New Horizons

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New Horizons
New horizons (NASA).jpg
Imagen artística de la sonda New Horizons.
Organización NASA
Contratistas Applied Physics Laboratory
SwRI
Tipo de misión Sonda no tripulada
Sobrevuelo de Plutón, satélites de Plutón,
Cinturón de Kuiper.
Inserción orbital Sobrevuelo: 14 de julio de 2015
Lanzamiento 19 de enero de 2006
Cohete Atlas V-551
Duración Unos 10 años
NSSDC ID 2006-001A
Masa 478 kg
Web http://pluto.jhuapl.edu/

La misión New Horizons (Nuevos Horizontes) es una misión espacial no tripulada de la agencia espacial estadounidense (NASA) destinada a explorar Plutón, sus satélites y probablemente el Cinturón de Kuiper. La sonda fue lanzada desde Cabo Cañaveral el 19 de enero de 2006 tras posponerse por mal tiempo la fecha original de lanzamiento. New Horizons viajó primero hacia Júpiter donde llegó en febrero-marzo de 2007. A su paso por Júpiter aprovechó la asistencia gravitatoria del planeta para incrementar su velocidad relativa unos 4 023,36 m/s (14 484 km/h). Llegará a Plutón en julio de 2015. Tras dejar atrás Plutón, la sonda probablemente sobrevuele uno o dos objetos del Cinturón de Kuiper.

Después de las Voyager 1 y 2 es la sonda con mayor velocidad de lanzamiento desde la Tierra hasta el momento, alcanzando respecto al Sol una velocidad máxima de 15,1km/s. (54 000 km/h aproximadamente)[1]

Antecedentes[editar]

Esta sonda es la primera misión del proyecto de Nuevas Fronteras de la NASA; el costo total de la misión es del orden de 650 millones de dólares en un periodo de 15 años (2001 a 2016). La sonda que iba a realizar ese trabajo iba a ser la Pluto Express, pero fue cancelada en 2000 por problemas presupuestarios.

La sonda fue construida por el Instituto de Desarrollo Southwest (SwRI) y por el Laboratorio Johns Hopkins. Además de sus instrumentos científicos, la sonda lleva una colección de 434 738 nombres recopilados por el sitio web de la misión y guardados en un disco compacto, una pieza de la SpaceShipOne y una bandera de Estados Unidos,[2] así como una moneda de 25 centavos de Florida y cenizas del descubridor de Plutón, el astrónomo Clyde Tombaugh.

Objetivos[editar]

Los objetivos principales de la misión son la caracterización de la geología global y morfología del planeta enano Plutón y sus satélites, el estudio de la composición superficial de dichos cuerpos y la caracterización de la atmósfera de Plutón. Otros objetivos incluyen el estudio de la variabilidad en el tiempo de la superficie y atmósfera de Plutón, obtener imágenes de Plutón y Caronte en alta resolución, buscar satélites y anillos adicionales alrededor de Plutón, y posiblemente caracterizar uno o dos objetos del Cinturón de Kuiper.

Lanzamiento[editar]

Lanzamiento de la sonda New Horizons.

Su lanzamiento fue programado originalmente el 17 de enero de 2006 para permitir una inspección más exhaustiva de los propulsores de queroseno del cohete Atlas, y por retrasos menores el lanzamiento se trasladó al 19 de enero de 2006 despegando desde la Base de la Fuerza Aérea en Cabo Cañaveral.

Para su lanzamiento fue usado un cohete Atlas V, con una tercera etapa para aumentar su velocidad de escape, dándole al cohete un empuje total de 9 MN y una masa total de 726 000 kg.[3] Se usó un propulsor de segunda etapa Centauro el cual envió a la sonda fuera de la órbita de la Tierra; la nave tardó nueve horas en llegar a la Luna y obtuvo impulso orbital en menos de 24 horas.

La ventana de lanzamiento en enero de 2006 le permitió alcanzar Júpiter el 28 de febrero de 2007 y ganar más empuje orbital, el cual le dará una trayectoria directa a Plutón ahorrando entre 2 y 4 años en llegar a su destino. La sonda tiene el récord de ser la segunda nave más rápida lanzada desde la Tierra, ya que hasta el momento la más rápida era la sonda Voyager 1 que viaja a una velocidad de 17 145 m/s (61 722 km/h) relativa al Sol.

Instrumentos[editar]

Instrumentos de la sonda New Horizons

Los instrumentos en la sonda están diseñados para el que en el breve paso sobre Plutón y Caronte se obtenga la mayor información posible, como por ejemplo la composición y comportamiento de la atmósfera, la forma en que el viento solar interactúa con la misma, los elementos geográficos.[4]

Características técnicas[editar]

La nave fue construida de aluminio con forma de triángulo con 0.70 m de alto, 2.1 m de largo y 2.7 m de ancho, y pesaba en el lanzamiento 478 kg, 77 kg de los cuales corresponden al combustible y 30 kg a los instrumentos científicos. Cuando llegue a Plutón pesará sólo 445 kg.[5] Posee una antena parabólica de alta ganancia de 2.1 m de diámetro que fue montada en la parte superior del triángulo. El triángulo contiene los equipos electrónicos, cableado y los sistemas de propulsión. En el centro del triángulo hay un adaptador de separación. En la punta del mismo, está montado el generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG, por sus siglas en inglés) para reducir la interferencia con los equipos. No hay baterías a bordo, por lo que toda la electricidad es producida por el RTG con pastillas de plutonio-238, recubiertas con iridio y envueltas en grafito. Los RTG generan 240 W de 30 V en el lanzamiento, y se reducirá a 200 W a la llegada a Plutón. El control de temperatura se consigue con pintura negra térmica, mantas térmicas, el calor que produce la RTG, radiadores, persianas y calentadores eléctricos. Actualmente la nave está en modo "hibernación" para ahorrar energía y se activa cada 50 días para comprobar la nave y el trayecto.

La nave es de 3 ejes estabilizados, usando como propulsión un tanque de hidracina hecho de titanio con 77 kg de propelente montado en el centro del triángulo que la impulsa a una velocidad de 290 m/s (1 044 km/h). El tanque impulsa 16 motores de hidracina: 4 de 4,4 N de empuje para correcciones de trayectoria y doce de 0,9 N, usados para correcciones de actitud y otras maniobras. En cuanto a la navegación y la orientación de la sonda, la actitud se determina usando 2 cámaras de seguimiento de estrellas (Star Trackers) con sensores CCD y un catálogo de estrellas. También se usa una doble unidad de medición inercial (MIMU) conteniendo cada una 3 giroscopios y 3 acelerómetros que mantienen estable el vehículo espacial. La nave es controlada mediante 4 ordenadores: un sistema de comandos, gestión de datos, orientación, y el procesador. El procesador es un Mongoose-V de 12 MHz (un versión mejorada y preparada para soportar la radiación del MIPS R3000). También se usan relojes de tiempo, además de software. Estos equipos se encuentran en un IEM (Integrated Electronics Module), hay dos de ellos. Los datos se registran en 2 grabadoras de estado sólido de baja potencia con capacidad de 8 Gb cada una.

Comunicaciones[editar]

Antena de la sonda.

Las comunicaciones con la tierra se realizan por medio de la banda X. Mientras mayor sea la distancia, menor será la velocidad de comunicación. Por ejemplo, estaba previsto que desde Júpiter, la velocidad de comunicación sea de 38 kilobit por segundo. Sin embargo, desde la distancia de Plutón, mucho mayor, está previsto que la velocidad de comunicación sea de tan sólo de 600 a 1200 bits por segundo.[6]

Esta baja velocidad significa que para enviar las fotografías de Plutón se tardará mucho tiempo, y habrá que esperar varios meses hasta tenerlas todas (se prevén 9 meses de espera). Por ejemplo, para el envío de una fotografía, a la velocidad de 1000 bit/s, aproximadamente se tardará 12 horas continuas. La cantidad aproximada de datos en fotografías de Plutón y Caronte se estima en 10 GB, y son previstos 9 meses en total debido a que no existe la capacidad de recepción de datos en forma permanente, pues las antenas de recepción (red DSN) deben ocuparse también de muchas otras sondas espaciales.[7]

Para las comunicaciones, La nave cuenta con 2 transmisores y 2 receptores, también se usan 2 amplificadores de 12 W. La nave usa la antena parabólica de 2,1 m de diámetro de 48 dB y una antena de baja ganancia para comunicaciones de emergencia.

Imágenes de Plutón[editar]

Plutón a larga distancia, en septiembre de 2006.

Las primeras imágenes de Plutón hechas por la sonda fueron tomadas entre el 21 al 24 de septiembre de 2006, para probar el instrumento de Reconocimiento de Imágenes de Largo Alcance (LORRI) y fueron dadas a conocer por la NASA en noviembre de 2006.[8] fueron tomadas a una distancia de 4 200 millones de kilómetros de distancia; con esto quedó probado con éxito la habilidad de la sonda para rastrear objetos a una gran distancia.

New Horizons deberá pasar a menos de 10 000 km cuando llegue a Plutón; actualmente tiene una velocidad relativa de 13,78 km/s y deberá acercarse a 27 000 km al encontrarse a Caronte.

En julio de 2013 la sonda envió las primeras imágenes en las que se pueden distinguir como cuerpos separados a Plutón y a su satélite más grande, Caronte.[9]

Fechas clave[editar]

  • 11 de enero de 2006: comienzan las labores de prelanzamiento en Cabo Cañaveral. Lanzamiento retrasado para realizar más pruebas.
  • 16 de enero de 2006: montaje del cohete Atlas V en la torre de lanzamiento.
  • 17 de enero de 2006: retrasado el primer lanzamiento debido a las malas condiciones atmosféricas.
  • 18 de enero de 2006: retrasado el segundo intento de lanzamiento por una pérdida de electricidad en los laboratorios de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.
  • 19 de enero de 2006: lanzamiento exitoso a las 14:00 (hora local, 19:00 UTC) tras un breve retraso debido a la nubosidad presente.
  • 19 de enero de 2006: tras solo nueve horas de viaje, la nave traspasa la órbita de la Luna y adquiere su primer impulso orbital que lo encamina hacia Júpiter al cual debe llegar un año después.
  • 7 de abril de 2006: La sonda atraviesa la órbita de Marte.
Secuencia de imágenes tomadas por la sonda New Horizons donde se observa la nube de dióxido de azufre volcánica producida por el volcán Tvashtar en la luna Ío de Júpiter, alcanzando los 330  km de altura.
  • 8 de enero de 2007: inicio del acercamiento a Júpiter.
  • 10 de enero de 2007: observaciones de la luna joviana Calírroe.
  • 28 de febrero de 2007: sobrevuelo de Júpiter, ocurrido hacia las 05:43:40 UTC a 2  305  000  km de distancia, con el objeto de alcanzar la velocidad de 21,219  km/s (76  388  km/h).
  • 5 de marzo de 2007: finaliza la fase de encuentro con Júpiter.
  • 8 de junio de 2008: en estado de hibernación electrónica, la nave llegó a una distancia de 10,06 unidades astronómicas (aproximadamente 1500 millones de kilómetros) del Sol, cruzando la órbita de Saturno, después del último paso, hace casi 27 años, realizado por la Voyager 2.
  • 25 de febrero de 2010: New Horizons atravesó el punto medio de distancia en su camino entre la Tierra y Plutón.
  • 17 de octubre de 2010: la nave llega a la mitad de su tiempo de vuelo a Plutón.
  • 18 de marzo de 2011: New Horizons cruzó la órbita de Urano.[10]
  • 24 de agosto de 2014: New Horizons cruzó la órbita de Neptuno; exactamente 25 años después de que la Voyager 2 sobrevolara a este gigante gaseoso.[10]
  • Marzo de 2015 comienzan las observaciones iniciales de Plutón y continúan las observaciones hasta la máxima aproximación.
  • 15 de julio de 2015, miércoles, a las 7:49 am hora del este de los Estados Unidos: Máxima aproximación a 12 450 kilómetros de Plutón y posterior sobrevuelo de Caronte.
  • 2015-2020: Posibles sobrevuelos de uno o más objetos del cinturón de Kuiper.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Peat, Chris (4-23-2009). Spacecraft escaping the Solar System. Heavens Above. http://heavens-above.com/SolarEscape.aspx. Consultado el 14-07-2012. 
  2. New Horizons Web Site
  3. Spaceflight Now | Atlas Launch Report | Damage prompts booster replacement for Pluto probe
  4. Página web oficial de la New Horizons, NASA, título "New Horizons Spacecraft and Instruments", en inglés [1] consultado el 18nov13
  5. Página web Sondas Espaciales.com, "New Horizons", título "La Nave", [2] consultado el 17oct13
  6. Página web Sondas Espaciales.com, "New Horizons", título "El desafío en la velocidad de la transmisión", [3] consultado el 18oct13
  7. Página web Sondas Espaciales.com, "New Horizons", título "Comunicaciones ", [4] consultado el 18oct13
  8. New Horizons Web Site
  9. «La luna más grande de Plutón, a la vista» (en español). ABC.es (14 de julio de 2013). Consultado el 14 de julio de 2013.
  10. a b página web noticiasdelaciencia, título "La New Horizons cruza la órbita de Urano", [5] consultado el 30oct13

Enlaces externos[editar]