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"Vera Rubin Ridge", una elevación compuesta de una gran cantidad de óxidos de Hierro, vista por la ChemCam en Sol 1,745
Fobos saliendo de un eclipse.Sol 1730

jueves, agosto 14, 2014

Un cometa, un planeta y 7 sondas

Planificando el encuentro y observación de Siding Spring con Marte.

El 19 de Octubre es un día marcado para un gran número de técnicos y científicos, todos aquellos que conforman los equipos encargados de mantener activas las diversas sondas que actualmente exploran Marte. Opportunity, Curiosity, Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Express, MAVEN y Mangalyaan conformarán en ese momento la flota marciana, diseñadas para estudiar el planeta rojo, pero que durante unas horas dejarán de ser exploradores planetarias para cambiar su mirada hacia el exterior, para centrarse en el rápido paso de este cometa, que a las 18:32 UTC llegará a su momento de máxima aproximación a Marte, pasado a solo 134.000 Kilómetros de la superficie.

Aunque en un principio existía una gran preocupación por la seguridad de las sondas orbitales (los 2 rovers de superficie están protegidos por la atmósfera marciana), ante la posibilidad de que la nube de partículas que rodea al cometa propiamente dicho (la Coma), y que se desplazan a unos 57 Kilómetros/Segundo en relación a Marte y sus acompañantes robóticos, pudieran extenderse y rodearlo, ahora mismo todo apunta que ese riesgo es muy limitado, aunque a pesar de ello se sigue adelante con la idea de ajustar sus órbitas para que en esos minutos críticos estén en la posición más segura, al otro lado del propio planeta, que actuará así como su escudo protector. 

Con la tranquilidad que eso representa, los diversos equipos de cada misión está ya planificando las observaciones, buscando complementarse las unas a las otras, y sacar el máximo partido a un acontecimiento único, que convertirá a este pequeño cometa (su núcleo mide solo entre 1 y 2 Kilómetros) en el más explorado de la historia, ya que hasta 7 sondas robóticos estarán esperándole. No fueron diseñadas para algo así, y sin duda quedarán lejos de lo que está ofreciendo la sonda Rosetta, pero seguramente el resultado final, una vez reunida y estudiada toda la información, sera que habremos avanzado un paso más en nuestro conocimiento de estos cuerpos primigenios.

La más reciente reunión de equipos han dibujado ya un plan de actuación general, que en las próximas semanas se irán ajustando en todo sus detalles. Así será, por tanto, como la flota marciana afronte este nuevo reto:

22 de Septiembre (02:00 UTC): Inserción orbital de MAVEN, que realizará observaciones del cometa sólo si esta ocurre perfectamente. El equipo en tierra ya ha adquirido experiencia en el intento observaciones de cometas cuando intentaron estudiar al desaparecido ISON sin éxito, pero fue una valiosa experiencia práctica para la campaña de Siding Spring. Aunque inicialmente se había propuesto retrasar el paso de la órbita inicial de captura a la de observación científica, lo que habría alargado el tiempo de permanencia en la "cara oculta" y más protectora de Marte, finalmente procederá como estaba previsto inicialmente.
 
24 de Septiembre: Inserción orbital de la Mangalyaan. Los planes de la ISRO (Agencia espacial India) para su primera sonda interplanetaria aún no están definidos, aunque se espera que se revelen en un encuentro posterior previsto para el 19 de Septiembre.

09 de Octubre: Los instrumentos CRISM y HiRISE de la Mars Reconnaissance Orbiter tomarán fotos del cometa 10 días antes de máxima aproximación, para reducir así la incertidumbre en el conocimiento de su trayectoria.

14 de Octubre: 5 días antes de la máxima aproximación, MAVEN realizará sus primeras observaciones ultravioletas. Deberá ser capaz de obtener imágenes de la coma en longitudes de onda ultravioleta y medir la proporción entre Deuterio e hidrógeno.


17 de Octubre: Mars Express iniciará observaciones que se extenderán a lo largo de 10 órbitas marcianas. La cámara estereoscópica de alta resolución (HRSC) realizará 12 observaciones de el, mientras que su espectrómetro ultravioleta (SPICA) estudiará la respuesta de la atmósfera mediante la observación de 6 ocultaciones estelares y 4 estudios del limbo atmosférico, además de 1 ocultación estelar por parte de la coma de Siding Spring.


17 de Octubre: 2,5 días antes del máximo acercamiento, Mars Reconnaissance Orbiter se convertirá en un observador cometario a tiempo completo, centrándose durante 5 días de forma completa a la recogida de datos, tanto del cometa como de la respuesta atmosférica de Marte al mismo. En cada una de sus órbita (que completa cada 112 minutos) se dedicará a captar imágenes de Siding Spring con HiRISE, CRISM, y la camara CTX (Context Camera), con dos observaciones en cada órbita. Aunque en la mayoría de ellas no podremos ver directamente su núcleo, podría desvelar su actividad y periodo de rotación.


CRISM, especialmente, debería ser capaz de mapear las distribuciones de las moléculas de gas neutros en el estado de coma (C2, C3, agua, CN, NH2, y oxígeno). Por su parte MARCI, MCS, y SHARAD estudiarán la atmósfera de Marte, recopilando datos sobre el estado de la atmósfera antes del encuentro. Este ocurrirá en plena temporada de tormenta de polvo, y el efecto puede ser difícil de distinguir de los efectos del polvo. Estas observaciones pre-encuentro ayudarán distinguirlas.


18 de Octubre: 1 día antes del encuentro, MAVEN se encontrará ya en modo ciencia, recopilando datos sobre la atmósfera, siendo de los primeros reunidos con la totalidad de sus instrumentos funcionando simultáneamente. Observará los cambios en la temperatura, densidad, patrón de circulación, y composición de la atmósfera, así como para los cambios en la magnetosfera.


19 de Octubre: Aproximadamente una órbita (4.5 horas) antes de que el pico máximo, MAVEN entrará en un modo seguro en el que ninguno de los instrumentos que requieren altas tensiones estarán operando. Sin embargo, tres de ellos serán capaces de continuar la recopilación de datos de forma segura.


19 de Octubre (16: 42-17:12 UTC): En la última órbita de la Mars Reconnaissance Orbiter antes del máximo acercamiento, se llevará a cabo escaneos del núcleo por parte de CRISM y HiRISE (2 y 4 respectivamente) con diferentes tiempos de exposición. El cometa estará en esos momentos a unos 300.000 kilómetros de distancia. La mayoría de los núcleos cometarios que hemos visto de cerca son extremadamente oscuros, con un albedo que se mueve alrededor de un 3%. Pero no sabemos si son por naturaleza oscuros o se oscurecen con repetidas alrededor del Sol, así que, siendo este el primer paso de Siding Spring por el sistema solar interior, puede que no sea tan oscuro como otros cometas que hemos visitado. Conocer esto sería uno de los hallazgos más importantes de esta campaña de observación.

19 de Octubre: En la última órbita de la Mars Odyssey antes del máximo acercamiento, se llevará a cabo repetidas exploraciones de la coma mediante el sistema de imágenes térmicas THEMIS (Thermal Emission Imaging System). Estas serán las únicas observaciones infrarrojas planificadas por cualquier orbitador Marciano, y podrían ser cruciales para identificar el tamaño y distribución de partículas de polvo en el núcleo.

19 de Octubre (18:14-19:58 UTC): Durante el máximo acercamiento, Mars Reconnaissance Orbiter realizará nuevas observaciones con CRISM (2) y HiRISE (6) con diferentes tiempos de exposición, más o menos 1 imagen cada 5 minutos, con la CTX abarcando toda la secuencia. Ni CRISM ni CTX podrán revelar el núcleo, aunque HiRISE si.

19 de Octubre (18:32 UTC): El máximo acercamiento a Marte de Siding Spring, a una distancia de unos 134.000 kilometros y una velocidad relativa de 57,4 kilómetros por segundo. Opportunity y Curiosity intentarán captarlo en el cielo marciano.

19 de Octubre (18: 47-20: 16): CRISM y HiRISE realizaran nuevas observaciones del núcleo (2 y 4 respectívamente) junto con CTX. El cometa estará en ese momento a unos 300.000 kilómetros, por lo que las imágenes tendrán una resolución más baja que las tomadas durante la máxima aproximación por un factor de dos. Las observaciones de MCS y MARCI podrían mostrar los efectos de la interacción de la coma con la atmósfera de Marte. Estos podría implicar calentamiento de la atmósfera media debido a las partículas de polvo, provocando su expansión y causando el movimiento vertical dentro de ella. Y el aumento de la cantidad de polvo podría originar nubes que no estaban allí antes.

19 de Octubre (20:07 UTC +/- 10 minutos): Momento de máxima interacción de Marte con la coma del cometa.Opportunity y Curiosity podrían asistir a una lluvia de estrellas.

19 de Octubre: Una órbita o dos después del encuentro, Odyssey volverá a adquirir múltiples imágenes con THEMIS, en una dirección perpendicular a su análisis anterior, con el fin de visualizar la mayor parte posible de la coma y la cola.

20 de Octubre: A medida que el cometa se vaya alejando, Odyssey intentará capturar en una sola imagen tanto a este primero como a Marte. El objetivo científico de esta observación es reunir datos sobre el planeta (cuyas propiedades son bien conocidas por el equipo THEMIS) para ayudarles a calibrar sus observaciones de Siding Spring. Pero también  generar un bonito cuadro que pase a la posteridad. Sin embargo el equipo THEMIS se cuida mucho de prometer demasiado. Este instrumento fue diseñado para observar Marte, que es sustancialmente más caliente que el cometa. Los cálculos indican que podría ser capaz de detectar una señal decente, pero la incertidumbre es muy grande.

20 de Octubre: Mars Reconnaissance Orbiter volverá a su cadencia inicial de imágenes del cometa y mediciones atmosféricas a lo largo de 2.5 días.

20 de Octubre: Una órbita después del pico máximo de partículas de polvo, MAVEN regresará al modo de la ciencia normal durante dos días. 

22 de Octubre: MAVEN volverá a la etapa de comprobación de sus instrumentos científicos, en preparación para su misión marciana. 

22 de Octubre: Mars Reconnaissance Orbiter y Mars Express tendrán sus últimas imágenes dirigidas al cometa, pero ambos continuarán estudiando la atmósfera de Marte, como parte de sus operaciones científicas normales.

Estamos a poco menos de 2 meses de ese momento crítico, cuando todos, incluso aquellos que preferirían que una flota de tal calibre estuviera explorando otros mundos para ellos más interesantes, tendremos la atención fija de nuevo en Marte. Allí esperan estos 7 exploradores interplanetarios, listos para ir más allá de lo que sus creadores nunca imaginaron.

Las 5 sondas que esperan a Siding Spring: Mars Reconnaissance, Mars Odyssey, Mars Express, y si entran con éxito en órbita, MAVEN y Mangalyaan. Todas ellas con un plan de acción que va tomando forma.


Y nada nos gusta más que los planes salgan bien.

Mars orbiters plan for their October encounter with comet Siding Spring

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