Utilizando la información
detallada recopilada por la nave espacial Rosetta de la ESA durante sus dos primeras
semanas en órbita alrededor del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, se han
identificado cinco lugares como los sitios posibles para el aterrizaje del
módulo Philae, el primero en la historia sobre un cometa.
Antes de la llegada de la sonda
al cometa, la distancia con el 67P / Churyumov-Gerasimenko era demasiado grande
como para encontrar un lugar de descenso adecuado para el módulo de aterrizaje
de 100 kg ,
por lo que hubo que esperar a que la
Rosetta se encontrara con el cometa el 6 de agosto.
El aterrizaje está programado
para mediados de noviembre, cuando el cometa se encuentre a unos 450 millones
de kilómetros del Sol y antes de que la actividad en el mismo llegue a niveles
que podrían poner en peligro el despliegue seguro y preciso de Philae en la
superficie del núcleo, y antes de que el material en dicha superficie sea
modificado por esta actividad.
El cometa tiene una órbita de 6,5 años alrededor del
Sol y en la actualidad está a 522 millones de kilómetros de él. En su máximo
acercamiento del 13 de agosto de 2015, dentro de menos de un año, el cometa y
Rosetta estarán a 185 millones de kilómetros del Sol, lo que significa un
aumento de ocho veces en la luz recibida de dicha estrella.
Mientras Rosetta y sus
instrumentos científicos observan cómo el cometa evoluciona a medida que el
calentamiento producido por el Sol aumenta, cómo se desarrolla su coma y cómo
cambia paulatinamente la superficie, la tarea del módulo de aterrizaje Philae y
sus instrumentos es realizar mediciones complementarias in situ en la
superficie del cometa. El módulo de aterrizaje y el orbitador también
trabajarán conjuntamente usando el instrumento CONSERT para enviar y detectar
ondas de radio a través del interior del cometa, con el fin de caracterizar su
estructura interna.
La elección del lugar de
aterrizaje indicado es un proceso complejo. Ese sitio debe equilibrar las
necesidades técnicas del orbitador y del aterrizador durante todas las fases de
la separación, el descenso y el aterrizaje, y durante las operaciones en la
superficie, con las exigencias científicas de los 10 instrumentos a bordo de
Philae.
Una cuestión clave es que las
incertidumbres en la navegación del orbitador cerca del cometa determinan que
sólo sea posible especificar cualquier zona de aterrizaje en términos de una
elipse - que cubre hasta un kilómetro cuadrado - en la que podría aterrizar
Philae.
Para cada zona posible, las
preguntas importantes serían: ¿El módulo de aterrizaje será capaz de mantener
una comunicación regular con Rosetta? ¿Qué tan comunes son los peligros en la
superficie como grandes rocas, grietas profundas o pendientes pronunciadas?
¿Hay suficiente iluminación para las operaciones científicas y suficiente luz
solar para recargar las baterías del módulo de aterrizaje más allá de su vida
útil inicial de 64 horas, pero no tanto como para causar un sobrecalentamiento?
Para responder a estas preguntas,
se han utilizado los datos adquiridos por Rosetta a una distancia de 100 km ., incluyendo imágenes
de alta resolución de la superficie, las mediciones de temperatura de la
superficie del cometa, y la presión y la densidad del gas alrededor del núcleo.
Además, se realizaron mediciones de la orientación del cometa con respecto al
Sol, su rotación, la masa y la gravedad en la superficie. Todos estos factores
influyen en la viabilidad técnica de aterrizaje en cualquier ubicación
específica en el cometa.
Este fin de semana el Grupo de Selección
del Sitio de Aterrizaje (que comprende los ingenieros y científicos de Centro
de Ciencia, Operaciones y Navegación de Philae en el CNES, el Centro de Control
del módulo de aterrizaje en DLR, los científicos que representan al equipo de
instrumentos del módulo Philae y de Rosetta de la ESA ) se reunió en el CNES, en
Toulouse, para considerar los datos disponibles y determinar una lista de cinco
sitios posibles.
"Es la primera vez en la
historia que se determinan lugares de aterrizaje sobre un cometa", dijo
Stephan Ulamec, encargado del módulo de aterrizaje en DLR.
"Sobre la base de la forma
particular y la topografía global del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, no es
sorprendente que haya muchos lugares que debieron ser descartados. Los sitios
de posible aterrizaje que queremos seguir para su posterior análisis son
técnicamente viables sobre la base de un análisis preliminar de la dinámica de
vuelo y otros temas clave - por ejemplo, todos esos sitios proporcionan por lo
menos seis horas de luz del día por la rotación del cometa y ofrecen algún
terreno plano. Por supuesto, cada sitio tiene potencial para realizar
descubrimientos científicos únicos".
"El cometa es muy diferente de
cualquiera que hayamos visto antes, y exhibe características espectaculares aún
sin explicar”, dijo Jean-Pierre Bibring, un científico especialista en
aterrizajes e investigador principal del instrumento CIVA.
"Los cinco sitios
seleccionados nos ofrecen las mejores oportunidades de aterrizaje y de estudio
de la composición, estructura interna y actividad del cometa con los diez
experimentos de Philae."
A cada sitio se le asignó una
letra en una pre-selección original de 10 sitios posibles, sin que el ordene
alfabético implique un ranking. Tres sitios (B, I y J) se encuentran en el más
pequeño de los dos lóbulos del cometa y los otros dos (A y C) en el lóbulo más
grande.
Los cinco candidatos:
Sitio A:
El Sitio A es una región
interesante situada en el lóbulo más grande, pero con una buena vista del
lóbulo más pequeño. El terreno entre ambos lóbulos es probablemente una fuente
de escape de gases. Se necesitan imágenes de mayor resolución para estudiar los
peligros potenciales de superficie, tales como pequeñas depresiones y laderas,
mientras que las condiciones de iluminación también analizarse con más detalle.
Sitio B:
El Sitio B, dentro de una estructura
con forma de cráter en el lóbulo más pequeño, tiene un terreno plano y por lo
tanto se considera relativamente seguro para el aterrizaje, pero las
condiciones de iluminación pueden suponer un problema cuando se considera la
planificación de las actividades científicas de Philae a largo plazo. Se
necesitarán imágenes de mayor resolución para evaluar los riesgos de que haya
rocas. Además, también se cree que las rocas son material más recientemente
procesado y, por tanto, este sitio no puede ser tan liso como los demás.
Sitio C:
El Sitio C se encuentra en el
lóbulo grande y alberga una serie de rasgos peculiares en la
superficie, incluyendo algunos
materiales brillantes, depresiones, acantilados, colinas y llanuras lisas, pero
se necesitan imágenes de mayor resolución para evaluar el riesgo de algunas de
estas características. También está bien iluminado, lo que beneficiaría a largo
plazo la planificación científica de Philae.
Sitio I:
El Sitio I es un área
relativamente plana en el lóbulo más pequeño que puede contener algún material
fresco, aunque se necesitan imágenes de mayor resolución para evaluar la
extensión del terreno áspero. Las condiciones de iluminación también permitirían
la planificación científica a largo plazo.
Sitio J:
El Sitio J es similar al Sitio I,
también en el lóbulo más pequeño, y tiene interesantes características en la
superficie y buena iluminación. Ofrece ventajas para el experimento CONSERT en
comparación con el Sitio I, pero se necesitan imágenes de mayor resolución para
determinar los detalles del terreno, que muestra algunas rocas y terrazas.
El siguiente paso es un análisis
exhaustivo de cada uno de los sitios seleccionados, para determinar posibles
estrategias orbitales y operacionales que podrían ser utilizadas por Rosetta
para aterrizar el módulo en cualquiera de ellos. Al mismo tiempo, Rosetta
orbitará a menos de 50 km
del cometa, lo que permite un estudio más detallado de los lugares de
aterrizaje propuestos.
Para el 14 de septiembre los
cinco sitios candidatos habrán sido evaluados y clasificados, lo que llevará a
la selección de un sitio de aterrizaje principal, para el cual se desarrollará
una estrategia totalmente detallada para las operaciones de aterrizaje, junto
con una estrategia alternativa de respaldo.
Durante esta fase, Rosetta se
moverá a una distancia de entre 20 y 30 km del cometa, lo que permitirá realizar
mapas más detallados de la distribución de las rocas en los lugares de
aterrizaje principal y alternativo. Esta información podría ser importante en
la eventual decisión de cambiar del lugar primario al alternativo.
El equipo de la misión Rosetta
tiene como fecha de aterrizaje estimada la del 11 de noviembre, pero la
confirmación del sitio de aterrizaje principal y la fecha probablemente no se
sabrán antes del 12 de octubre. Luego habrá una confirmación oficial de la ESA , de acuerdo con el equipo
de aterrizaje y después de una revisión exhaustiva de preparación el 14 de
octubre.
"El proceso de selección de
un lugar de aterrizaje es extremadamente complejo y dinámico; a medida que nos
acerquemos al cometa veremos más y más detalles, lo que influirá en la decisión
final sobre dónde y cuándo podemos aterrizar ", dijo Fred Jansen, director
de la misión Rosetta de la ESA.
"Hemos tenido que completar
nuestro análisis preliminar sobre los sitios de posible aterrizaje muy
rápidamente después de llegar al cometa, y ahora tenemos sólo unas pocas
semanas más para determinar el sitio primario. El reloj no se detiene y ahora
tenemos que afrontar el reto de escoger el mejor lugar de aterrizaje
posible".
