El nuevo Mars Rover de la NASA está listo para los láseres espaciales.

Visible tanto en la fotografía insertada en la parte superior izquierda como cerca del centro del rover Perseverance Mars de la NASA en esta ilustración, la cúpula del tamaño de la palma de la mano llamada Laser Retrreflector Array (LaRA). En un futuro lejano, los orbitadores de Marte equipados con láser podran utilizar un reflector de este tipo para estudios científicos.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.

Perseverance es una de las pocas naves espaciales de Marte que lleva retrorreflectores láser. Los dispositivos podrían proporcionar nuevos datos científicos y futuros aterrizajes en Marte más seguros.

Cuando los astronautas del Apolo aterrizaron en la Luna, llevaron consigo dispositivos llamados retrorreflectores, que son esencialmente pequeños conjuntos de espejos. El plan era que los científicos desde la Tierra les apuntaran con láseres y calcularan el tiempo que tardaban los rayos en regresar. Esto proporcionó mediciones excepcionalmente precisas de la órbita y la forma de la Luna, incluida la forma en que cambia ligeramente en función de la atracción gravitacional de la Tierra.

La investigación con estos retrorreflectores lunares de la era Apolo continúa hasta el día de hoy, y los científicos quieren realizar experimentos similares en Marte. El rover Perseverance de la NASA, programado para aterrizar en el Planeta Rojo el 18 de febrero de 2021, lleva el Laser Retrorreflector Array (LaRA) del tamaño de la palma de la mano. También hay uno pequeño a bordo del módulo de aterrizaje InSight de la agencia, llamado Laser Retroreflector for InSight (LaRRI). Y habrá un retrorreflector a bordo del rover ExoMars de la ESA (Agencia Espacial Europea) que se lanzará en 2022.

Si bien actualmente no hay ningún láser en los trabajos para este tipo de investigación de Marte, los dispositivos están orientados hacia el futuro: reflectores como estos podrían algún día permitir a los científicos que realicen lo que se llama investigación de alcance láser para medir la posición en superficie de un rover marciano, pruebe la teoría de la relatividad general de Einstein y ayude a que los futuros aterrizajes en el planeta rojo sean más precisos.

“Los retrorreflectores láser son marcadores de posición brillantes y puntuales”, dijo Simone Dell’Agnello, quien dirigió el desarrollo de los tres retrorreflectores en el Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia, que construyó los dispositivos en nombre de la Agencia Espacial Italiana. “Debido a que son simples y no requieren mantenimiento, pueden funcionar durante décadas”.

El retrorreflector láser para InSight (LaRRI) es la media cúpula de color cobre en la cubierta del módulo de aterrizaje InSight de la NASA. Esta imagen muestra la ubicación de LaRRI debajo del objetivo de calibración de InSight.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.
Una caja de espejos

Los dispositivos funcionan como un reflector de bicicleta, haciendo rebotar la luz en la dirección de su fuente. El LaRA de Perseverance, por ejemplo, es una cúpula de 5 centímetros de ancho con orificios de un poco más de 1 centímetro que contienen celdas de vidrio. En cada celda, tres caras reflejadas se colocan en ángulos de 90 grados entre sí para que la luz que ingresa a los orificios se dirija hacia afuera exactamente en la misma dirección de donde provino.

LaRA es mucho más pequeña que los retrorreflectores de la Luna. Los primeros, entregados por las misiones Apollo 11 y 14, tienen aproximadamente el tamaño de un monitor de ordenador típico y están integrados con 100 reflectores; los entregados por Apollo 15 son aún más grandes y están integrados con 300 reflectores. Eso es porque los láseres tienen que viajar hasta 770.000 kilómetros hasta la Luna y vuelta. En el viaje de regreso, los rayos son tan débiles que el ojo humano no los puede detectar.

Los rayos LaRA de Perseverance y LaRRI de InSight que fueron construidos para reflejar, en realidad tendrían un viaje mucho más corto, a pesar de que Marte está a unos 401 millones de kilómetros de distancia en su punto más lejano de la Tierra. En lugar de viajar de ida y vuelta desde la Tierra, lo que requeriría enormes retrorreflectores, los rayos láser solo necesitarían viajar de un lado a otro desde un futuro orbitador de Marte equipado con un láser apropiado.

El astronauta del Apolo 11 Buzz Aldrin lleva dos componentes del Paquete de Experimentos Científicos del Apolo Temprano (EASEP) en la superficie de la Luna. El Paquete de Experimentos Sísmicos Pasivos (PSEP) está en su mano izquierda; y en su mano derecha está el retrorreflector de alcance láser (LR3).
Créditos: NASA
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Ciencia iluminadora

Tal orbitador podría determinar la posición precisa de un retrorreflector en la superficie marciana. Y dado que Perseverance será móvil, podría proporcionar múltiples puntos de referencia. Mientras tanto, la posición del orbitador también se rastrearía desde la Tierra. Esto permitiría a los científicos probar la teoría de la relatividad general de Einstein, como lo han hecho con los retrorreflectores en la Luna. La órbita de cada planeta está muy influenciada por la curva en el espacio-tiempo creada por la gran masa del Sol.

“Este tipo de ciencia es importante para comprender cómo la gravedad da forma a nuestro Sistema Solar, a todo el Universo y, en última instancia, a los roles de la materia oscura y la energía oscura”, señaló Dell’Agnello.

En el caso del módulo de aterrizaje InSight, que aterrizó el 26 de noviembre de 2018, la ciencia de alcance láser también podría ayudar a la misión principal de la nave espacial estudiar el interior profundo de Marte. InSight se basa en un instrumento de radio para detectar diferencias sutiles en la rotación del planeta. Al aprender del instrumento cómo el planeta se tambalea con el tiempo, los científicos finalmente pueden determinar si el núcleo de Marte es líquido o sólido.

Y si el equipo científico pudiera usar el retrorreflector del módulo de aterrizaje, podrían obtener datos de posicionamiento aún más precisos que los que proporciona la radio de InSight. LaRRI también podría detectar cómo el terreno en el que se asienta InSight cambia con el tiempo y en qué dirección, revelando cómo la corteza marciana se expande o contrae.

Una vista de cerca, tomada el 5 de febrero de 1971, del Retro-Reflector de Alcance Láser (LR3), que los astronautas del Apolo 14 desplegaron en la Luna durante su actividad extravehicular en la superficie lunar.
Créditos: NASA.
Mejores aterrizajes en Marte

Los aterrizajes en Marte son difíciles. Para ayudar a que Perseverance llegue a la superficie de manera segura, la misión se basará en la Navegación Relativa al Terreno, una nueva tecnología que compara las imágenes tomadas durante el descenso con un mapa a bordo. Si la nave espacial se ve a sí misma acercándose demasiado al peligro (como un acantilado o dunas de arena), puede desviarse.

Pero en un evento de misión tan crítica, nunca puede tener demasiadas copias de seguridad. Las misiones futuras que se dirijan hacia la superficie del Planeta Rojo podrán usar la serie de puntos de referencia de los retrorreflectores láser como un control del rendimiento de sus sistemas de navegación relativa al terreno, y tal vez incluso aumentar su precisión hasta unos pocos centímetros. Cuando la diferencia entre aterrizar con éxito cerca de una formación geológica atractiva o deslizarse por la pendiente empinada de la pared de un cráter se puede medir en metros, los retrorreflectores pueden ser críticos.

“El alcance láser podría abrir nuevos tipos de exploración de Marte”, dijo Dell’Agnello.

Más sobre la misión

Un objetivo clave de la misión de Perseverance en Marte es la astrobiología, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover también caracterizará el clima y la geología del planeta, allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión planetaria en recolectar y almacenar rocas y regolitos marcianos (roca y polvo rotos). Las misiones posteriores, que actualmente está siendo considerada por la NASA en cooperación con la Agencia Espacial Europea, enviarán naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras almacenadas en la superficie y devolverlas a la Tierra para un análisis en profundidad.

Gestionado para la NASA por JPL, una división de Caltech en Pasadena, California, el rover Perseverance Mars 2020 es parte de un programa más amplio que incluye misiones a la Luna como una forma de prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo. Encargada de devolver astronautas a la Luna para 2024, la NASA establecerá una presencia humana sostenida en la Luna y sus alrededores para 2028 a través de los planes de exploración lunar Artemis de la NASA.

Noche Internacional de Observación de la Luna.

La observación de la Luna es independiente del clima, la hora del día o la ubicación. Cuando hablamos de “observar” lo hacemos de un modo muy amplio. Hay muchas formas de celebrar y observar la Luna para la Noche Internacional de Observación de la Luna. Aquí figuran 10 maneras accesibles para todos:

  • Mirar hacia arriba:
Un primer cuarto de luna es ideal para observar. Crédito de la imagen: Estudio de visualización científica de la NASA / Ernie Wright.

La forma más sencilla de observar la Luna es simplemente mirar hacia arriba. La Luna es el objeto más brillante de nuestro cielo nocturno, el segundo más brillante de nuestro cielo diurno, y se puede ver desde todo el mundo, desde el remoto y oscuro desierto de Atacama en Chile hasta las brillantes calles iluminadas de Tokio. La Noche Internacional de Observación de la Luna siempre se lleva a cabo cerca de un primer cuarto de luna, lo que significa que el lado cercano de la Luna está medio iluminado. Un primer cuarto de luna es ideal para observar por la noche, ya que se eleva por la tarde y está muy por encima del horizonte por la noche. A simple vista, se pueden ver mares gris oscuro de lava enfriada llamada mare. ¡Consulta nuestra guía de visualización para obtener más consejos sobre la observación lunar!.

  • Mirar a través de un telescopio o prismáticos:
Un observador lunar en un evento internacional Observe the Moon Night. Crédito de la imagen: NASA / Molly Wasser.

Con un poco de ayuda aumentando la imagen, se puede identificar detalles en la Luna. La línea entre la noche y el día en la Luna (llamada terminador) es ideal para ver cráteres lunares y montañas, ya que sombras muy largas realzan el contraste de las características. Atención a los mapas lunares para realizar algunas observaciones guiadas la Noche Internacional de la Observación de la Luna.

  • Fotografiar la luna:
La Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar tomó imágenes de este cráter en 2018. La imagen cubre un área de aproximadamente 8,1 kilómetros de ancho. Crédito de la imagen: NASA / GSFC / Arizona State University.

El orbitador Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ha tomado más de 20 millones de imágenes de la Luna, mapeándola con un detalle asombroso. Ver imágenes destacadas con subtítulos en el sitio web de la cámara de LRO, como el cráter que se muestra arriba. Y, por supuesto, se pueden tomar fotos propias desde la Tierra. Consulta consejos para fotografiar la luna.

  • Relajarse en el sofá:
Este clip de Orientale Basin fue hecho con datos del Lunar Reconnaissance Orbiter por Scientific Visualization Studio. Crédito de la imagen: Scientific Visualization Studio de la NASA / Ernie Wright.

¿Está nublado? Afortunadamente, se puede observar la Luna desde la comodidad del hogar. El Proyecto del Telescopio Virtual transmitirá en vivo la Luna sobre Roma, Italia. También se pueden tomar y procesar imágenes propias lunares con los telescopios robóticos MicroObservatory. Además de las muchas películas que presentan a nuestro vecino más cercano, puede pasar la noche con la lista de reproducción lunar en YouTube o esta galería de videos. En ella se dan datos muy interesantes sobre el papel de la Luna en los eclipses, se pueden observar las fases de la Luna desde el otro lado y estudiar los conocimientos científicos más recientes en súper alta resolución.

  • Tocar la topografía:
Ina D es una forma de relieve volcánica en la Luna. Imágenes visuales, como la de la izquierda tomada por LRO, presentan una ilusión óptica. Las áreas más oscuras se elevan y las áreas más claras son depresiones. Utilizando datos topográficos, este modelo impreso en 3D a la derecha proporciona claridad. Crédito de la imagen: NASA GSFC / Jacob Richardson.

¡Observar la Luna a través del tacto! Si tiene acceso a una impresora 3D, puede examinar nuestra biblioteca de modelos 3D y paisajes lunares. Esta colección de recursos de Apollo presenta modelos impresos en 3D de los sitios de aterrizaje de Apollo utilizando datos topográficos de LRO y la misión SELENE. En el modelo del Apolo 11, cerca del centro, se puede sentir un pequeño punto donde los astronautas Neil Armstrong y Buzz Aldrin dejaron el Módulo de Descenso Lunar.

  • Crear y admirar arte lunar:
¡Haz tus propias pinturas de cráteres de impacto, como esta! Crédito de la imagen: LPI / Andy Shaner.

Disfruta del arte de la Luna y crea el tuyo propio. Envíe su obra de arte (pinturas, poesía, bocetos, joyas) a nuestra galería de Flickr con la etiqueta ObserveTheMoonArt. ¡O haz una actividad artística! Para divertirse, las pinturas de los cráteres lunares demuestran cómo cambia la superficie lunar debido a los frecuentes impactos de meteoritos.

  • Escuchar la luna
La sonificación es el proceso de traducir datos en sonido y música. En esta sonificación de datos musicales del conocimiento y la exploración lunar, podemos escuchar el progreso realizado a lo largo del programa Apolo hasta ahora, a medida que se expande nuestra comprensión de la Luna. Escuche la percusión, que significa lanzamientos y el paso del tiempo. El tono de los instrumentos de cuerda y metal transmite la cantidad de actividad científica asociada con la Luna a lo largo del tiempo. Crédito: NASA Explorers: Apollo / System Sounds.

Deleite sus oídos en esta Noche Internacional de Observación de la Luna. Varios podcasts de la NASA presentan ciencia, exploración e historia lunar, incluido Houston We Have a Podcast del Johnson Space Center, NASA Explorers: Apollo, que presenta historias personales desde la era Apollo hasta ahora, y Gravity Assist con el científico jefe de la NASA Jim Green. La tercera temporada tiene que ver con la Luna. Si prefiere escuchar música, haga una lista de reproducción de canciones con temas de Moon. En busca de inspiración, consulte esta lista de melodías lunares. También recomendamos el video musical oficial de LRO, The Moon and More, con Javier Colon, ganador de la temporada 1 de “The Voice” de NBC. O puede ver este video con “Clair de Lune”, del compositor francés Claude Debussy.

  • Realice una excursión virtual:
Moon Trek le permite explorar la Luna a través de suu propio ordenador. Crédito: NASA / SSERVI.

Planifique una caminata lunar con Moon Trek. Moon Trek es un mapa lunar interactivo elaborado con datos de la NASA de nuestra nave espacial lunar. Vuele a cualquier lugar de la Luna que desee, calcule la distancia o la elevación de una montaña para planificar su caminata lunar o los atributos de capa de la superficie lunar y la temperatura. Si tiene un casco de realidad virtual, puede experimentar Moon Trek en 3D.

  • Mirar la Luna a través de los ojos de una nave espacial:
El altímetro láser Lunar Orbiter (LOLA) a bordo del LRO envía pulsos de láser a la superficie de la Luna desde la nave espacial en órbita. Estos pulsos rebotan en la Luna y regresan a LRO, proporcionando a los científicos mediciones de la distancia desde la nave espacial a la superficie lunar. Esta imagen muestra las pendientes (pendientes o colinas) que se encuentran cerca del polo sur de la Luna. Las áreas de rojo brillante a blanco tienen las pendientes más altas (25 grados o más) mientras que las áreas de azul oscuro a púrpura tienen las pendientes más pequeñas (5 grados o menos). Las pendientes más grandes se encuentran en los bordes de los cráteres de impacto, que aparecen como características circulares de colores brillantes en toda la imagen. Crédito de la imagen: NASA / GSFC / MIT.

La luz visible es solo una de las herramientas que utilizamos para explorar nuestro Universo. Nuestra nave espacial contiene muchos tipos diferentes de instrumentos para analizar la composición y el entorno de la Luna. Revise el campo de gravedad de la Luna con datos de la nave espacial GRAIL o descifre el laberinto de este mapa de pendientes con el altímetro láser a bordo del LRO. Esta colección de LRO presenta imágenes de la temperatura y la topografía de la Luna. Puede obtener más información sobre las diferentes misiones de la NASA para explorar la Luna aquí.

  • Observaciones durante todo el año:
Fases lunares vistas desde la Tierra. Crédito de la imagen: Estudio de visualización científica de la NASA / Ernie Wright.

La Noche Internacional de la Observación de la Luna es el momento perfecto para comenzar un diario de la Luna. Observa cómo la forma de la Luna parece cambiar en el transcurso de un mes y haz un seguimiento de dónde y a qué hora sale y se pone. Para comprobar su trabajo, visite Dial-A-Moon, donde puede conectar cualquier fecha del año para ver la fase lunar. ¡Observa la Luna todo el año con estas herramientas y técnicas!

Independientemente de cómo elija celebrar la Noche Internacional de Observación de la Luna, ¡queremos saberlo! Registre su participación y comparta sus experiencias en las redes sociales con #ObserveTheMoon o en nuestra página de Facebook. ¡Feliz observación!

OSIRIS-REx de la NASA comienza su cuenta regresiva para el “Touch And Go”

Se avecina un momento histórico para la misión OSIRIS-REx de la NASA. En solo unas pocas semanas, la nave espacial robótica OSIRIS-REx descenderá a la superficie cubierta de rocas del asteroide Bennu, aterrizará durante unos segundos y recolectará una muestra de las rocas y polvo del asteroide, lo que supondrá la primera vez que la NASA obtenga este tipo de material, que será devuelto a la Tierra para su estudio.

El 20 de octubre, la misión realizará el primer intento de recolección de muestras Touch-And-Go (TAG). Esta serie de maniobras llevará la nave espacial al sitio Nightingale, un área rocosa de 16 metros de diámetro en el hemisferio norte de Bennu, donde el brazo robótico de muestreo de la nave intentará recolectar una muestra. Nightingale fue seleccionado como el sitio de muestreo principal de la misión porque contiene gran cantidad de material de grano fino sin obstrucciones, pero la región está rodeada de rocas del tamaño de un edificio. Durante el evento de muestreo, la nave espacial, que es del tamaño de una camioneta grande, intentará aterrizar en un área que es solo del tamaño de unas pocas plazas de aparcamiento, y a solo unos pasos de algunas de estas grandes rocas.

El 20 de octubre, la misión OSIRIS-REx realizará el primer intento de recolección de muestras Touch-And-Go (TAG). La nave espacial no solo navegará hacia la superficie utilizando técnicas de navegación innovadoras, sino que también podría recolectar la muestra más grande desde las misiones Apolo.
Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.

Durante el evento de recolección de muestras de 4,5 horas, la nave espacial realizará tres maniobras separadas para alcanzar la superficie del asteroide. La secuencia de descenso comienza con OSIRIS-REx encendiendo sus propulsores para una maniobra de salida de la órbita en la que se encuentra de forma segura en la actualidad aproximadamente a 770 metros de la superficie de Bennu. Después de viajar cuatro horas en esta trayectoria descendente, la nave espacial realizará la maniobra “Checkpoint” a una altitud aproximada de 125 m. Este encendido del propulsor ajustará la posición y la velocidad de OSIRIS-REx para descender abruptamente hacia la superficie. Aproximadamente 11 minutos después, la nave espacial realizará la combustión “Matchpoint” a una altitud aproximada de 54 m, ralentizando su descenso hacia una trayectoria que coincida con la rotación del asteroide en el momento del contacto. Luego la nave descenderá a la superficie, aterrizará durante menos de 16 segundos y disparará una de sus tres bombonas de nitrógeno presurizado. El gas agitará y levantará el material de la superficie de Bennu, quedando atrapado en el componente recolector de la nave espacial. Después de este breve toque, OSIRIS-REx encenderá sus propulsores para alejarse de la superficie de Bennu y navegar a una distancia segura del asteroide.

Cuando abandone la órbita segura en la que se encuentra, la nave espacial emprenderá una secuencia de reconfiguraciones para prepararse para el muestreo. Primero, OSIRIS-REx extenderá su brazo de muestreo robótico, el Mecanismo de adquisición de muestras Touch-And-Go (TAGSAM), desde la posición plegada hasta la posición de recolección de muestras. Los dos paneles solares de la nave espacial luego se moverán en una configuración de “ala en Y” sobre el cuerpo de la nave espacial, que los colocará de manera segura hacia arriba y lejos de la superficie del asteroide durante el aterrizaje. Esta configuración también coloca el centro de gravedad de la nave espacial directamente sobre la cabeza del colector TAGSAM, que es la única parte de la nave espacial que entrará en contacto con la superficie de Bennu durante el evento de recolección de muestras.

Debido a que la nave espacial y Bennu están aproximadamente a 334 millones de kilómetros de la Tierra, durante el TAG, las señales tardarán unos 18,5 minutos en viajar entre ellos. Este lapso de tiempo evita el mando en vivo de las actividades de TAG desde tierra, por lo que la nave espacial está diseñada para realizar toda la secuencia de recolección de muestras de forma autónoma. Antes del inicio del evento, el equipo OSIRIS-REx vinculará todos los comandos a la nave espacial y luego enviará un comando “GO” para comenzar.

Para navegar de forma autónoma al sitio Nightingale, OSIRIS-REx utiliza el sistema de navegación Natural Feature Tracking (NFT). La nave espacial comenzará a recopilar imágenes de navegación aproximadamente 90 minutos después de la salida de la órbita. Luego comparará estas imágenes en tiempo real con un catálogo de imágenes integrado, utilizando características identificadas de la superficie para asegurarse de que está en el camino correcto hacia el sitio. A medida que la nave espacial se acerque a la superficie, OSIRIS-REx actualizará las maniobras Checkpoint y Matchpoint basándose en la estimación del NFT de posición y velocidad de la nave espacial. OSIRIS-REx continuará utilizando las estimaciones de NFT a medida que descienda a la superficie después de la maniobra Matchpoint para monitorear su posición y velocidad de descenso. La nave espacial abortará de forma autónoma si su trayectoria se sale de los límites predefinidos.

Para garantizar que la nave espacial aterrice en un área segura evitando las numerosas rocas de la región, el sistema de navegación está equipado con un mapa de peligros de Nightingale, que delinea áreas dentro del sitio de muestreo que podrían dañar potencialmente la nave espacial. Si el sistema NFT de la nave espacial detecta que está en camino de alcanzar una de estas zonas peligrosas, la nave saldrá de su aproximación autónomamente una vez que alcance una altitud 5 metros sobre la superficie. Esto mantendrá a la nave espacial segura y permitirá un intento posterior de recolección de muestras.

A medida que la nave espacial realice cada evento en la secuencia de recolección de muestras, enviará actualizaciones de telemetría al equipo OSIRIS-REx, aunque a una velocidad de datos extremadamente lenta. El equipo monitoreará la telemetría durante la excursión y podrá confirmar que la nave espacial ha aterrizado con éxito en la superficie de Bennu poco después de que ocurra el TAG. Las imágenes y otros datos científicos recopilados durante el evento se vincularán después de que la nave espacial se haya alejado del asteroide y pueda apuntar su antena más grande hacia la Tierra para transmitir a velocidades de comunicación más altas.

OSIRIS-REx se encargará de recolectar al menos 60 gramos del material rocoso de Bennu para traer de vuelta a la Tierra, la mayor contidad de muestra del espacio desde el programa Apolo, además la misión desarrollará dos métodos para verificar que se produzca esta recolección de muestras. El 22 de octubre, la cámara SamCam de OSIRIS-REx capturará imágenes del cabezal TAGSAM para ver si contiene el material de superficie de Bennu. La nave espacial también realizará una maniobra de giro el 24 de octubre para determinar la masa de material recolectado. Si estas medidas muestran una recolección exitosa, se tomará la decisión de colocar la muestra en la Cápsula de Retorno de Muestras (SRC) para emprender el viaje a la Tierra. Si no se ha recolectado suficiente muestra de Nightingale, la nave espacial tiene cargas de nitrógeno a bordo para dos intentos más. No se realizaría un intento de TAG en el sitio de reserva de Osprey antes de enero de 2021.

El equipo de la misión ha pasado los últimos meses preparándose para el evento de recolección de muestras maximizando el trabajo en remoto como parte de su respuesta ante el COVID-19. El día del TAG, un número limitado de miembros del equipo monitoreará la nave espacial desde el Área de Apoyo a la Misión de Lockheed Martin Space, tomando las precauciones de seguridad adecuadas. Otros miembros del equipo también estarán en otros lugares presencialmente para cubrir el evento, teniendo presentes los protocolos de seguridad.

La nave espacial está programada para partir de Bennu en 2021 y entregará la muestra recolectada a la Tierra el 24 de septiembre de 2023.

El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, proporciona administración general de misiones, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión para OSIRIS-REx. Dante Lauretta, de la Universidad de Arizona, Tucson, es el investigador principal, y la Universidad de Arizona también dirige el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos de la misión. Lockheed Martin Space en Denver construyó la nave espacial y proporciona operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace son responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington.

Preparativos para las próximas simulaciones de Moonwalk.

Los equipos están evaluando cómo entrenar para operaciones en la superficie lunar durante las misiones Artemis, en el Laboratorio de Flotabilidad Neutral en el Centro Espacial Johnson en Houston.
Créditos: NASA.

Los ingenieros de la NASA están sentando las bases paralos paseos lunares que realizarán la primera mujer y el próximo hombre cuando aterricen en el Polo Sur lunar en 2024 como parte del programa Artemis. En el Johnson Space Center de la agencia en Houston, los equipos están probando las herramientas y desarrollando enfoques de entrenamiento para operaciones en la superficie lunar.

Como parte de una serie de pruebas que se lleva a cabo en el Laboratorio de Flotabilidad Neutral (NBL) en Johnson, los astronautas en una versión de prueba del traje espacial de exploración y los ingenieros con equipo de buceo con “casco” están simulando varias tareas diferentes que la tripulación podría realizar en la superficie de la Luna.

“Estas primeras pruebas ayudarán a determinar el mejor complemento de instalaciones para el desarrollo de hardware y los requisitos para futuras misiones y entrenamientos de Artemis”, dijo Daren Welsh, líder de pruebas de actividad extravehicular para estas pruebas de preparación de Artemis. “Al mismo tiempo, podremos recopilar comentarios valiosos sobre las herramientas y los procedimientos de paseo espacial que ayudarán a informar algunos de los objetivos de las misiones”.

La NASA utilizará una serie de instalaciones para prepararse para la misión a la Luna.
Créditos: NASA.

Las el objetivo es evaluar las instalaciones de Johnson para las pruebas, el desarrollo y el entrenamiento de la tripulación del paseo espacial Artemis. Los astronautas están practicando una variedad de tareas, que incluyen recoger muestras de regolito lunar, examinar un módulo de aterrizaje lunar y plantar una bandera estadounidense. Hay muchos fundamentos que los equipos deben considerar y analizar, cómo la tripulación puede subir y bajar una escalera, cómo balancear un cincel de manera segura y cómo realizar paseos lunares exitosos en condiciones de iluminación diferentes a las de la era Apolo . Las pruebas revelarán datos para la planificación de la futura misión, incluido la cantidad de paseos lunares que se realizarán durante una misión, cuánto tiempo durarán y a qué distancia de un módulo de aterrizaje viajará la tripulación.

Si bien la NASA tiene una amplia experiencia en la preparación de astronautas para caminatas espaciales en microgravedad como las de construir y mantener la Estación Espacial Internacional durante los últimos 20 años, la preparación para las misiones a la Luna conlleva diferentes desafíos.

“Podemos evaluar herramientas en un laboratorio o en el depósito de rocas, pero se puede aprender mucho cuando se pone un traje espacial presurizado y tiene que trabajar dentro de las limitaciones de su movilidad”, dijo Welsh. “Estas carreras de NBL son muy valiosas para comprender el componente de desempeño humano y garantizar que nuestros astronautas estén lo más seguros posible”.

Además de las pruebas en el NBL, los equipos también están utilizando diferentes entornos analógicos para simular las condiciones lunares. Las pruebas se están llevando a cabo en el depósito de rocas de Johnson, una gran área de prueba al aire libre que simula las características generales del terreno de la superficie lunar.

Los equipos están evaluando cómo usar herramientas y trajes espaciales, entre otras actividades, durante las actividades de prueba lunares en el NBL.
Créditos: NASA.

La prueba del patio de rocas es un entorno analógico crítico para el desarrollo y las operaciones de herramientas de paseo espacial. La interacción entre los miembros de la tripulación y los equipos terrestres en el control de la misión y los centros de control científico permite a los ingenieros madurar los conceptos de las operaciones de la misión. La prueba revela mejoras en el diseño de la herramienta de paseo espacial y ayuda a formular cronogramas operativos. Los entornos analógicos permiten que las interaciones en los diseños se produzcan rápidamente, de modo que las revisiones se puedan reevaluar en pruebas posteriores.

“Tenemos experiencia con la estación espacial, pero necesitamos determinar cómo vamos a entrenar a la tripulación para las operaciones de superficie durante estas misiones específicas”, dijo Welsh. “Hay mucho trabajo por hacer para preparar las instalaciones para que funcionen para las misiones lunares y descubrir cómo facilitar el entrenamiento”.

Este esfuerzo colaborativo ya está pagando dividendos para el equipo a medida que se familiarizan con los conceptos de operaciones de superficie. Según continúan las pruebas, el equipo está ampliando el alcance de estas, con planes para completar los cronogramas completos del paseo espacial lunar.
Con el programa Artemis, la NASA llevará a la primera mujer y al próximo hombre a la Luna en 2024, utilizando tecnologías innovadoras para explorar más de la superficie lunar que nunca. Colaboraremos con nuestros socios comerciales e internacionales y estableceremos una exploración sostenible para finales de la década. Luego, usaremos lo que aprendamos en la Luna y sus alrededores para dar el siguiente salto gigante: enviar astronautas a Marte.

Ciclones de color en el polo norte de Júpiter.

Los ciclones en el polo norte de Júpiter aparecen como remolinos de colores llamativos en esta reproducción de extremo falso color de una imagen de la misión Juno de la NASA. El ciclón enorme y persistente que se encuentra en el polo norte de Júpiter es visible en el centro de la imagen, rodeado por ciclones más pequeños que varían en tamaño 4.000 a 4.600 kilómetros. Juntos, este patrón de tormentas cubre un área que empequeñecería a la Tierra.

Las opciones de color en esta imagen revelan tanto la belleza de Júpiter como los sutiles detalles presentes en la estructura dinámica de la nube de Júpiter. Cada nueva observación que proporciona Juno de la atmósfera de Júpiter complementa las simulaciones por ordenador y ayuda a refinar aún más nuestra comprensión de cómo evolucionan las tormentas con el tiempo.

La misión Juno proporcionó las primeras vistas claras de las regiones polares de Júpiter. El instrumento Jovian InfraRed Auroral Mapper (JIRAM) de Juno también ha mapeado este área, así como un patrón similar de tormentas en el polo sur del planeta.

El científico ciudadano Gerald Eichstädt hizo esta imagen compuesta utilizando datos obtenidos por el instrumento JunoCam durante cuatro de los pases cercanos de la nave espacial Juno por Júpiter, que tuvieron lugar entre el 17 de febrero de 2020 y el 25 de julio de 2020. El color enormemente exagerado es parcialmente un resultado de combinar muchas imágenes individuales para crear esta vista.

Un asteroide del tamaño de un autobús escolar pasará cerca de la Tierra de forma segura.

Esta ilustración muestra un asteroide cercano a la Tierra como el asteroide 2020 SW viajando a través del espacio. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech.

Aproximadamente de 5 a 10 metros de ancho, el objeto hará su mayor acercamiento el 24 de septiembre.

Un pequeño asteroide cercano a la Tierra (o NEA) visitará brevemente el vecindario de la Tierra el jueves 24 de septiembre, pasando a una distancia de aproximadamente 22.000 kilómetros sobre la superficie de nuestro planeta. El asteroide se acercará por debajo del anillo de satélites geoestacionarios que orbitan a unos 36.000 kilómetros de la Tierra.

Según su brillo, los científicos estiman que 2020 SW tiene aproximadamente de 5 a 10 metros de ancho, o aproximadamente el tamaño de un pequeño autobús escolar. Aunque no está en una trayectoria de impacto con la Tierra, si lo estuviera, la roca espacial casi con certeza se rompería en lo alto de la atmósfera, convirtiéndose en un meteoro brillante conocido como bola de fuego.

“Hay una gran cantidad de asteroides diminutos como este, y varios de ellos se acercan a nuestro planeta tan cerca como este varias veces al año”, dijo Paul Chodas, director del Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra (CNEOS) en el Laboratorio de propulsión a chorro de la NASA, en el sur de California. “De hecho, los asteroides de este tamaño impactan nuestra atmósfera a una tasa promedio de aproximadamente una o dos veces vez al año”.

Después de que el asteroide 2020 SW fuera descubierto el 18 de septiembre por Catalina Sky Survey, financiado por la NASA, en Arizona, las observaciones de seguimiento confirmaron su trayectoria orbital con alta precisión, descartando cualquier posibilidad de impacto. Los científicos de CNEOS determinaron que hará su aproximación más cercana a las 7:12 a.m. EDT el 24 de septiembre sobre el Océano Pacífico sureste. Después del acercamiento cercano del jueves, el asteroide continuará su viaje alrededor del Sol, y no regresará a la vecindad de la Tierra hasta 2041, cuando hará un sobrevuelo mucho más distante.

Esta animación del Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA muestra la trayectoria del asteroide 2020 SW cuando pase sin peligro para la Tierra el 24 de septiembre de 2020. También se muestra la ubicación de un satélite geosincrónico típico (etiquetado como “GEOSAT”), orbitando a 36.000 kilómetros sobre el ecuador de la Tierra. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech.

En 2005, el Congreso asignó a la NASA el objetivo de encontrar el 90% de los asteroides cercanos a la Tierra que tienen un tamaño de aproximadamente 140 metros o mayor. Estos asteroides más grandes representan una amenaza mucho mayor si impactaran, y se pueden detectar mucho más lejos de la Tierra, porque simplemente son mucho más brillantes que los pequeños. Se cree que hay más de 100 millones de pequeños asteroides como 2020 SW, pero son difíciles de descubrir a menos que se acerquen mucho a la Tierra.

“Las capacidades de detección de los estudios de asteroides de la NASA están mejorando continuamente, y ahora deberíamos esperar encontrar asteroides de este tamaño un par de días antes de que se acerquen a nuestro planeta”, agregó Chodas.

Una división de Caltech en Pasadena, JPL aloja CNEOS para el Programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA en la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA.

El nuevo Mars Rover de la NASA utilizará rayos X para estudiar fósiles.

En esta ilustración, el rover Perseverance Mars de la NASA utiliza el Instrumento planetario para la litoquímica de rayos X (PIXL). Ubicado en la torreta al final del brazo robótico del rover, el espectrómetro de rayos X ayudará a buscar signos de vida microbiana antigua en las rocas. Créditos: NASA / JPL-Caltech.

El rover Perseverance Mars 2020 de la NASA tiene un camino desafiante por delante: después de tener que superar la angustiosa fase de entrada, descenso y aterrizaje de la misión el 18 de febrero de 2021, comenzará a buscar rastros de vida microscópica de miles de millones de años atrás. Es por eso que incluye PIXL, un dispositivo de rayos X de precisión impulsado por inteligencia artificial (IA).

PIXL, abreviatura de Instrumento planetario para litoquímica de rayos X, es un instrumento del tamaño de una fiambrera ubicado en el extremo del brazo robótico de 2 metros de largo de Perseverance. Las muestras más importantes del rover serán recolectadas por un taladro de perforación en el extremo del brazo, luego guardadas en tubos de metal que Perseverance depositará en la superficie para hacer volver a la Tierra en una misión futura.

Casi todas las misiones que han aterrizado con éxito en Marte, desde los módulos de aterrizaje Viking hasta el rover Curiosity, han incluido un espectrómetro de fluorescencia de rayos X de algún tipo. Una de las principales diferencias entre PIXL y sus predecesores es su capacidad para escanear rocas utilizando un haz de rayos X potente y enfocado con precisión para descubrir dónde, y en qué cantidad los productos químicos se distribuyen por la superficie.

“El haz de rayos X de PIXL es tan estrecho que puede señalar características tan pequeñas como un grano de sal. Eso nos permite vincular con mucha precisión los químicos que detectamos hasta texturas específicas en una roca”, dijo Abigail Allwood, investigadora principal de PIXL en el Jet de la NASA. Laboratorio de propulsión en el sur de California.

Las texturas de las rocas serán una pista esencial a la hora de decidir qué muestras vale la pena devolver a la Tierra. En nuestro planeta, las rocas distintivamente deformadas llamadas estromatolitos se hicieron a partir de antiguas capas de bacterias, y son solo un ejemplo de vida antigua fosilizada que los científicos estarán buscando.

PIXL abre su cubierta antipolvo durante las pruebas en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Uno de los siete instrumentos del rover Perseverance Mars de la NASA, PIXL, está ubicado en el extremo del brazo robótico del rover.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.
Un búho nocturno impulsado por IA

Para ayudar a encontrar los mejores objetivos, PIXL no se basa únicamente en un haz de rayos X de precisión. También necesita un hexápodo, un dispositivo con seis patas mecánicas que conectan PIXL al brazo robótico y se guía por inteligencia artificial para obtener el objetivo más preciso. Después de que el brazo del rover se coloque cerca de una roca interesante, PIXL usará una cámara y un láser para calcular su distancia. Luego, esas piernas harán pequeños movimientos, del orden de solo 100 micrones, o aproximadamente el doble del ancho de un cabello humano, para que el dispositivo pueda escanear el objetivo, mapeando los productos químicos que se encuentran dentro de un área del tamaño de un sello postal.

“El hexápodo descubre por sí solo cómo apuntar y extender sus patas aún más cerca de un objetivo de roca”, dijo Allwood. “Es como un pequeño robot que se aloja perfectamente al final del brazo del rover”.

Luego, PIXL mide los rayos X en ráfagas de 10 segundos desde un solo punto en una roca antes de que el instrumento se incline 100 micrones y tome otra medición. Para producir uno de esos mapas químicos del tamaño de una estampilla postal, es posible que deba hacerlo miles de veces en el transcurso de ocho o nueve horas.

Ese período de tiempo es en parte lo que hace que los ajustes microscópicos de PIXL sean tan críticos: la temperatura en Marte cambia en más de 38 grados Celsius en el transcurso de un día, lo que hace que el metal en el brazo robótico de Perseverance se expanda y contraiga 13 milímetros. Para minimizar las contracciones térmicas con las que tiene que lidiar PIXL, el instrumento realizará su ytabajo científico después de que se ponga el sol.

“PIXL es un búho nocturno”, dijo Allwood. “La temperatura es más estable por la noche y eso también nos permite trabajar en un momento en el que hay menos actividad en el rover”.

Un dispositivo con seis patas mecánicas, el hexápodo es una parte fundamental del instrumento PIXL a bordo del rover Perseverance Mars de la NASA. El hexápodo permite que PIXL realice movimientos lentos y precisos para acercarse y apuntar a partes específicas de la superficie de una roca. Este GIF se ha acelerado considerablemente para mostrar cómo se mueve el hexápodo.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.
Rayos X para el arte y la ciencia

Mucho antes de que la fluorescencia de rayos X llegara a Marte, los geólogos y metalúrgicos la usaban para identificar materiales. Eventualmente se convirtió en una técnica de museo estándar para descubrir los orígenes de las pinturas o detectar falsificaciones.

“Si sabes que un artista usó típicamente cierto blanco de titanio con una firma química única de metales pesados, esta evidencia podría ayudar a autenticar una pintura”, dijo Chris Heirwegh, experto en fluorescencia de rayos X del equipo PIXL en JPL. “O puede determinar si un tipo particular de pintura se originó en Italia en lugar de Francia, vinculándolo a un grupo artístico específico del período de tiempo”.

Para los astrobiólogos, la fluorescencia de rayos X es una forma de leer historias dejadas por el pasado antiguo. Allwood lo usó para determinar que las rocas de estromatolito encontradas en su país natal de Australia son algunos de los fósiles microbianos más antiguos de la Tierra, que datan de 3.500 millones de años. El mapeo de la química en texturas de rocas con PIXL ofrecerá a los científicos pistas para interpretar si una muestra podría ser un microbio fosilizado.

PIXL requiere imágenes de sus objetivos de roca para posicionarse de forma autónoma. Los diodos de luz que rodean su abertura toman fotografías de los objetivos de las rocas cuando el instrumento está funcionando por la noche. Usando inteligencia artificial, PIXL se basa en las imágenes para determinar a qué distrancia está del objetivo que se va a escanear.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.
Más sobre la misión

Un objetivo clave de la misión de Perseverance en Marte es la astrobiología, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover también caracterizará el clima y la geología del planeta, allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión planetaria en recolectar y almacenar rocas y regolitos marcianos (roca y polvo rotos). Las misiones posteriores, que actualmente está siendo considerada por la NASA en cooperación con la Agencia Espacial Europea, enviarían naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras almacenadas en caché de la superficie y devolverlas a la Tierra para un análisis en profundidad.

La misión Mars 2020 es parte de un programa más amplio que incluye misiones a la Luna como una forma de prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo. Encargada de devolver astronautas a la Luna para 2024, la NASA establecerá una presencia humana sostenida en la Luna y sus alrededores para 2028 a través de los planes de exploración lunar Artemis de la NASA.

JPL, que es administrado para la NASA por Caltech en Pasadena, California, construyó y administra las operaciones de los rovers Perseverance y Curiosity.

JPL cumple un desafío único y ofrece hardware de radar para la misión JUICE a Júpiter.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA construyó y envió el receptor, el transmisor y la electrónica necesarios para completar el instrumento de radar de JUICE, la misión de la ESA (Agencia Espacial Europea) para explorar Júpiter y sus tres grandes lunas heladas. Aquí, el transmisor se somete a pruebas de vibración en JPL. Créditos de imagen: NASA / JPL-Caltech.

A pesar de los obstáculos relacionados con COVID-19, se han entregado componentes de instrumentos cruciales de la NASA para la nave espacial JUICE liderada por Europa.

Los ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA lograron un hito significativo recientemente al entregar elementos clave de un instrumento de radar que penetra en el hielo para una misión de la ESA (Agencia Espacial Europea) para explorar Júpiter y sus tres grandes lunas heladas.

Mientras seguían las estrictas precauciones COVID-19 Safe-at-Work del laboratorio, los equipos del JPL lograron construir y enviar el receptor, el transmisor y la electrónica necesarios para completar el instrumento de radar para la misión Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE).

Programado para lanzarse en 2022, JUICE orbitará Júpiter durante tres años, realizará múltiples sobrevuelos de las lunas Calisto y Europa, y luego orbitará Ganímedes. La nave observará la atmósfera de Júpiter de cerca y analizará las superficies y el interior de las tres lunas, que se cree que albergan agua líquida bajo sus costras heladas.

Uno de los 10 instrumentos, el radar, es clave para explorar esas lunas. Llamado Radar para exploración de la luna helada, o RIME, enviará ondas de radio que pueden penetrar la superficie hasta 10 kilómetros de profundidad y recopilará datos sobre cómo rebotan las ondas. Algunas de las ondas penetran en la corteza y se reflejan en las características del subsuelo y en los interiores acuosos, lo que permite a los científicos “ver” debajo.

En el caso de Europa, que se cree que tiene un océano global debajo de su corteza, los datos del radar ayudarán a medir el espesor del hielo. La misión Europa Clipper de la NASA, que se lanzará a mediados de la década de 2020, llegará aproximadamente al mismo tiempo que JUICE y recopilará ciencia complementaria mientras realiza múltiples sobrevuelos a Europa.

Construyendo RIME durante una pandemia

Una colaboración entre JPL en el sur de California y la Agencia Espacial Italiana (ASI), el RIME de JUICE está dirigido por el investigador principal Lorenzo Bruzzone de la Universidad de Trento en Italia. La responsabilidad de JPL era fabricar y entregar el transmisor y el receptor, las piezas que envían y reciben señales de radio, así como los componentes electrónicos que ayudan a esas piezas a comunicarse con la antena de RIME. Ahora que los componentes se han entregado a ASI en Roma, los siguientes pasos son probarlos e integrarlos antes de ensamblar el instrumento.

“Estoy realmente impresionado de que los ingenieros que trabajan en este proyecto hayan podido llevarlo a cabo”, dijo Jeffrey Plaut de JPL, co-investigador principal de RIME. “Estamos muy orgullosos de ellos, porque fue increíblemente desafiante. Teníamos un compromiso con nuestros socios en el extranjero y lo cumplimos, lo cual es muy gratificante”.

Los ingenieros y técnicos de JPL de la NASA siguen las pautas de seguridad en el trabajo de COVID-19 el 19 de agosto de 2020, mientras envían el hardware para un instrumento de radar que volará a bordo de JUICE, la misión de la ESA (Agencia Espacial Europea) a Júpiter. De frente: Jeremy Steinert, Jordan Tanabe, Glenn Jeffery y Robert Johnson. Créditos de imagen: NASA / JPL-Caltech.

A mediados de marzo, los ingenieros acababan de terminar de construir el transmisor y su correspondiente conjunto de componentes electrónicos. Estaban a punto de ejecutar un régimen exhaustivo de pruebas para garantizar que el equipo sobreviviera al espacio profundo, incluidas las pruebas de vibración, choque y vacío térmico, que simulan el vacío y las temperaturas extremas del espacio.

Luego, la pandemia de coronavirus obligó a la mayoría de los empleados de JPL a trabajar de forma remota. Las pruebas tendrían que esperar.

Aproximadamente un mes después, los ingenieros y técnicos de RIME regresaron después de que JPL implementara sus protocolos de seguridad en el trabajo, que incluyen, entre otras medidas, el distanciamiento social, el uso de máscaras y el lavado frecuente de manos. Ahora el equipo tenía una agenda apretada, además de otros nuevos desafíos. Como uno de los primeros equipos en volver a ingresar al JPL (la mayoría de los empleados continúan trabajando de forma remota), necesitaban descubrir nuevas formas de hacer las cosas que solían ser fáciles. Solo encontrar tornillos y otras piezas, cuando la tienda de suministros habitual no estaba abierta, se convirtió en un rompecabezas que resolver.

El director de proyecto Don Heyer también tenía nuevos desafíos humanos.

“Necesitábamos mantener a las personas no solo seguras, sino también cómodas estando allí”, dijo Heyer. “Eso era importante, porque de lo contrario no podrían hacer el trabajo con éxito”.

La clave para avanzar fue definir claramente los próximos pasos, dijo. Al mismo tiempo, necesitaban hacer que los requisitos de seguridad fueran completos, pero no una carga adicional para el personal. Fue una experiencia de aprendizaje, dijo.

“Pero llegamos bastante rápido”.

Ojos infrarrojos en Encelado: indicios de hielo en el hemisferio norte.

En estas imágenes infrarrojas detalladas de Encelado, la luna helada de Saturno, las áreas rojizas indican hielo fresco que se ha depositado en la superficie. Créditos de imagen: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona / LPG / CNRS / University of Nantes / Space Science Institute.

Los científicos utilizaron datos recopilados por la nave espacial Cassini de la NASA durante 13 años de exploración del sistema de Saturno para obtener imágenes detalladas de la luna helada y revelar la actividad geológica.

Las nuevas imágenes compuestas realizadas por la nave espacial Cassini de la NASA, son las vistas infrarrojas globales más detalladas jamás producidas de la luna Encelado de Saturno. Y los datos utilizados para construir esas imágenes proporcionan una fuerte evidencia de que el hemisferio norte de la luna ha sido recreado con hielo de su interior.

El espectrómetro de mapeo visible e infrarrojo de Cassini (VIMS) recogió la luz reflejada en Saturno, sus anillos y sus diez lunas heladas principales, luz que es visible para los humanos y también luz infrarroja. Luego, VIMS separó la luz en sus diversas longitudes de onda, información que les dice a los científicos más sobre la composición del material que la refleja.

Los datos del VIMS, combinados con imágenes detalladas capturadas por el Subsistema de Ciencia de Imágenes de Cassini, se utilizaron para hacer el nuevo mapa espectral global de Encelado.

Los científicos de Cassini descubrieron en 2005 que Encelado, que se ve como una bola de nieve blanca brillante y altamente reflectante a simple vista, lanza enormes columnas de granos de hielo y vapor de un océano que se encuentra debajo de la corteza helada. El nuevo mapa espectral muestra que las señales infrarrojas se correlacionan claramente con esa actividad geológica, que se ve fácilmente en el polo sur. Ahí es donde la llamada “franja de tigre” rompe el hielo y el vapor del océano interior.

Pero algunas de las mismas características infrarrojas también aparecen en el hemisferio norte. Eso les dice a los científicos no solo que el área norte está cubierta de hielo fresco, sino que el mismo tipo de actividad geológica, un resurgir del paisaje, ha ocurrido en ambos hemisferios. El resurgimiento en el norte puede deberse a chorros de hielo o a un movimiento más gradual del hielo a través de fracturas en la corteza, desde el subsuelo del océano hasta la superficie.

“El infrarrojo nos muestra que la superficie del polo sur es joven, lo cual no es una sorpresa porque conocíamos los chorros que arrojan material helado allí”, dijo Gabriel Tobie, científico del VIMS de la Universidad de Nantes en Francia y coautor de la nueva investigación publicada en Icarus.

“Ahora, gracias a estos ojos infrarrojos, podemos retroceder en el tiempo y decir que una gran región del hemisferio norte parece también joven y probablemente estuvo activa no hace mucho tiempo, en líneas de tiempo geológicas”.

Gestionado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, Cassini fue un orbitador que observó Saturno durante más de 13 años antes de agotar su suministro de combustible. La misión lo sumergió en la atmósfera del planeta en septiembre de 2017, en parte para proteger Encelado, que tiene el potencial de mantener condiciones adecuadas para la vida, con su océano probablemente calentado y batido por respiraderos hidrotermales como los de los fondos oceánicos de la Tierra.

La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Italiana. JPL, una división de Caltech en Pasadena, administra la misión de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. JPL diseñó, desarrolló y ensambló el orbitador Cassini.

OSIRIS-REx de la NASA al asteroide Bennu: “Tienes un poco de Vesta en ti …”

En un paso en falso interplanetario, parece que algunas piezas del asteroide Vesta terminaron en el asteroide Bennu, según las observaciones de la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA. El nuevo resultado arroja luz sobre la intrincada danza orbital de los asteroides y sobre el origen violento de Bennu, que es un asteroide de “pila de escombros” que se fusionó a partir de los fragmentos de una colisión masiva.

Parece que algunas piezas del asteroide Vesta terminaron en el asteroide Bennu, según las observaciones de la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA. El nuevo resultado arroja luz sobre la intrincada danza orbital de los asteroides y sobre el violento origen de Bennu. Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.

“Encontramos seis rocas que varían en tamaño alrededor de 1,5 a 4,3 metros esparcidas por el hemisferio sur de Bennu y cerca del ecuador”, dijo Daniella DellaGiustina del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, Tucson. “Estas rocas son mucho más brillantes que el resto de Bennu y combinan con el material de Vesta”.

Durante la primavera de 2019, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA capturó estas imágenes, que muestran fragmentos del asteroide Vesta presentes en la superficie del asteroide Bennu. Las rocas brillantes (rodeadas con un círculo en las imágenes) son material rico en piroxeno de Vesta. Algunos materiales brillantes parecen ser rocas individuales (izquierda) mientras que otros parecen ser clastos dentro de rocas más grandes (derecha).
Créditos: NASA / Goddard / University of Arizona.

“Nuestra hipótesis principal es que Bennu heredó este material de su asteroide madre después de que un vestoide (un fragmento de Vesta) golpeara a la madre”, dijo Hannah Kaplan del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Luego, cuando el asteroide madre fue destruido catastróficamente, una parte de sus escombros se acumularon bajo su propia gravedad en Bennu, incluida parte del piroxeno de Vesta”.

DellaGiustina y Kaplan son los autores principales de un artículo sobre esta investigación que aparece en Nature Astronomy el 21 de septiembre.

Las rocas inusuales en Bennu llamaron la atención del equipo por primera vez en imágenes de la suite de cámaras OSIRIS-REx (Orígenes, interpretación espectral, identificación de recursos, explorador de seguridad y regolitos) (OCAMS). Parecían extremadamente brillantes, con algunos fragmentos casi diez veces más brillantes que su entorno. Analizaron la luz de las rocas utilizando el instrumento OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer (OVIRS) para obtener pistas sobre su composición. Un espectrómetro separa la luz en los colores que la componen. Dado que los elementos y compuestos tienen patrones distintivos de brillo y oscuridad en una gama de colores, se pueden identificar mediante un espectrómetro. La firma de las rocas era característica del mineral piroxeno, similar a lo que se ve en Vesta y los vestoides, asteroides más pequeños que son fragmentos de Vesta cuando sufrió impactos significativos de asteroides.

Por supuesto, es posible que las rocas se formaran en el asteroide madre de Bennu, pero el equipo cree que esto es poco probable basándose en cómo se forma típicamente el piroxeno. El mineral se forma típicamente cuando el material rocoso se derrite a alta temperatura. Sin embargo, la mayor parte de Bennu está compuesta por rocas que contienen minerales que contienen agua, por lo que no podrían haber experimentado temperaturas muy altas. A continuación, el equipo consideró el calentamiento localizado, quizás por un impacto. Un impacto necesario para derretir suficiente material para crear grandes rocas de piroxeno sería tan significativo que habría destruido el cuerpo original de Bennu. Entonces, el equipo descartó estos escenarios y en su lugar consideró otros asteroides ricos en piroxeno que podrían haber implantado este material en Bennu o su roca de origen.

Las observaciones revelan que no es inusual que un asteroide tenga material de otro asteroide salpicado sobre su superficie. Los ejemplos incluyen material oscuro en las paredes del cráter visto por la nave espacial Dawn en Vesta, una roca negra observada por la nave espacial Hayabusa en Itokawa, y muy recientemente, material de asteroides de tipo S observado por Hayabusa2 en Ryugu. Esto indica que muchos asteroides están participando en una danza orbital compleja que a veces resulta en mashups cósmicos.

A medida que los asteroides se mueven a través del Sistema Solar, sus órbitas pueden alterarse de muchas maneras, incluida la atracción de la gravedad de los planetas y otros objetos, los impactos de los meteoritos e incluso la ligera presión de la luz solar. El nuevo resultado ayuda a precisar el complejo viaje que Bennu y otros asteroides han trazado a través del Sistema Solar.

Según su órbita, varios estudios indican que Bennu fue arrastrado desde la región interior del Cinturón Principal de Asteroides a través de una vía gravitacional bien conocida que puede llevar objetos desde el Cinturón Principal interior a órbitas cercanas a la Tierra. Hay dos familias de asteroides interiores del Cinturón Principal (Polana y Eulalia) que se parecen a Bennu: oscuras y ricas en carbono, lo que las convierte en posibles candidatos como madre de Bennu. Asimismo, la formación de vestoides está ligada a la formación de las cuencas de impacto de Veneneia y Rheasilvia en Vesta, hace aproximadamente dos mil millones de años y mil millones de años, respectivamente.

“Los estudios futuros de familias de asteroides, así como el origen de Bennu, deben conciliar la presencia de material similar a Vesta, así como la aparente falta de otros tipos de asteroides. Esperamos la muestra devuelta, que con suerte contendrá piezas de estos tipos de rocas intrigantes ”, dijo Dante Lauretta, investigador principal de OSIRIS-REx en la Universidad de Arizona en Tucson. “Esta restricción es aún más convincente dado el hallazgo de material de tipo S en el asteroide Ryugu. Esta diferencia muestra el valor de estudiar múltiples asteroides en el Sistema Solar ”.

La nave espacial hará su primer intento de tomar muestras de Bennu en octubre y devolverlo a la Tierra en 2023 para un análisis detallado. El equipo de la misión examinó de cerca cuatro posibles sitios de muestra en Bennu para determinar su seguridad y valor científico antes de hacer una selección final en diciembre de 2019. DellaGiustina y el equipo de Kaplan creen que podrían encontrar piezas más pequeñas de Vesta en imágenes cercanas de estos estudios.

La investigación fue financiada por el Programa Nuevas Fronteras de la NASA. Los autores principales reconocen la importante colaboración con la agencia espacial francesa CNES y el Programa Core-to-Core de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia en este documento. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, proporciona administración general de misiones, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión para OSIRIS-REx. Dante Lauretta, de la Universidad de Arizona, Tucson, es el investigador principal, y la Universidad de Arizona también dirige el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos de la misión. El difunto Michael Drake de la Universidad de Arizona fue pionero en el estudio de los meteoritos vestoides y fue el primer investigador principal de OSIRIS-REx. Lockheed Martin Space en Denver construyó la nave espacial y está proporcionando operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace son responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington. La NASA está explorando nuestro Sistema Solar y más allá, descubriendo mundos, estrellas y misterios cósmicos cercanos y lejanos con nuestra poderosa flota de misiones espaciales y terrestres.