Futuras sondas planetarias europeas (M4)

La agencia espacial europea (ESA) está buscando propuestas para su cuarta misión de tipo medio, conocida como M4. Entre las misiones candidatas hay varias sondas planetarias que podrían revolucionar nuestro conocimiento del sistema solar. En entradas anteriores hemos visto dos de ellas, EnVision, una sonda para estudiar Venus mediante radar, y Hera, una cápsula para analizar la atmósfera de Saturno. Pero hay más. Entre las misiones más llamativas tenemos las siguientes:

FARSIDE

FARSIDE es una misión a la cara oculta de la Luna que estará formada por dos vehículos. Una sonda de aterrizaje que descenderá en la gran cuenca de impacto Aitken-Polo Sur y una nave que permanecerá en una órbita de halo en el punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Luna para garantizar las comunicaciones con la Tierra. FARSIDE será la primera misión que se pose en la cara oculta de la Luna. La sonda de aterrizaje tendrá una masa de 700 kg, incluyendo 44 kg de instrumentos científicos, y su aspecto recuerda al de la sonda china Chang’e 3. Utilizará paneles solares para generar 50 W de potencia durante el día. El satélite tendrá una masa de 350 kg e incluirá 20 kg de instrumentos científicos y también estudiará la cara oculta en detalle, además de detectar impactos de meteoros contra la superficie. El objetivo prioritario de FARSIDE es analizar el interior de la Luna y determinar el tamaño del núcleo interno y externo aprovechando la situación de la sonda de aterrizaje (todos los datos sobre el interior lunar provienen de naves que aterrizaron en la cara visible), para lo cual se empleará un sismómetro de fabricación francesa. FARSIDE se aleja de las últimas propuestas de sondas lunares al no incluir el estudio del hielo de los polos entre sus objetivos.

Sonda de aterrizaje FARSIDE. Recuerda a la Chang’e 3 (ESA).

Sonda de comunicaciones de FARSIDE (ESA).

Marco Polo 2D

Marco Polo 2D es la última reencarnación de la misión Marco Polo, una sonda de retorno de muestras que se remonta a 2007 fruto de un proyecto conjunto entre la ESA y la agencia espacial japonesa JAXA. La misión se transformaría en 2010 en Marco Polo-R, pero tampoco sería aprobada. El objetivo de Marco Polo 2D es traer muestras de un asteroide de tipo D, a diferencia de Marco Polo-R, que debía visitar un asteroide carbonáceo de tipo C. Los asteroides de tipo D se han formado a distancias aún mayores que los de tipo C y probablemente guarden muchos secretos sobre la formación del sistema solar. Marco Polo 2D complementaría así a las misiones Hayabusa 2 (JAXA) y OSIRIS-REx (NASA), ambas con un perfil parecido. Como novedad, Marco Polo 2D contaría con la participación de China, lo que hace que el nombre de la misión tenga aún más validez si cabe. Veremos si a la tercera va la vencida.

Uranus Pathfinder

Esta sonda para el estudio de Urano, de la que ya hablamos por aquí, fue propuesta para la misión M3 de la ESA, pero no resultó elegida. Según el concepto original debía ser lanzada en 2021 mediante un Soyuz/Fregat y llegaría a Urano en 2037 (!). Sería la primera sonda que investigaría un gigante de hielo en detalle, un tipo de planeta muy abundante en el Universo y del que todavía no conocemos muchas de sus propiedades básicas. Uranus Express emplearía una plataforma con la tecnología de las sondas Rosetta y Mars Express y se situaría en una órbita excéntrica polar alrededor de Urano después de estudiar su sistema de satélites. Puesto que Europa carece de generadores de radioisótopos, Uranus Pathfinder tendría que llevar paneles solares a una distancia récord del Sol, por lo que su superficie superaría los 500 metros cuadrados. Sin duda, el descomunal tamaño de los paneles son el principal desafío técnico de la misión, así que no se descarta el uso de RTGs europeos a base de americio-241. La complejidad de esta misión hace que sea muy difícil encajarla dentro de una misión de tipo medio como esta, por lo que casi podemos dar por seguro que no será elegida.

Trayectoria de la misión Uranus Pathfinder durante la propuesta M3 (ESA).

PhobEx

PhobEx es una misión a Fobos, la mayor luna de Marte, sobre la que hay muy poca información disponible. Se desconoce la diferencia con la misión PHOOTPRINT, a su vez una versión europea de la malograda sonda rusa Fobos-Grunt de retorno de muestras del satélite.

Castalia

Castalia es una sonda propuesta para estudiar los misteriosos MBC (Main Belt Comets). Como su nombre indica, se trata de cometas que tienen órbitas similares a los asteroides del cinturón principal. O sea, que parecen asteroides, pero se comportan como cometas. Se cree que este eslabón perdido entre cometas y asteroides ha permanecido en estado latente durante la mayor parte de la historia del sistema solar y solo ahora ha comenzado a mostrar signos de actividad. Los MBC podrían ser la principal fuente del agua de los océanos de la Tierra. Castalia sería lanzada en 2024 mediante un Soyuz/Fregat y deberá acercarse al MBC 133P/Elst-Pizarro -o, si no es posible, el 238P/Read- para analizar su actividad desde la órbita. El viaje hasta el cometa se prolongará unos cinco años y la trayectoria incluirá un sobrevuelo de Marte. La misión primaria duraría más de un año. Durante tres meses la sonda estudiaría el cometa-asteroide desde la lejanía acompañándolo en su órbita. Luego pasaría otros tres meses en una órbita de cien kilómetros de altura, seguidos de otros tres meses en una órbita de trabajo de veinte kilómetros de altura. Por último se acercaría hasta los cinco kilómetros durante unas cien horas. El interés de Castalia radica en que heredaría muchos de los objetivos de la misión Rosetta.

Diseño preliminar de Castalia con los campos de visión de los instrumentos (ESA).

Trayectoria de Castalia hasta llegar a su cometa-asteroide (ESA).

Ariel

Ariel (Atmospheric Remote-sensing IR Exoplanet Large-survey) no es una sonda planetaria, pero su objetivo es el análisis detallado de las atmósferas de exoplanetas, así que podemos incluirlo en esta lista. Ariel observará planetas ya descubiertos o aquellos que descubrirán las misiones TESS de la NASA y PLATO de la ESA. Dispondrá de un telescopio con un espejo primario de al menos un metro que estará enfriado hasta los -203º C para permitir detectar varas marcas espectrales en longitudes de onda del infrarrojo (los detectores se enfriarán hasta los 50 K). También arrojará luz sobre los fenómenos de migración de los planetas durante su formación mediante el estudio de la proporción entre carbono y oxígeno. Ariel es una especie de misión sucesora de EChO (Exoplanet Characterisation Observatory), una propuesta que no fue elegida para la misión M3 de la ESA.

Atmósferas planetarias en función de la masa del planeta y su temperatura (ESA).

Los designios de la ESA son inescrutables y es muy difícil saber si alguna de estas misiones será finalmente la elegida, pero teniendo en cuenta que la agencia ya ha aprobado varias misiones planetarias es bastante improbable. Sea como sea, si de ti dependiese, ¿cuál elegirías?