CRIS para realizar un sobrevuelo de Venus usando sensores remotos de luz ultravioleta e infrarroja cercana, adquiriendo más de 60 gigabits de datos de la atmósfera y la superficie. La tercera asistencia gravitacional de Venus configurará a la nave espacial para liberar la sonda de entrada, descenso, ciencia y aterrizaje, además de la transmisión de seguimiento para la Tierra.
El primer sobrevuelo a Venus será seis meses y medio después del lanzamiento y se necesitarán dos años para colocar la sonda en la posición necesaria para entrar en la atmósfera sobre Alpha Regio con la iluminación ideal de “mediodía”, con el objetivo de medir los paisajes de Venus en escalas que van desde los 100 metros hasta menos de un metro. Estas escalas permiten realizar estudios geológicos como lo haría un módulo de aterrizaje en las montañas de Venus, pero sin necesidad de aterrizar.
Una vez que el sistema CRIS esté a dos días de distancia de Venus, el sistema de vuelo de la sonda se liberará junto con la sonda de titanio de un metro de diámetro, encerrada de forma segura en su interior. La sonda comenzará a interactuar con la atmósfera superior de Venus a unos 120 kilómetros sobre la superficie. La sonda comenzará las observaciones científicas después de deshacerse de su escudo térmico a unos 67 kilómetros de la superficie. Con el escudo térmico ya desechado, las entradas de la sonda tomarán muestras de gas atmosférico para realizar mediciones químicas detalladas parecidas a las que se han realizado en Marte con el rover Curiosity. Durante su descenso de una hora por la superficie, la sonda también adquirirá cientos de imágenes bajo las nubes a unos 30.500 metros sobre la superficie local.
“La sonda aterrizará en las montañas Alpha Regio, pero no es necesario que opere una vez que aterrice, ya que todos los datos científicos requeridos se tomarán antes de llegar a la superficie”, dijo Stephanie Getty, investigadora principal en Goddard. “Si sobrevivimos al aterrizaje a 12 metros/segundo, podríamos tener hasta 17-18 minutos de operaciones en la superficie en condiciones ideales”.
DAVINCI está programado, por el momento, para lanzarse en junio de 2029 y entrar en la atmósfera de Venus en junio de 2031.
“Ninguna misión anterior dentro de la atmósfera de Venus ha medido la química o los entornos con el nivel de detalle que puede hacer la sonda de DAVINCI”, dijo Garvin. “Además, ninguna misión anterior a Venus ha descendido sobre las tierras altas de teselas de Venus, y ninguna ha realizado imágenes de descenso en la superficie de Venus. DAVINCI se basará en lo que hizo la sonda Huygens en Titán y mejorará lo que han hecho las misiones a Venus anteriores, pero con capacidades y sensores del siglo XXI”.
El Centro Goddard, de la NASA, es la principal institución investigadora de DAVINCI y realizará la gestión de proyectos para la misión, proporcionará instrumentos científicos y proyectos de ingeniería de sistemas para desarrollar el sistema de vuelo de la sonda. Goddard también dirige el equipo de apoyo científico del proyecto con un equipo científico externo de todo E.E.U.U. Las misiones de la clase Discovery Program como DAVINCI, complementan las exploraciones científicas planetarias “insignia” más grandes de la NASA, con el objetivo de lograr resultados sobresalientes al lanzar misiones más pequeñas utilizando menos recursos y tiempos de desarrollo más cortos. Son administrados por la Planetary Science Division de la NASA, para la Planetary Missions Program Office, en el Marshall Space Flight Center, en Huntsville, Alabama.
Los principales colaboradores de DAVINCI son Lockheed Martin, Denver, Colorado; el Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory en Laurel, Maryland; el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Pasadena, California; Malin Space Science Systems, en San Diego, California; el Langley Research Center de la NASA, Hampton, Virginia; el Ames Research Center de la NASA en Moffett Federal Airfield, en Silicon Valley de California; y KinetX, Inc., en Tempe, Arizona, así como la Universidad de Michigan en Ann Arbor.
Edición: R. Castro.