Philae ya sabe dónde aterrizar en un cometa (Bitácora de Rosetta 5)
Tal y como estaba previsto, la agencia espacial europea (ESA) ha anunciado hoy el lugar de aterrizaje definitivo de la pequeña sonda Philae. Recordemos que el pasado 25 de agosto el equipo de Rosetta anunció los cinco candidatos a lugares de aterrizaje que habían sobrevivido al proceso de selección previo. Los cinco fueron bautizados con las letras A, B, C, D, I y J. Y el ganador ha sido -redoble de tambores-… ¡el sitio J!
Lamentablemente el sitio A, situado en el cuello del cometa 67P y que prometía deleitarnos con paisajes espectaculares, no ha pasado el corte. El sitio J se encuentra, al igual que el B y el I en el lóbulo menor de Chury. En este sentido es un sitio un tanto ‘aburrido’ comparado con la zona del ‘istmo’ o los caóticos paisajes del lóbulo de mayor tamaño. No obstante, el sitio J es el idóneo para estudiar las propiedades del núcleo en colaboración con el orbitador y supera con creces al sitio A, el más seguro desde el punto de vista del aterrizaje. Como lugar de aterrizaje secundario se ha seleccionado el sitio C, situado en una zona relativamente plana del lóbulo más grande.
En el momento de ser seleccionados, los lugares candidatos incluían una elipse de aterrizaje de un kilómetro cuadrado aproximadamente. A medida que Rosetta estudie el cometa en detalle se podrán reducir estos errores para permitir un aterrizaje más preciso.
La pequeña sonda Philae apenas alcanza los 98 kg, pero es el primer artefacto humano diseñado para posarse sobre la superficie de un cometa. La parte central, fabricada en fibra de carbono y aluminio, tiene forma hexagonal y posee unas dimensiones de 0,85 x 0,85 metros, pero con las tres patas desplegadas alcanza 1,3 metros de alto y 1,46 metros de ancho. Si Rosetta cuenta con once instrumentos científicos, Philae no se queda atrás y lleva diez (con una masa de 26,7 kg), todo un logro teniendo en cuenta su pequeño tamaño.
Sin duda, el instrumento más llamativo de cara al gran público está formado por las cámaras del instrumento CIVA (Comet Infrared and Visible Analyser). Las siete microcámaras CIVA-P nos proporcionarán una vista de 360º del lugar de aterrizaje, así como visión en estéreo en una dirección. CIVA también incluye el microscopio CIVA-P para obtener detalles de las muestras del cometa. No menos llamativas serán las fotografías de la secuencia de descenso tomadas por el instrumento ROLIS (Rosetta Lander Imaging System), compuesto por una cámara a color (con un campo de visión de 57,7º) que apuntará, lógicamente, hacia la superficie del cometa.
Vídeo sobre la cobertura de las cámaras de Philae:
A pesar de no llevar ningún calefactor radiactivo (RHU), Philae ha sido diseñada para que la temperatura interna se mantenga dentro del rango comprendido entre los -55º C y los 70º C. Todos los instrumentos deben funcionar gracias a los paneles solares de la sonda, que pueden generar una media de 11 vatios a 3 unidades astronómicas del Sol. De todas formas, Philae incluye unas baterías primarias de unos 1000 Wh no recargables que serán empleadas para asegurar el funcionamiento de la sonda durante los primeros cuatro o cinco días de la misión independientemente de los niveles de iluminación. Además lleva baterías secundarias recargables de 130 Wh que serán alimentadas por los paneles solares. Durante las primeras sesenta horas de sobre el cometa está previsto que todos los instrumentos hayan completado su misión primaria. La transmisión de información a Rosetta tendrá lugar a una velocidad de 16 kbits por segundo.
Philae se separará de Rosetta a una velocidad de entre 0,18 y 1,9 km/h. Si es necesario, un volante de inercia interno se encargará de estabilizar la sonda en su viaje hasta la superficie. El equipo de la misión mantiene la opción de usar un propulsor a base de nitrógeno para acelerar el descenso en el débil campo gravitatorio de Chury, pero todo indica que no será necesario emplearlo (fue diseñado teniendo en cuenta el objetivo inicial de Rosetta, el cometa Wirtanen, un cuerpo más pequeño que el Churyumov-Gerasimenko). Eso sí, este mismo sistema se puede usar para garantizar un aterrizaje en firme y evitar que Philae rebote en la superficie tras el primer contacto. Pero permanecer en la superficie de un cuerpo tan pequeño como Chury no es sencillo. Por ese motivo Rosetta lleva dos arpones redundantes y tres tornillos que fijarán la sonda a la superficie y que funcionarán al mismo tiempo como instrumentos científicos. La conexión entre el tren de aterrizaje y el cuerpo central de Philae permitirá que las tres patas se adapten a la pendiente del terreno mientras el segmento central mantiene la vertical local.
Los arpones forman parte del experimento MUPUS (Multi-Purpose Sensors for Surface and Sub-Surface Science) y contienen un acelerómetro y un sensor de temperatura (MUPUS ANC) que proporcionarán información sobre la integridad del material de la superficie. Cada arpón está formado por un proyectil hecho con una aleación de cobre y berilio que será disparado contra la superficie a 324 km/h mediante un sistema pirotécnico en cuanto el tren de aterrizaje entre en contacto con la superficie. Una vez fijos en el interior del cometa, el cable de unión -de 2,5 metros de longitud- será recogido por un mecanismo, asegurando un contacto firme. La masa de cada arpón -incluyendo los sistemas auxiliares- es de 437 gramos.
Además de los dos arpones, el experimento MUPUS incluye un penetrómetro (MUPUS PEN) de fibra de vidrio (con una longitud de 27 cm y un diámetro de 1 cm) que será desplegado mediante un brazo de un metro de longitud y que se introducirá en la superficie poco a poco usando un martillo percutor (¡de menos de dos vatios de potencia!). El penetrómetro alcanzará una profundidad de unos 30 centímetros y gracias a los 16 sensores que lleva distribuidos a lo largo del mismo nos ofrecerá un perfil de temperaturas de la superficie.
Los tornillos forman parte del experimento SESAME (Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiment), pero Philae lleva también un taladro como parte del instrumento SD2 (Sample Drill and Distribution) que será capaz de obtener muestras del cometa de hasta 30 centímetros de profundidad que se distribuirán a varios hornos para comprobar como reaccionan ante el aumento de temperaturas. Precisamente, el microscopio CIVA-M filmará uno de estos hornos a través de una pared transparente. Además de CIVA-M, los experimentos PTOLEMY y COSAC estudiarán las muestras en detalle. Como curiosidad, COSAC podrá medir la quiralidad de las moléculas orgánicas, algo que tiene una gran importancia a la hora de estudiar la implicación de los cometas en la aparición de la vida en la Tierra.
El espectrómetro de rayos X APXS medirá las abundancias de los principales elementos en la superficie bajo Philae. La sonda lleva también el instrumento CONSERT, que, junto con un instrumento similar a bordo de Rosetta, nos permitirá estudiar el interior del cometa estudiando la propagación de las ondas electromagnéticas. Por último, el experimento ROMAP estudiará los campos magnéticos y el plasma en los alrededores del núcleo cometario.
Sin duda, Philae nos promete una aventura realmente emocionante. Así que ya sabes, el próximo 11 de noviembre no te puedes perder el primer aterrizaje de una nave humana en un cometa.
Vídeo del aterrizaje y los instrumentos de Philae:
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