Algo así como una pregunta de dos partes. En primer lugar, me interesa saber si se espera que un planeta/asteroide tenga agua/hielo, qué tipo de instrumentos científicos necesita para identificar la presencia y la ubicación real del agua/hielo líquido.
Soy consciente de que esto es más una cuestión de geociencia que directamente de exploración espacial. Pero esperaba que alguien pudiera arrojar algo de luz sobre los beneficios relativos de solo una misión orbital, frente al aterrizaje/análisis en la superficie, frente a una misión de retorno de muestra.
EDITAR: El enfoque aquí está en el agua subterránea, por lo que por ubicación me refiero a la profundidad a la que ocurre. Además, el asteroide que realmente me interesa es Ceres. Mantuve la pregunta general, pero cualquier conocimiento específico también sería apreciado.
La forma más fácil de saber si un planeta tiene agua es a través de datos espectrales. Al dividir la luz en sus longitudes de onda componentes, puede identificar la composición de la superficie de un objeto. Esto se puede hacer con bastante facilidad con telescopios terrestres. Sin embargo, esto tiene dos inconvenientes principales: solo puede identificar lo que hay en la superficie y solo puede analizar el espectro de amplias franjas del planeta.
En el descubrimiento más reciente de agua en Marte, realizado por la sonda Mars Express, el instrumento que hizo el descubrimiento fue MARSIS , un dispositivo de radar de baja frecuencia. Usó un radar para penetrar a través de la superficie y buscar características del subsuelo. El agua líquida es altamente reflectante en una longitud de onda que usa la sonda, por lo que los lagos subterráneos aparecieron como un punto brillante.
Otra opción para detectar agua bajo la superficie es a través de desplazamientos doppler en una sonda en la superficie, que le permiten ver datos de rotación muy precisos. A partir de los datos, puedes inferir bastante sobre la estructura interna del planeta. La NASA está utilizando el módulo de aterrizaje InSight para hacer esto en Marte, y ha habido propuestas para enviar una sonda dedicada a Titán, que generalmente incluyen lo mismo. Esto tiene la ventaja de que no requiere ningún hardware adicional (puede escuchar los cambios Doppler en las comunicaciones regulares); sin embargo, esto solo funcionará para los océanos subterráneos como los que se sospecha que existen en Europa, Titán, Encelado, etc., por lo que no habría encontrado el lago subterráneo que encontró Mars Express.
El rover Curiosity tiene equipo científico para recopilar información detallada sobre la composición de varias rocas. Puede registrar todos los mismos datos espectrales que podemos desde la Tierra, excepto en rocas específicas en lugar de la superficie del planeta como un todo. También tiene acceso a algunos otros métodos que no se pueden usar desde la Tierra, como un espectrómetro de partículas alfa (dispárelo con partículas alfa y vea qué sucede) para recopilar información aún más detallada.
En lo que respecta a los retornos de muestras, buscar agua o hielo en rocas devueltas a la Tierra funciona igual que buscarlos in situ con un rover, solo que no tiene que ser tan selectivo con respecto a los instrumentos que usa para analizar el rocas, aunque tienes que ser mucho más selectivo sobre qué rocas analizas.
UH oh
uwe