Tianwen-2 viaja hacia un asteroide y un cometa.
La sonda espacial Tianwen-2 estudiará de cerca dos
pequeños cuerpos del sistema solar.
Por Ben Evans.
Traducción de:
https://www.astronomy.com/space-exploration/tianwen-2-chinas-voyage-to-an-asteroid-and-a-comet/?oly_enc_id=3469F5041534A0W
Esta representación artística muestra la sonda
espacial Tianwen-2 aproximándose al asteroide cercano a la Tierra 469219
Kamo‘oalewa. Crédito: CCTV.
Actualización: El cohete Long March 3B, que
transportaba a la Tianwen-2, despegó con éxito desde el Centro de Lanzamiento de
Satélites de Xichang, en la provincia china de Sichuan, a la 1:31 p. m. EDT del
miércoles 28 de mayo.
Hace seis siglos, el almirante Zheng He comandó
siete "viajes del tesoro" por Asia durante la época dorada de la
dinastía Ming china. Su flota de colosales juncos de madera de cuatro mástiles
—los barcos más grandes de su época, cada uno tripulado por cientos de
marineros— surcó el Mar de China Meridional y el Océano Índico, llegando hasta
Arabia, el Golfo Pérsico y África Oriental en misiones diplomáticas,
comerciales y de proyección de poder en todo el mundo conocido.
De forma similar, la proyección de poder espacial de
la China moderna ha avanzado rápidamente desde principios del milenio. China se
convirtió en la tercera nación, después de Rusia y Estados Unidos, en lanzar un
hombre al espacio de forma independiente en 2003, antes de perseguir con
vehemencia una presencia humana continua fuera del planeta desde 2022. El país
tampoco ha ocultado sus grandiosas ambiciones de establecer un hábitat humano en
la Luna en la próxima década. China también aterrizó rovers robóticos en la
superficie lunar en 2013 y en Marte en 2021. Y logró dos primicias empíricas:
el primer aterrizaje de una nave espacial en la cara oculta de la Luna en 2019
y el primer regreso a la Tierra de muestras de suelo de la cara oculta el año
pasado.
Este verano, una misión originalmente bautizada en
honor a Zheng He, pero ahora conocida como Tianwen-2, impulsará a China a una
mayor profundidad espacial que nunca, en su primera incursión en el cinturón de
asteroides. Esta misión sigue los pasos de Tianwen-1, la primera misión china a
Marte, lanzada en 2020.
El nombre de la misión proviene de un antiguo poema
chino de preguntas dirigidas a Tian, la personificación mítica de los cielos.
Tianwen-2 abordará diversas preguntas sobre el nacimiento del sistema solar, el
origen del agua y el surgimiento de la vida. A lo largo de su viaje de una
década por el espacio profundo, Tianwen-2 recolectará muestras de la superficie
de 469219 Kamo'oalewa, un objeto cercano a la Tierra en una órbita similar a la
nuestra, y las traerá de vuelta en una cápsula de muestra para un aterrizaje
con paracaídas en el desierto de Gobi, China, en 2027. Posteriormente,
emprenderá un viaje de salida de más de siete años para estudiar
311P/PanSTARRS, un curioso cuerpo primordial con características tanto de
asteroide como de cometa.
La nave espacial
Concebida en 2019, Tianwen-2 estaba originalmente
programada para su lanzamiento en 2022, pero su fecha se pospuso. Tras un estudio
de diseño realizado por la Academia China de Tecnología Espacial, en octubre de
2019 se seleccionaron ocho instrumentos científicos. Estos incluyen
espectrómetros visibles e infrarrojos, un espectrómetro de radiación térmica,
cámaras, un radar de imágenes de 1,2 m (4 pies), sensores de partículas
cargadas y neutras, y un magnetómetro. La Academia Rusa de Ciencias también
contribuye con un instrumento a Tianwen-2 y, en 2020, se invitó a estudiantes
chinos de secundaria y primaria a proponer experimentos de divulgación
científica para la misión.
Tianwen-2 se lanzará a bordo de un cohete Long March
3B/E desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang, en el centro-sur
de China. Utilizado por primera vez en 2007, el impresionante historial de este
cohete incluye los lanzamientos del primer módulo de aterrizaje y explorador
lunar de China (Chang'e-3 en 2013) y la primera nave espacial en aterrizar en
la cara oculta de la Luna (Chang'e-4 en 2018).
Tras despegar de la Tierra, Tianwen-2 llegará a
Kamo'oalewa en julio de 2026. Este diminuto y alargado asteroide probablemente
no tenga más de 40 a 100 metros de longitud. Orbita el Sol a una distancia
media de 0,9 a 1,1 unidades astronómicas (UA: la distancia media Tierra-Sol)
con un período sideral de 365,7 días, parámetros orbitales similares a los de
la Tierra.
Acerca del asteroide
Descubierto en abril de 2016 por el Telescopio de
Rastreo Panorámico y Sistema de Respuesta Rápida (PanSTARRS) del Observatorio
Haleakala en Hawái, inicialmente se le llamó 2016 HO3 y posteriormente se le
cambió el nombre a Kamo‘oalewa en 2019. El nombre es una expresión hawaiana que
designa un fragmento oscilante, un nombre apropiado dado el movimiento
oscilatorio del asteroide mientras orbita la Tierra desde 38 distancias lunares
en su punto más cercano hasta 100 distancias lunares en su punto más lejano.
La proximidad física de Kamo‘oalewa ha llevado a los
astrónomos a clasificarlo como un cuasi-satélite de la Tierra. No está
gravitacionalmente ligado a nosotros como la Luna, y está demasiado distante
para constituir un verdadero satélite natural. Sin embargo, esta diminuta roca
ha sido la compañera constante de nuestro planeta durante más de un siglo y
probablemente lo seguirá siendo durante al menos otros 300 años.
A pesar de su proximidad, el minúsculo tamaño de
Kamo‘oalewa deja prácticamente en blanco nuestro conocimiento sobre él. Es
demasiado pequeño para que el radar terrestre pueda establecer ecos fiables
para estimar su tamaño o forma. Sabemos que gira rápidamente (cada 28 minutos)
y que bien podría ser un fragmento liberado de la Luna.
En abril de 2024, las reconstrucciones de la
dinámica del impacto que formó el cráter lunar Giordano Bruno, de 22 km (13,7
millas) hace varios millones de años, podrían haber expulsado escombros al
espacio que finalmente alcanzaron una resonancia orbital 1:1 con la Tierra,
coincidiendo con la ubicación y los parámetros orbitales actuales de
Kamo‘oalewa. De hecho, la espectroscopia terrestre sugiere un origen lunar (en
lugar de asteroidal) de los materiales de su superficie.
La cercanía de Kamo‘oalewa también ha impulsado un
mayor interés por la exploración, lo que ha dado lugar a varias propuestas de
misiones en los últimos años con propulsión eléctrica solar o velas solares. En
2022, se postuló que el subsuelo del asteroide podría ofrecer un hábitat a
prueba de radiación para futuros astronautas marcianos, ya que su rápida
rotación imparte fuerzas centrífugas que hacen el viaje más tolerable para el
cuerpo humano.
En Kamo‘oalewa
Cuando Tianwen-2 llegue a Kamo‘oalewa, empleará un
método dual para capturar muestras de la superficie. El primero, llamado
"toque y despegue", fue utilizado por la sonda espacial Hayabusa-2 de
Japón en el asteroide Ryugu en 2018 y por la sonda OSIRIS-REx de la NASA en el
asteroide Bennu en 2020. Pero Tianwen-2 también probará un método llamado
"anclaje y fijación", que utiliza cuatro brazos robóticos con
taladros en sus puntas para fijarse a la superficie del asteroide. Esta
compleja maniobra exige una guía, navegación y control precisos de la nave espacial
para acercarse lo suficiente y obtener un muestreo preciso. La rápida rotación
y la baja gravedad de Kamo‘oalewa complican aún más la situación, lo que
requiere una automatización significativa a bordo de Tianwen-2.
La sonda espacial pretende recolectar entre 20 y 100
gramos de regolito de Kamo‘oalewa. Se cree que la superficie del asteroide es
un agregado de escombros con rocas que miden hasta unas pocas decenas de
centímetros y partículas más finas de hasta 1 mm (0,04 pulgadas). Tianwen-2
también medirá los parámetros de Kamo'oalewa: elementos orbitales, velocidad de
rotación, masa, forma, campo gravitacional y propiedades térmicas.
De tener éxito, marcará el primer uso de la
arquitectura de muestreo de anclaje y fijación en el espacio profundo. Tianwen-2
permanecerá hasta un año en las proximidades de Kamo'oalewa y partirá en abril
de 2027 para regresar a la Tierra. Liberará la cápsula de muestra en noviembre
de 2027 para reingresar a la atmósfera terrestre a una vertiginosa velocidad de
Mach 35 (43 450 km/h), un 10 % más rápido que los astronautas del
Apolo durante su ardiente regreso desde la Luna. Hacia un cometa
Mientras tanto, Tianwen-2 continuará su viaje hacia
311P/PanSTARRS, un cometa del cinturón principal, también llamado asteroide
activo: un objeto que ocupa una órbita similar a la de un asteroide, pero cuyas
características visuales se asemejan mucho a las de un cometa. Descubierto por
PanSTARRS en agosto de 2013, mide 480 m (1570 pies) de diámetro —más grande que
una manzana de una ciudad— y orbita el Sol cada 3,24 años a una distancia que
oscila entre 1,94 y 2,44 UA.
Un mes después de su descubrimiento, en septiembre
de 2013, 311P/PanSTARRS fue observado por el Telescopio Espacial Hubble y
reveló su singularidad: presenta cambios estructurales sustanciales y seis
colas similares a las de un cometa. Estas podrían representar material
expulsado por la pérdida de masa episódica inducida por su rápida rotación, a
medida que las avalanchas de polvo a lo largo de su ecuador se desprenden y se desplazan
hacia el espacio en colas heladas. Los planes actuales prevén que Tianwen-2
llegue a 311P/PanSTARRS a principios de 2035 para realizar un año de
observaciones. Se espera que los estudios tanto de Kamo‘oalewa como de
311P/PanSTARRS aporten nuevos conocimientos sobre la formación y evolución de
los cuerpos primigenios del sistema solar y aporten información importante
sobre los orígenes del agua y la vida orgánica.
El futuro del programa Tianwen es muy prometedor.
Tianwen-3, cuyo lanzamiento está previsto para 2028, traerá las primeras
muestras de suelo marciano a la Tierra, mientras que Tianwen-4, de 2029,
enviará un orbitador a Júpiter y su luna rocosa, Calisto. Y Zheng He, el
almirante del siglo XV que durante un tiempo dio nombre a Tianwen-2, sin duda
aprobaría las riquezas que las naves espaciales chinas modernas traerán de
regreso a casa.
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