El año pasado, la NASA puso a Dawn en una órbita alrededor de Ceres que, según Ars Technica, " permanecería estable durante décadas " para no contaminar a Ceres.
Sin embargo, las décadas son bastante pequeñas en la escala cósmica. ¿Por qué no enviar a Dawn al medio de la nada donde es muy poco probable que se acerque a algo?
¿Por qué se colocó a Dawn en una órbita que solo sería estable durante "décadas"?
Para obedecer simultáneamente las reglas y maximizar la ciencia.
Maximizar la ciencia significa permanecer en Ceres y recopilar datos el mayor tiempo posible. El uso de la última hidracina y xenón restantes para el control de actitud y la propulsión para salir de Ceres habría reducido el tiempo en Ceres y los datos recopilados.
Obedecer las reglas significa evitar que Dawn toque Ceres al menos el tiempo suficiente para que, si se lleva a cabo una misión posterior, los hallazgos no sean sospechosos de ninguna manera debido a la contaminación de una misión anterior. Vea la discusión de Marc Rayman así como el comentario de @MarkAdler .
Veinte años no es el tiempo que le tomaría a Dawn estar completamente esterilizada por la exposición a las condiciones del espacio.
Para obtener más información sobre eso y mucho más sobre cada paso de la misión, consulte la entrada del Dawn Journal del 21 de agosto de 2018 y el resto de las entradas también, escritas por el director e ingeniero jefe de la misión Dawn de la NASA, el Dr. Marc Rayman. (también aquí ).
Ceres está sujeta a protección planetaria, un conjunto de normas diseñadas para garantizar la integridad de una posible "exploración biológica" futura del mundo alienígena. Esa terminología no significa que haya biología en Ceres sino que ese mundo exótico es de interés en el campo de la astrobiología. Ceres alguna vez estuvo cubierta por un océano y hoy alberga una gran cantidad de agua (principalmente en forma de hielo, pero tal vez con algo de líquido aún presente bajo tierra). También tiene un suministro de calor (retenido incluso ahora, mucho después de que los elementos radiactivos se descompusieran y calentaran el interior), compuestos orgánicos y una rica variedad de otros productos químicos. Con todos estos ingredientes, Ceres podría experimentar parte de la química relacionada con el desarrollo de la vida. Los científicos no quieren contaminar ese entorno prístino con los materiales terrestres de Dawn.
No todos los cuerpos del sistema solar necesitan tal protección. La Luna, Mercurio y Venus, por ejemplo, no han sido de interés para la búsqueda de vida ni para la química prebiótica. Por esa razón, se permite que las naves espaciales aterricen o se estrellen en esos mundos porque no hay expectativas de una exploración biológica posterior. También están exentos de tales reglas los pequeños asteroides, incluidos dos que se están explorando este año, Ryugu y Bennu. Son completamente diferentes al gigante Ceres. A menudo se piensa erróneamente que son similares debido a la noción demasiado simplificada de que todos son asteroides. Proporcionaremos una ilustración de la diferencia dramática en el próximo Diario Dawn.
Las reglas de protección planetaria para Ceres especifican que Dawn no podrá contactarlo durante al menos 20 años . Existe una idea errónea común de que se necesita tiempo para permitir que la nave espacial sea esterilizada por la radiación, el vacío y las temperaturas extremas de los vuelos espaciales. Ese no es el caso. Muchos microbios terrestres son increíblemente resistentes, y hay buenas razones para creer que algunos que han realizado un crucero interplanetario no planificado con Dawn seguirán siendo viables después de mucho más de 20 años.
El requisito de 20 años está destinado a permitir suficiente tiempo para una misión de seguimiento, si se considera de suficiente prioridad dados los muchos objetivos que tiene la NASA para explorar el sistema solar . Dos décadas deberían ser tiempo suficiente para montar una misión que se base en los muchos descubrimientos de Dawn. No querríamos que una misión tan hipotética se confundiera al encontrar microorganismos o sustancias químicas orgánicas no biológicas que fueron depositadas por nuestra nave espacial. Como veremos a continuación, es probable que la fecha límite para que otra misión llegue antes de que Dawn contamine a Ceres sea significativamente más relajada.
A principios de este año, cuando el equipo estaba averiguando cómo volar y operar en una órbita como la que tiene Dawn ahora, gran parte de su trabajo se guió por este requisito de protección planetaria. No queríamos entrar en una órbita que no cumpliría la vida útil de 20 años. No podíamos correr el riesgo de ir a una órbita con una vida útil más corta y planificar maniobras posteriores para aumentar la duración. No estábamos lo suficientemente seguros de que Dawn tuviera suficiente hidracina para permanecer operativa el tiempo suficiente para realizar sus observaciones y aún poder cambiar su órbita.
El equipo estudió órbitas elípticas con diferentes altitudes mínimas. Los expertos en trayectoria investigaron el comportamiento a largo plazo de cada órbita a medida que el campo de gravedad irregular de Ceres tira de la nave espacial revolución tras revolución, año tras año. Al igual que la Tierra, Ceres tiene algunas regiones de mayor densidad y otras de menor densidad. A medida que Dawn orbita sobre estas diferentes regiones, distorsionan gradualmente la órbita. Los análisis también tuvieron en cuenta la ligera presión de la luz solar, que no solo puede hacer girar la nave espacial sino también empujarla en su órbita. Una órbita con un mínimo de 22 millas (35 kilómetros) fue la más baja en la que el equipo confiaba cumpliría con la protección planetaria, y es por eso que Dawn se encuentra ahora en esa órbita.
¿Y después de 20 años? Los cálculos muestran que incluso durante 50 años, es muy probable que las perturbaciones orbitales sean demasiado pequeñas para causar que Dawn se estrelle. De hecho, hay menos de un uno por ciento de posibilidades de que la órbita se distorsione lo suficiente como para que Dawn golpee a Ceres. En otras palabras, nuestro análisis nos da una confianza de más del 99 por ciento de que incluso en medio siglo, Dawn seguirá girando alrededor de Ceres, el objeto más grande entre Marte y Júpiter, el único planeta enano en el sistema solar interior y el primer planeta enano. descubierto (129 años antes de Plutón).
Dejar la notable nave en órbita alrededor del distante coloso será una conclusión apropiada y honorable para su histórico viaje de descubrimiento en Vesta y Ceres. El legado científico de Dawn está asegurado, habiendo revelado innumerables ideas fascinantes y emocionantes sobre dos mundos alienígenas bastante diferentes y misteriosos. Este embajador interplanetario de la Tierra será un monumento celestial inerte al poder del ingenio, la creatividad y la curiosidad humana, un recordatorio duradero de que nuestra pasión por las aventuras audaces y nuestras nobles aspiraciones de conocer el cosmos pueden llevarnos muy, muy lejos más allá de los confines. de nuestro humilde hogar.
uwe