Misión Juno de la NASA: después de 5 años de vuelo de 1.800 millones de millas, un pitido de 3 segundos

Esto es lo que los científicos de la NASA estarán atentos a las 11.53 pm ET del 4 de julio - 9.23 am IST del 5 de julio - cuando la señal de radio que marca la entrada de la nave espacial Juno en la órbita de Júpiter llegue a la Tierra. Se espera que los próximos 20 meses que Juno pase en manos de Júpiter revolucionen el conocimiento del planeta.

¿Qué tamaño tiene el núcleo de Júpiter? ¿Es rocoso? ¿Qué es la estructura atmosférica? ¿Gira como un cuerpo sólido o su interior se mueve a una velocidad diferente? Juno puede proporcionar respuestas.

Imagínese un planeta con más de 60 lunas, con un océano subterráneo de hidrógeno metálico de 25.000 kilómetros de profundidad, sin una superficie sólida sobre la que caminar, con nubes hechas de amoníaco, con tormentas masivas que duran varios cientos de años y con velocidades de viento de 400 mph, y con una campo magnético 20.000 veces más potente que la Tierra. Bienvenido a Júpiter, la nueva frontera de la exploración del Sistema Solar por parte de la humanidad.

Las últimas dos décadas han visto una flotilla de misiones a Marte, pero con Juno, la NASA comienza un nuevo viaje a los misterios del sistema joviano. Marte y la Tierra son similares en muchos aspectos. Pertenecen a la familia de cuatro planetas desde Mercurio hasta Marte que se denominan planetas terrestres; por lo tanto, Marte y la Tierra están hechos de roca de silicato y tienen procesos superficiales, interiores y atmosféricos muy similares. Por lo tanto, la erosión eólica, los procesos volcánicos, los procesos geoquímicos y la geofísica del interior planetario en la Tierra y Marte tienen muchas similitudes. De hecho, antes de que Marte perdiera su atmósfera y su agua, Marte y la Tierra eran aún más similares, con agua que fluía de ríos, arroyos e inundaciones catastróficas, y los accidentes geográficos posteriores producidos por la erosión del agua.

Con Júpiter, estamos saliendo de nuestro entorno familiar de planetas terrestres al entorno relativamente nuevo de los gigantes gaseosos. Júpiter y Saturno son gigantes gaseosos, formados más allá de la línea de congelación, donde el agua y los gases volátiles pueden condensarse en granos sólidos y formar parte de los planetas.

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En el Sistema Solar temprano, los planetas se formaban a partir de la nebulosa gaseosa que rodeaba al Sol; los planetas que se formaron hacia el interior de la línea de hielo estaban compuestos en gran medida de roca. Los planetas como Júpiter que se formaron hacia afuera en relación con la línea de hielo incorporaron principalmente gas y volátiles. Júpiter está formado principalmente por hidrógeno y helio y, a diferencia de la Tierra y Marte, no tiene una superficie rocosa. El planeta está formado por hidrógeno gaseoso que se vuelve denso a medida que avanzamos hacia el interior del planeta.

Un océano masivo de hidrógeno metálico ocupa la región sobre el núcleo de Júpiter. Júpiter es unas 300 veces más masivo que la Tierra. Tiene cuatro lunas grandes y más de 60 lunas más pequeñas. Ganímedes, el satélite más grande de Júpiter, es también la luna más grande del Sistema Solar. Curiosamente, Ganímedes también es más grande en tamaño que el planeta Mercurio y, por lo tanto, podría haberse clasificado fácilmente como un planeta si hubiera estado orbitando alrededor del Sol en lugar de Júpiter.

Las lunas de Júpiter también tienen su propia parte de emocionantes posibilidades. Europa y Ganímedes, por ejemplo, parecen tener enormes océanos subterráneos de agua salada debajo de una capa superficial de hielo. ¿Pueden los océanos de Europa y Ganímedes albergar vida? Ambos océanos son subterráneos, por lo que presumiblemente nunca han visto la luz del sol. ¿Sobreviviría la vida en un entorno así? Contrariamente a la concepción popular, los océanos de la Tierra están bañados por la oscuridad, a excepción de los primeros 1000 metros de profundidad. Sin embargo, en la zona afótica de los océanos de la Tierra, donde la luz no penetra, encontramos una asombrosa variedad de formas de vida. Por tanto, no es del todo inconcebible plantear la hipótesis de que pueda existir vida en los océanos subterráneos de estas lunas jovianas.

Hasta ahora ha habido 7 misiones de vuelo de Júpiter: Pioneer 10 (1973), Pioneer 11 (1974), Voyager 1 y 2 (1979), Ulysses (1992), Cassini (2000) y New Horizons (2007). Solo una nave espacial, Galileo, ha entrado en órbita alrededor de Júpiter (de 1995 a 2003). Aunque múltiples misiones han estudiado Júpiter, las preguntas fundamentales relacionadas con su evolución siguen sin respuesta. No sabemos, por ejemplo, cuál es el tamaño del núcleo de Júpiter. ¿El núcleo es rocoso? ¿Qué es la estructura atmosférica? Júpiter gira sobre su eje cada 10 horas a pesar de su enorme tamaño: ¿gira como un cuerpo sólido o el interior de Júpiter se mueve a una velocidad diferente?

Juno, la segunda nave espacial en orbitar Júpiter, proporcionará una mayor definición a las muchas preguntas sin respuesta. Juno, en un contexto más amplio, nos ayudará a comprender cómo se formó Júpiter y, por extensión, cómo se formó el Sistema Solar.

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Aunque Juno abordará cuestiones relacionadas con la ciencia, la misión es un escaparate de tecnología futurista. La nave espacial operará en un entorno de radiación sin precedentes. Como resultado, la electrónica debería estar protegida en una carcasa de titanio del tamaño de un armario grande. A diferencia de la mayoría de las naves espaciales que viajan al Sistema Solar exterior, Juno no funciona con energía nuclear, sino con energía solar. Operar en modo de energía solar no es un logro menor a una distancia de 5 veces la distancia Tierra-Sol, lo que significa que el Sol es mucho más pequeño en el cielo de Júpiter que en la Tierra. Como resultado, para generar la energía adecuada, los paneles solares en Juno deben ser comparativamente grandes. Por lo tanto, cada uno de los tres paneles solares tiene la altura de un edificio de tres pisos. Incluso con paneles solares muy grandes, la potencia es de 500 vatios, o la potencia gastada en encender cinco bombillas de 100 W.

La velocidad de Juno cuando entre en la órbita de Júpiter el 4 de julio será aproximadamente 275 veces mayor que la de un Boeing 747. Juno tuvo una trayectoria única para llegar a Júpiter: después del lanzamiento, voló más allá de la órbita de Marte, regresó para un sobrevuelo de la Tierra. , antes de dirigirse a Júpiter. Debido a este enfoque indirecto, Juno viajará 1.800 millones de millas, que es 15 veces la distancia más cercana entre la Tierra y Júpiter. De hecho, el viaje a Júpiter habría tardado 343 años si la velocidad de la nave espacial hubiera sido igual a la velocidad de un avión comercial.

Es de esperar que Juno abra una nueva frontera en nuestra exploración del Sistema Solar. Tanto la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio como la Agencia Espacial Europea ya han programado misiones de seguimiento del Sistema Joviano. La ESA lanzará el Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) en 2022, y la NASA tiene el mandato de una misión a Europa, la luna de Júpiter, en la década de 2020. La misión Europa Clipper de la NASA incluirá un orbitador y un módulo de aterrizaje, lo que marcará el primer intento ambicioso de aterrizar una nave espacial en el Sistema Solar Exterior.

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