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Dawn, la misión en seis pasos

Dawn, la misión en seis pasos

Esta ilustración muestra a la nave espacial Dawn, y el planeta enano Ceres, al que arribará en 2.015. Crédito de la imagen: NASA/JPL

A siete años de su lanzamiento, la nave espacial Dawn se halla a un año de su destino, Ceres. Bien, y esto qué utilidad tiene para un simple y llano terráqueo.

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Dawn, la misión en seis pasos

Esta ilustración muestra a la nave espacial Dawn, y el planeta enano Ceres, al que arribará en 2.015. Crédito de la imagen: NASA/JPL

A siete años de su lanzamiento, la nave espacial Dawn se halla a un año de su destino, Ceres. Bien, y esto qué utilidad tiene para un simple y llano terráqueo.

¿Qué hay en Ceres que pueda importarnos? Este planeta enano es un misterioso mundo de roca y hielo, que fue descubierto 129 años antes que Plutón, y es el objeto de mayor tamaño que se halla entre Plutón y el Sol que aún no ha sido visitado por una nave espacial de la Humanidad moderna.

Recorramos en seis pasos la misión Dawn, que va en procura de claves importantes para nosotros, al amanecer de la historia del Sistema Solar.

Dawn, la primera

En estos siete años tras el lanzamiento de la misión Dawn, la Tierra –y nosotros con ella- ha evolucionado siete veces alrededor del Sol. Dawn, en tanto, utilizó el impulso gravitacional de Marte para ir hacia el cinturón de asteroides, investigó por más de un año el protoplaneta Vesta, y ahora va en busca de Ceres. (Sí, esta es una versión muy reducida de la fantástica historia de esta exploradora robótica).

La nave espacial Dawn, con su sistema de propulsión iónico, entre Vesta y Ceres, en una ilustración. Crédito de la imagen: NASA/JPL

Dawn es la única nave espacial que orbitará dos objetivos. ¿Esto qué significa? Que las naves espaciales humanas están diseñadas para sobrevolar planetas en su paso a otro punto del Sistema Solar. Por ejemplo, Cassini, la misión que estudia el sistema planetario de Saturno, realizó sobrevuelos de Venus, la Tierra, nuestra Luna y Júpiter, antes de dar con el gigante anillado.

En el camino, los instrumentos de Cassini fueron testeados, calibrados, la información que entregaban validada. Pero Cassini no fue puesta en órbita de Venus y luego de Saturno. Dawn fue la primera nave espacial humana en orbitar uno de los cuerpos del cinturón de asteroides, el protoplaneta Vesta, que tiene muchas características similares a la Tierra. Y ahora su objetivo es Ceres.

El impulsor iónico

Dawn está equipada con un novedoso sistema de propulsión iónica que le otorga más capacidades que los sistemas convencionales de propulsión química. Este sistema tiene tres impulsores.

El Dr. Marc Rayman, ingeniero jefe y director de la misión, explicó que en sus siete años de viajes interplanetarios, la nave espacial ha avanzado 1.737 días por el empuje de su impulsor iónico, es decir que este ha estado en funcionamiento el 68 por ciento del tiempo. Tal característica la hace diferente de la mayor parte de otras naves espaciales, que cada vez que accionan sus propulsores es un acontecimiento especial, una maniobra que es considerada excepcional.

La ilustración marca el viaje interplanetario de la nave espacial Dawn, en azul. Las fechas, en blanco, muestran dónde se hallaba Dawn cada 27 de septiembre, desde 2.007, en que dejó la Tierra. Crédito de la imagen: NASA/JPL

A Dawn, este uso ‘continuado’ de su sistema iónico le ha insumido 366 kilogramos de su propelente, el xenón. El 27 de septiembre de 2.007, cuando Dawn fue lanzada a bordo de un cohete Atlas V de United Launch Alliance (ULA), desde el complejo de la Fuerza Aérea de Estados Unidos en Cabo Cañaveral tenía 425 kilos de combustible.

Gracias a su propulsor iónico, Dawn ha ido aumentando su velocidad de vuelo a 10,2 kilómetros por segundo, mientras viaja hacia el exterior del Sistema Solar. Recordemos que planetas, lunas, seres humanos, naves espaciales, asteroides, cometas, somos satélites del Sol. En estos siete años de aventura de Dawn, mientras rotamos alrededor del Sol, la Tierra, y nosotros, hemos viajado 6,6 billones de kilómetros, y Dawn cubrió 4,7 billones de kilómetros. La nave espacial se ha desplazado no con poco esfuerzo, porque Vesta y Ceres no orbitan el Sol en el mismo plano que lo hace la Tierra, y Dawn debía coincidir con la órbita de Vesta… y más adelante, con la de Ceres. Y esa inserción orbital, como la que realizó hace 3 años en Vesta, fue gracias a la ductilidad de su sistema iónico de propulsión.

El frenado

No todo es acelerar. Pese a los avances del sistema iónico, las maniobras de acercamiento a Ceres serán complejas, a la vez que el control de la misión también debe ajustar la velocidad de vuelo para disminuirla. De hecho, la velocidad de avance de Dawn hacia Ceres ha ido decreciendo desde diciembre de 2.013. Luego, además de los ajustes del sistema impulsor de la nave, la gravedad del planeta enano hará su tarea de atracción. En este mes, octubre de 2.014, será definido el plan de ajuste de la misión.

Una partícula de alta energía

Como queda dicho, no todo es acelerar, tampoco el balancearse fluidamente. El 11 de septiembre de 2.014, cuando la nave tenía activo su sistema iónico, una partícula de alta energía de radiación espacial impactó un componente eléctrico a bordo de Dawn. Esta situación desencadenó que el empuje del impulsor se detuviera y los controladores de vuelo desde la Tierra intervinieron para reanudar las operaciones. El 15 de septiembre el enviado robótico terrestre estaba nuevamente en servicio. Sin embargo, como ya indicamos, deberá realizarse un ajuste en la trayectoria hacia Ceres tras la interrupción en el impulso.

56 minutos

Dawn se halla a 3.500.000 kilómetros de Ceres; a 3,37 UA (504 millones de kilómetros) de la Tierra. Las señales de radio, viajando en el límite universal de la velocidad de la luz, tardan 56 minutos en el viaje de ida y vuelta entre Dawn y su lugar de origen. Es el tiempo en que la información desde la nave espacial llega a la Tierra y es captada por la Deep Space Network, y desde el centro de control de la misión vuelve a Dawn.

La nave espacial Dawn lanzada en el amanecer del 27 de septiembre de 2.007, desde la base de la Fuerza Aérea de Estados Unidos en Cabo Cañaveral. Crédito de la imagen: KSC/NASA

Cincuenta y seis minutos. La luz del Sol tarda 8 minutos en alcanzar la Tierra. Dawn, Amanecer, en inglés, se adentra en las regiones heladas del Sistema Solar para hallar vestigios de nuestro pasado en el planeta Tierra, y señales de nuestro futuro.

Muy lejos. Tan cerca

Dawn está muy lejos de la Tierra, más de 1,2 millones de veces más lejos de lo que se halla la Estación Espacial Internacional, que está a 410 kilómetros de la superficie de nuestro planeta. Pero, con imaginación, señaló Marc Rayman, si miramos en dirección a la Luna, pensemos que “está una sonda enviada desde la Tierra, como un emisario al Cosmos, avanzando en silencio a través del distante vacío, para concretar una emocionante y ambiciosa misión de descubrimiento por parte de seres humanos curiosos e ingeniosos que anhelan un nuevo conocimiento y una nueva visión y que tienen una pasión insaciable de grandes aventuras”.

Dawn se halla muy distante. La Estación Espacial Internacional es el lugar más lejano de la Tierra con una nave espacial tripulada. Tras los viajes a la Luna, hemos llegado a 400 kilómetros de distancia de nuestro planeta. Ahora iremos a Marte. Mientras, nuestros enviados robóticos son la avanzada. Voyager 1 está distante 14 horas luz, luego de más de 30 años de viaje, y abandonó nuestro Sistema Solar para adentrarse en el espacio interestelar. Allá vamos, humanos curiosos, exploradores, en el amanecer de nuestros vuelos espaciales. Creemos haber llegado tan lejos, y es apenas el comienzo.