Dos finalistas para las nuevas fronteras de la NASA

La NASA ha seleccionado a dos finalistas para su consideración como la próxima misión de Nuevas Fronteras: un retorno de muestra de cometa y un avión no tripulado volador para Titán.

CAESAR se acerca al cometa 67 / P Churyumov-Gerasimenko para la recolección de muestras en la concepción de este artista.
NASA

¿Qué hay en tu lista de deseos de Navidad? Los gerentes de la NASA lanzaron los suyos el miércoles, anunciando a los finalistas de lo que se convertirá en la cuarta misión de Nuevas Fronteras de la agencia espacial en la próxima década.

La NASA regresará a un cometa explorado por primera vez por la Agencia Espacial Europea para un ambicioso retorno de muestra o enviará un quadcopter de propulsión nuclear para volar a través de los cielos de metano de Titán, la luna de Saturno.

"Este es un gran avance en el desarrollo de nuestra próxima misión audaz de descubrimiento de la ciencia", dice Thomas Zurbuchen (jefe de la Dirección de Misión Científica de la NASA) en un reciente comunicado de prensa. Estas son investigaciones tentadoras que buscan responder algunas de las preguntas más importantes en nuestro sistema solar hoy en día.

Finalista # 1: Libélula

Primero: Libélula. Este dron quadcopter dual exploraría varios sitios en Titán. Dragonfly haría uso de la densa atmósfera de la luna, volando de un sitio a otro para probar la química prebiótica en la superficie. Titán es el mejor lugar en el sistema solar para volar un quadcopter, con una atmósfera cuatro veces más densa que la nuestra y la gravedad de la superficie solo una séptima parte de la Tierra.

Libélula es ambiciosa. No empleará un orbitador para retransmisión, sino que dependerá de las comunicaciones directas desde la superficie de Titán.

La investigadora principal Elizabeth Turtle también declaró en la conferencia de prensa del miércoles que un pequeño generador termoeléctrico de radioisótopos multimisión (MMRTG) que utiliza plutonio-238 alimentará a Dragonfly. Esto es esencial, ya que el uso de energía solar no es posible en la luna cubierta de nubes. El Departamento de Energía de los Estados Unidos reinició su tubería de producción de plutonio-238 para la NASA en 2013. La NASA tiene un suministro clasificado pero limitado de plutonio, algunos de los cuales están destinados al vehículo explorador Mars 2020.

Concepción artística del dron Dragonfly explorando Titán.
NASA

El paquete científico de Dragonfly incluye un espectrómetro de masas, un paquete de perforación y muestreo, espectrómetros de rayos gamma y neutrones, y un paquete de geofísica y meteorología. Si se aprueba, el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (JHU-APL) administraría el proyecto, con el lanzamiento de Dragonfly en 2025 y la llegada a Titán en 2034..

Finalista # 2: CÉSAR

¿Volverá CAESAR al extraño mundo (en la foto) del cometa 67P Churyumov-Gerasimenko?
ESA / Rosetta

El segundo contendiente, llamado Comet Astrobiology Exploration Sample Return (CAESAR), realizaría un análisis en profundidad y un retorno de muestra de un cometa, regresando al cometa explorado por la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea, 67 / P Churyumov-Gerasimenko. El orbitador Rosetta exploró y cartografió el cometa periódico en detalle, lo que ayudará al equipo a seleccionar un sitio de recolección mucho antes de su llegada. CAESAR recolectaría 100 gramos o más de material volátil y no volátil del cometa para regresar a la Tierra.

La Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) proporcionaría la cápsula de retorno de muestra. Es esencial mantener fríos los componentes volátiles de la muestra de retorno, para que no se evaporen antes de que puedan estudiarse. Es deseable un diseño similar a la cápsula de retorno Hayabusa de JAXA, que dejó caer su escudo térmico después de su reentrada, antes de que el calor pudiera comenzar a transferirse a la cápsula interna.

El regreso de la muestra de CAESAR a la Tierra ocurriría el 20 de noviembre de 2038, sobre el Campo de Prueba y Entrenamiento de Utah, el mismo sitio donde Stardust y la desafortunada nave espacial Genesis regresaron del espacio interplanetario con sus muestras.

El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA gestionará la misión, y Orbital ATK construirá la nave espacial CAESAR.

Runner-Ups: Ocean Worlds y Venus Explorer

La NASA también seleccionó dos conceptos para mejorar el desarrollo tecnológico:

  • Investigaciones de composición in situ de Venus (VICI): este programa desarrollará aún más la cámara de elemento y mineralogía de Venus para operar en la superficie dura de Venus. Lori Glaze (NASA Goddard) es el investigador principal de VICI.
  • Firmas de vida de Enceladus y habitabilidad (ELSAH): administrado por el Centro de vuelos espaciales Goddard, ELSAH buscará formas rentables para limitar la contaminación de naves espaciales en misiones de bajo presupuesto. El investigador principal de ELSAH es Chris McKay (NASA Ames).

Otros conceptos de misión que estaban en ejecución incluyeron:

  • Titan Oceanus: un orbitador Titán que estudiaría la creación de moléculas orgánicas complejas deslizándose a través de la atmósfera superior de la gran luna
  • Retorno de la muestra de la cuenca Aitken del Polo Sur lunar: este ambicioso plan habría enviado un módulo de aterrizaje al lado lejano de la Luna para proporcionar a los geoquímicos material excavado en la cuenca de impacto más grande de la Luna.
  • Saturn Probe Interior and Atmosphere Explorer (SPRITE) habría retomado donde Cassini dejó en sus órbitas finales, sondeando el interior profundo de Saturno y midiendo la relación de hidrógeno y helio del planeta.

Presupuesto de la NASA

El presupuesto de la NASA recibió un aumento de $ 1.3 mil millones, a $ 19.3 mil millones, en el año fiscal 2016, y el Congreso propuso un presupuesto de $ 19.5 mil millones de dólares para la NASA para el año fiscal 2018. De eso, $ 1.61 mil millones están destinados a la exploración planetaria, una caída desde 2017 pero en adelante nivel con cantidades de 2016.

La NASA lleva a cabo tres tipos básicos de misiones planetarias. Las misiones emblemáticas cuestan más de $ 1 mil millones. Los ejemplos incluyen Curiosity, Cassini y, si está financiado, la misión orbital de Urano y / o Neptuno para la década de 2030. Las misiones de Nuevas Fronteras tienen un costo medio, con un límite de $ 1 mil millones. Los antiguos alumnos de New Frontiers incluyen la misión New Horizons a Plutón y más allá, la misión Dawn a 4 Vesta y 1 Ceres, y la misión Osiris-REX al asteroide 101955 Bennu. Las misiones de descubrimiento son de bajo costo, con un límite de alrededor de $ 450 a $ 600 millones de dólares. Las próximas misiones de asteroides Lucy y Psyche son de clase Discovery.

La línea de tiempo

Los finalistas pasarán ahora a la evaluación del concepto de Fase A durante el próximo año. Ambos equipos presentarán una propuesta final de misión a fines de enero de 2019. La selección final de la misión está programada para julio de 2019, después de lo cual el ganador avanzará con el desarrollo y el lanzamiento alrededor de 2025.

La próxima misión de New Frontiers utilizará un portaaviones existente, como el cohete Atlas V, o un cohete de carga pesada de nueva generación, como el SLS de la NASA o el Falcon 9 Heavy de SpaceX. Elon Musk acaba de revelar el Falcon 9 Heavy esta semana, posiblemente listo para su tan esperado vuelo inaugural desde el Centro Espacial Kennedy en enero. El primer vuelo de SLS está programado para 2019.

Falcon 9 (tres veces) Falcon Heavy revelado para un lanzamiento en enero de 2018.
SpaceX / Elon Musk

Cualquiera de las misiones sería emocionante. La nave espacial Huygens de la ESA, por ejemplo, solo duró unas breves horas en la superficie de Titán en 2005, pero Dragonfly podría durar años. Del mismo modo para el regreso propuesto al cometa de Rosetta. Oye, ¿quizás podamos ver a Rosetta, sentada abandonada en la superficie del cometa? ¿O tal vez Dragonfly nos dará una mirada al noble Huygens, medio enterrado en la superficie de Titán?

Aunque los plazos son largos, es alentador ver nuevas misiones planificadas para un regreso al sistema solar exterior en la próxima década.