16 de julio de 2016

Misión Espacial Juno: La Sonda Ha Llegado a Júpiter para Revelar sus Misterios




El pasado 4 de julio ocurrió uno de los acontecimientos científicos y tecnológicos más importantes en la historia de la astronomía.
Las principales agencias espaciales ya habían logrado posar una sonda en un cometa en el año 2014 por primera vez en la historia; habían logrado enviar una sonda a Plutón, primer objeto en llegar a este planeta menor, el cual arribó en 2015. Pues bien, para este año 2016, el turno fue para Júpiter, el “titán” de nuestro sistema solar, ya que la misión espacial Juno, lanzada en 2011, llegó a este planeta insertándose en su órbita, siendo la primera sonda enfocada en analizarlo detalladamente.

Pero, ¿Cómo fue el desarrollo, viaje y llegada de Juno a Júpiter?, ¿Cuáles son los objetivos de esta importante misión?, ¿Cuál es la relación de este nombre (Juno) para con la mitología romana?, ¿Qué sucederá con la sonda ahora? ¿Qué otras características importantes tiene la misión espacial?

En este especial de Galaxia Bogotá podrán enterarse.



JUNO: LA PODEROSA ESPOSA DE JÚPITER

 Cuadro de Juno y Júpiter, por el pintor italiano Annibale Carracci (1597).

En la mitología romana, la diosa Juno era la esposa y hermana del dios Júpiter. Según cuenta el investigador de la NASA Scott Bolton, en una ocasión Júpiter estaba con unos amigos "portándose mal" y para que su esposa no se enterara, usó sus poderes y se cubrió a él y a su grupo con un velo de nubes.
Pero Juno, que era una diosa poderosa también, usó sus dotes para atravesar las nubes con la mirada y descubrir qué estaba haciendo Júpiter.

Siglos después de que se creara, este mito se repite con dos protagonistas cuyos nombres no son casuales. Júpiter es un planeta cubierto de nubes y Juno es la sonda poderosa que se ha situado en su órbita para descubrir sus secretos.

"Juno va con instrumentos especiales y usa sus poderes para ver a través de las nubes de Júpiter y entender su verdadera naturaleza", explica Scott Bolton en un video en la página de la NASA.

El científico espera que Juno traiga información sobre la composición del planeta gigante y la cantidad de agua que tiene.
Así como Júpiter era el dios principal de la mitología romana, Júpiter es ahora como se conoce al planeta más grande del Sistema Solar.

"Esconde la clave de cómo se formó el Sistema y de dónde venimos nosotros (...). Es el cuerpo que uno quiere conocer para entender la arquitectura del resto de cuerpos, incluyendo la Tierra", dice Bolton.
La grandeza no es la única coincidencia. Como el dios romano, Júpiter es un planeta que de alguna forma también "se porta mal".


EL VIAJE DE JUNO: UNA TRAVESÍA DE CASI 5 AÑOS

El viernes 5 de agosto de 2011, y desde el Centro Espacial Kennedy, en Florida, era lanzada la sonda espacial Juno por la NASA con destino a Júpiter.

Aunque el objetivo final era el planeta más grande del sistema solar, Juno no se envió directamene hasta allí, pues debido a la gran distancia que hay entre nuestro planeta y Júpiter, la sonda debía tomar una mayor velocidad. Por lo anterior, luego de ser lanzada y de sobrepasar la órbita de Marte un año después, Juno dio vuelta y regresó a la Tierra para usar su gravedad e impulsarse con la suficiente fuerza para poder llegar a Júpiter, lo cual hizo en octubre del 2013.
Desde ese momento, su viaje fue directo e ininterrumpido hacia el coloso del sistema solar por casi 1 año, pues durante los primeros días de septiembre de 2012, Juno comenzó a reducir su velocidad e igualarla a la de Júpiter, al mismo tiempo que redefinía su trayectoria para poder intersectarlo, cálculo que arrojó que sucedería el 4 de julio de 2016, día en que, efectivamente, llegó a su destino.



Viaje de la sonda Juno hacia Júpiter con sus fases.


LA LLEGADA DE JUNO: EL FIN DEL PRINCIPIO

Representación de la inserción de la sonda Juno en la órbita de Júpiter. (Tomado de NASA)

La nave de la NASA completó con éxito una riesgosa maniobra de 35 minutos: frenar los motores hacia abajo, de manera que pudiera ser aspirada en la órbita del planeta más grande del sistema solar.

Celebración de Scott Bolton (izq), investigador principal de la misión Juno, y Rick Nybakken, director del proyecto, tras la llegada de la sonda a Júpiter.

En la sede de la NASA en Pasadena, California, los ingenieros gritaban de júbilo y se abrazaban tras confirmarse el éxito de la misión.
"Juno, bienvenido a Júpiter", dijo uno de ellos.
"Qué gran día para celebrar (4 de julio, día de la independencia de Estados Unidos)", dijo Jim Green, director de la División de Ciencias Planetarias de la Nasa. "Es un momento espectacular para nosotros".

De igual forma, la NASA pulicó la que fue la primera foto enviada por la sonda Juno en su llegada al planeta Júpiter.

Imagen tomada por Juno, donde puede apreciarse a Júpiter y a 3 de sus lunas: Ío (la más cercana), Europa (arriba a la derecha), y Ganímedes (abajo derecha).

Se espera que la misión ayude a entender cómo se formó Júpiter. Esta información es esencial para saber cómo se formó nuestro sistema solar, la Tierra y los cimientos de la vida como la conocemos.


LOS OBJETIVOS

Simulación de la sonda Juno sobrevolando Júpiter.

Juno está diseñada para el estudio de la atmósfera del planeta, su origen, estructura, y evolución dentro del sistema solar, y así comprender mejor su formación. Sus principales funciones están enfocadas en la creación de un estudio y mapa de la gravedad en sus campos magnéticos, y de las auroras de Júpiter, como también de su magnetosfera. También estudiará indicios sobre la formación del planeta, su núcleo, el agua presente en la atmósfera, sobre su masa, y sus vientos, que pueden alcanzar velocidades de hasta 618 kilómetros por hora (384 mph).

Júpiter es calificado como una implacable bola de gas. Ha sido descrita por expertos de la NASA como "un monstruo que gira a tal velocidad que hace que su gravedad lance rocas gigantes, cometas, rayos cósmicos... hacia afuera".
En otras palabras, "cualquier cosa que se le acerque, puede convertirse en su arma", advirtió Scott Bolton, investigador principal de la misión Juno.

Esta es la razón por la que, según comentarios de astrónomos recogidos en el sitio de la NASA, lo que más temían los especialistas sobre esta misión era lo desconocido.
Este planeta guarda los secretos de cómo se forman el agua, el metano y elementos como el helio e hidrógeno. La estrategia de esta misión es acercarse, tomar los datos y salir.

Atmósfera de Júpiter.

Para recoger la información que buscan los científicos, Juno tiene que acercarse a una atmósfera llena de obstáculos.
Mucho más abajo de las nubes jovianas hay una capa de hidrógeno con tal presión que actúa como un conductor eléctrico.
Científicos piensan que la combinación de este hidrógeno metálico con la rápida rotación de Júpiter -un día dura 10 horas- genera un poderoso campo magnético que rodea el planeta de electrones, protones e iones que viajan casi a la velocidad de la luz.

"Estamos buscando problemas", señaló Scott Bolton, investigador principal de Juno del Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio, Texas, Estados Unidos. "Es como adentrarse al tipo de vecindario donde puedes encontrar problemas con bastante rapidez".

Durante el tiempo que dure la misión, Juno será expuesta al equivalente de más de 100 millones de radiografías de dientes.
Se trata del encuentro con el ambiente más radioactivo de todo el sistema solar.
"Pero estamos listos", aseguró Rick Nybakken, jefe del proyecto de Juno del Laboratorio de Propulsión Jet de la Nasa, en Pasadena, California. "Diseñamos una órbita alrededor de Juno que minimiza su exposición al entorno de radiación tan fuerte".
En vez de volar alrededor del ecuador, Juno será la primera sonda que orbitará de polo a polo.
Las veces que estará más cerca del planeta será cuando pase por los polos, una oportunidad para observar las intensas auroras de este planeta y tomar mediciones de las partículas cargadas asociadas con este fenómeno.

La otra novedad sobre el tipo de órbita que seguirá Juno es que será de forma oval.
Esta trayectoria le permitirá a la sonda situarse lo suficientemente cerca de Júpiter como para sentir toda la fuerza de su campo magnético, que según se estima, es hasta 24 veces más fuerte que el de la Tierra.
Pero al mismo tiempo, le permitirá alejarse lo suficiente como para llegar hasta la luna Calisto.
En total, se espera que la nave dé 34 vueltas alrededor de todo el globo en más o menos un año terrestre.



Júpiter es conocido por su magnetósfera masiva, que no es otra cosa que el resultado de la colisión entre el campo magnético del planeta y los vientos supersónicos solares.
Al estudiar la magnetósfera, los astrónomos podrán entender mejor cómo se genera el campo magnético de Júpiter. Los expertos esperan encontrar similitudes con el de la Tierra.
Para ello, Juno está equipada de dos magnetómetros, que ayudarán a los expertos a mapear su campo magnético con mucha precisión.
"La mejor forma de pensar en un magnetómetro es en un compás", explicó Jack Connerney, segundo investigador y jefe del equipo de magnetómetros del equipo de la NASA.
"Los compases graban la dirección de un campo magnético, pero los magnetómetros tienen la capacidad de llevar un registro tanto de la dirección como de la magnitud del campo magnético".
También esperan determinar si el planeta tiene un núcleo sólido, lo que nos dirá cómo se formó este gigante.
Pero para esto, tendremos que ver primero si Juno sigue sobreviviendo al gigante del sistema solar.

(VIDEO) 5 DATOS CLAVE DE LA MISIÓN JUNO (BBC)




CARACTERÍSTICAS SOBRE JÚPITER Y SUS PREVIAS EXPLORACIONES

-Misión Galileo, la primera en explorar Júpiter: Hace más de 20 años, en 1995, dicha misión de la Nasa permitió estudiar las lunas de Júpiter, entre estas Europa, dotada de un océano de agua bajo su espesa capa de hielo, donde podrían existir organismos vivos. La misión de Galileo permaneció allí ocho años, lo que permitió descubrir que el brillante planeta tenía vientos fuertes y que sus anillos se formaron a partir de partículas de polvo llegadas de las lunas circundantes. Sin embargo, Juno orbitará por primera vez los polos de Júpiter, algo que Galileo no hizo y que proporcionará nuevas respuestas a los misterios sobre su núcleo, composición y campo magnético.

Representación de la sonda Galileo en Júpiter.

-Los mitos de Júpiter que se buscan afirmar o desmentir: Se cree que Júpiter, el planeta más grande del espacio, fue el primero que se formó en el sistema solar. Pero ¿cómo se formó? Con esta sonda los científicos esperan responder esta pregunta y desmentir o afirmar si Júpiter, como el Sol, se compone principalmente de hidrógeno y helio, por lo que puede haber absorbido la mayor parte del material que quedó tras la formación del Sol.
Otro mito que se busca estudiar es descubrir si Júpiter tiene un centro sólido, algo sugerido por las misiones anteriores y por algunas teorías de formación planetaria.
La otra idea es que Júpiter se formó lejos y migró hacia su posición actual. Juno podría mostrar algo completamente nuevo si no llegamos a ver toda el agua que se espera que haya en su atmósfera, en caso de que se haya formado más lejos.

La Gran Mancha Roja de Júpiter, que en realidad es un gigantezco remolino producto de la tormenta más grande conocida hasta ahora. Su tamaño es dos veces más grande que la Tierra.

-Lo que se descubrirá en esta misión: La misión Juno pretende por primera vez mirar más allá de las nubes de Júpiter para aprender más sobre la atmósfera del planeta. La cantidad de agua que tiene Júpiter es también un dato clave, pues revelaría a los científicos información sobre cuándo y cómo se formó el planeta.

Juno tratará además de descubrir más lunas alrededor de Júpiter, además de las 67 que ya se sabe que tiene. También intentará saber cómo se genera el intenso campo magnético del planeta, así como estudiar la formación de las auroras, las luces en el cielo que se producen por la conjunción de la energía solar y las partículas eléctricas atrapadas en el campo magnético.

Imagen de Auroras Boreales capatadas en el Polo Norte de Júpiter.

-¿Cómo lo va a saber?: Midiendo la cantidad de agua y amoníaco en la atmósfera de Júpiter, la sonda puede determinar si el planeta tiene un núcleo sólido, "resolviendo directamente el origen de este planeta gigante y en consecuencia del sistema solar", señalaron en la Nasa.

Representación artística del posible panorama visto desde el interior de Júpiter.

Juno también hará mapas de los campos gravitacionales y magnéticos de Júpiter, para esto lleva consigo nueve instrumentos científicos y una cámara que puede capturar imágenes y videos de Júpiter y sus lunas.

Júpiter y sus lunas principales.

-Los riesgos de Juno al acercarse tanto a Júpiter:  El campo magnético de Júpiter es casi 20.000 veces más potente que el de la Tierra, además, el planeta está rodeado por un cinturón de radiación intensa, la cual equivale a 100 millones de rayos X en el transcurso de un año, de acuerdo con Heidi Becker, ingeniera especializada en efectos de la radiación en el Jet Propulsión Laboratory de la Nasa, en Pasadena, California, quien está a cargo de la misión. Los equipos electrónicos que lleva Juno se encuentran dentro de una bóveda de titanio para protegerlos contra este golpe de radiación.

INFOGRAFIA DE LA MISIÓN JUNO



SONDA JUNO: SUS TRES PEQUEÑOS TRIPULANTES


Ya es algo habitual que las misiones espaciales no solo lleven sus instrumentos científicos para su trabajo, sino también ciertos objetos simbólicos en su interior. Por ejemplo, la sonda New Horizons, que llegó a Plutón en julio de 2015, llevaba en su interior una colección de 434.738 nombres recopilados por el sitio web de la misión y guardados en un disco compacto; una moneda de 25 centavos de Florida y cenizas del descubridor de Plutón, el astrónomo Clyde Tombaugh.

Asimismo, las sondas Voyager 1 y 2  llevaban consigo un disco de oro con una selección de hora y media de duración de música proveniente de varias partes y culturas del mundo; saludos en 55 idiomas humanos, un saludo del entonces Secretario General de las Naciones Unidas y el ensayo Sonidos de la Tierra, que es una mezcla de sonidos característicos del planeta. También contiene 115 imágenes donde se explica en lenguaje científico la localización del Sistema Solar, las unidades de medida que se utilizan, características de la Tierra y características del cuerpo y la sociedad humana.

Pues bien, la sonda Juno no se quedó atrás, y antes de ser lanzada, fueron depositadas tres pequeñas figuras de muñecos de la marca Lego en su interior, las cuales representan a 3 personajes históricos relacionados con Júpiter: El dios romano Júpiter, la diosa romana Juno y al astrónomo italiano Galileo Galilei, cuyo trabajo de observación en este planeta con su telescopio fue trascendental.

Dios Júpiter (izq), Diosa Juno (centro), y Galileo Galilei (der.), representados en figuras de la marca Lego, a bordo de la sonda espacial Juno.



CONCLUSIÓN



Como vemos, no es nada fácil ejecutar una misión espacial del calibre de Juno, pues no solo se requiere del conocimiento técnico y científico, sino además de una enorme paciencia.

La misión espacial Juno sin duda será la llave que abra las puertas al descubrimiento de información muy importante y valiosa no solo respecto a las características actuales e históricas de Júpiter, sino también nos permitirá conocer datos respecto a la formación del sistema solar, que puede ser vital para entender un poco más respecto a nuestros orígenes en el Universo.

En la mitología romana, Juno utilizó todo su potencial y pudo descubrir todos los secretos que Júpiter le estaba ocultando. Ahora, en la vida real, esperemos que la historia se repita y que la sonda espacial Juno pueda hacer honor a esta diosa, usar sus capacidades para atravesar la densa cortina de nubes gaseosas  y revelar todo lo que el planeta Júpiter está escondiendo.


Referencias: