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Fobos (luna)

Fobos ( / ˈfoʊbəs / ; designación sistemática : Marte I ) es el más interno y más grande de los dos satélites naturales de Marte , el otro es Deimos . Las dos lunas fueron descubiertas en 1877 por el astrónomo estadounidense Asaph Hall . Fobos debe su nombre al dios griego del miedo y el pánico , que es hijo de Ares (Marte) y hermano gemelo de Deimos .

Fobos es un objeto pequeño de forma irregular con un radio medio de 11 km (7 mi). Orbita a 6.000 km (3.700 mi) de la superficie marciana, más cerca de su cuerpo principal que cualquier otro satélite natural conocido de un planeta. Orbita Marte mucho más rápido de lo que Marte rota y completa una órbita en solo 7 horas y 39 minutos. Como resultado, desde la superficie de Marte parece salir por el oeste, moverse por el cielo en 4 horas y 15 minutos o menos, y ponerse por el este, dos veces cada día marciano . Fobos es uno de los cuerpos menos reflectantes del Sistema Solar , con un albedo de 0,071. Las temperaturas de la superficie varían desde aproximadamente −4 °C (25 °F) en el lado iluminado por el Sol hasta −112 °C (−170 °F) en el lado sombreado. La característica más notable de la superficie es el gran cráter de impacto Stickney , que ocupa una proporción considerable de la superficie de la luna. La superficie también está marcada por muchos surcos y existen numerosas teorías sobre cómo se formaron estos surcos.

Las imágenes y los modelos indican que Fobos puede ser un montón de escombros que se mantienen unidos por una corteza delgada que se está desgarrando por las interacciones de las mareas . Fobos se acerca a Marte unos 2 centímetros por año.

Descubrimiento

Fobos fue descubierto por el astrónomo estadounidense Asaph Hall el 18 de agosto de 1877 en el Observatorio Naval de los Estados Unidos en Washington, DC , aproximadamente a las 09:14 hora del meridiano de Greenwich . (Fuentes contemporáneas, utilizando la convención astronómica anterior a 1925 que comenzaba el día al mediodía, [11] [ se necesita una mejor fuente ] dan la hora del descubrimiento como el 17 de agosto a las 16:06 hora del meridiano de Washington , lo que significa el 18 de agosto a las 04:06 en la convención moderna). [12] [13] [ se necesita una mejor fuente ] [14] Hall había descubierto Deimos , la otra luna de Marte, unos días antes, el 12 de agosto de 1877, aproximadamente a las 07:48 UTC. [ cita requerida ] Los descubrimientos se realizaron utilizando el telescopio refractor más grande del mundo , el "Gran Ecuatorial" de 26 pulgadas. [15]

Los nombres, originalmente escritos Phobus y Deimus respectivamente, fueron sugeridos por el académico británico Henry Madan , un maestro de ciencias en el Eton College , quien los basó en la mitología griega , en la que Fobos es un compañero del dios Ares . [16] [17] [ se necesita una mejor fuente ]

Características físicas

Fobos tiene unas dimensiones de 26 por 23 por 18 kilómetros (16 mi × 14 mi × 11 mi), [7] y retiene muy poca masa para ser redondeado por su propia gravedad. Fobos no tiene atmósfera debido a su baja masa y baja gravedad. [18] Es uno de los cuerpos menos reflectantes del Sistema Solar, con un albedo de aproximadamente 0,071. [19] Los espectros infrarrojos muestran que tiene material rico en carbono que se encuentra en condritas carbonáceas , y su composición muestra similitudes con la de la superficie de Marte. [20] La densidad de Fobos es demasiado baja para ser roca sólida, y se sabe que tiene una porosidad significativa . [21] [22] [23] Estos resultados llevaron a la sugerencia de que Fobos podría contener una reserva sustancial de hielo. Las observaciones espectrales indican que la capa de regolito de la superficie carece de hidratación, [24] [25] pero no se descarta el hielo debajo del regolito. [26] [27] Las temperaturas de la superficie varían desde aproximadamente -4 °C (25 °F) en el lado iluminado por el sol hasta -112 °C (-170 °F) en el lado sombreado. [28]

A diferencia de Deimos, Fobos está plagada de cráteres, [29] y uno de ellos, cerca del ecuador, tiene un pico central a pesar del pequeño tamaño de la luna. [30] El más destacado de ellos es el cráter Stickney , un gran cráter de impacto de unos 9 km (5,6 mi) de diámetro, que ocupa una proporción sustancial de la superficie de la luna. Al igual que con el cráter Herschel de Mimas , el impacto que creó Stickney debe haber casi destrozado a Fobos. [31]

( arriba ) Imagen en falso color del cráter de impacto Stickney fotografiado por la sonda Mars Reconnaissance Orbiter en marzo de 2008; ( abajo ) Mapa etiquetado de Fobos, la luna de Marte (Servicio Geológico de Estados Unidos)

Numerosos surcos y vetas también cubren la superficie de forma extraña. Los surcos suelen tener menos de 30 metros (98 pies) de profundidad, entre 100 y 200 metros (330 a 660 pies) de ancho y hasta 20 kilómetros (12 millas) de longitud, y en un principio se supuso que eran el resultado del mismo impacto que creó Stickney. Sin embargo, el análisis de los resultados de la sonda espacial Mars Express reveló que los surcos no son radiales a Stickney, sino que están centrados en el vértice principal de Fobos en su órbita (que no está lejos de Stickney). Los investigadores sospechan que han sido excavados por material expulsado al espacio por impactos en la superficie de Marte. Los surcos se formaron así como cadenas de cráteres , y todos ellos se desvanecen a medida que se acerca al vértice posterior de Fobos. Se han agrupado en 12 o más familias de diferentes edades, que presumiblemente representan al menos 12 eventos de impacto marcianos. [32] Sin embargo, en noviembre de 2018, tras un análisis de probabilidad computacional más profundo, los astrónomos concluyeron que las numerosas ranuras de Fobos eran causadas por rocas expulsadas por el impacto del asteroide que creó el cráter Stickney. Estas rocas rodaron siguiendo un patrón predecible sobre la superficie de la luna. [33] [34]

Hace tiempo que se ha predicho la formación de débiles anillos de polvo en Fobos y Deimos, pero hasta la fecha los intentos de observarlos han fracasado. [35] Imágenes recientes del Mars Global Surveyor indican que Fobos está cubierto por una capa de regolito de grano fino de al menos 100 metros de espesor; se plantea la hipótesis de que se haya creado por impactos de otros cuerpos, pero no se sabe cómo el material se adhirió a un objeto casi sin gravedad. [36]

Se ha planteado la hipótesis de que el singular meteorito Kaidun que cayó sobre una base militar soviética en Yemen en 1980 sea un trozo de Fobos, pero esto no se ha podido verificar porque se sabe poco sobre la composición exacta de Fobos. [37] [38]

La hipótesis del "Fobos hueco" de Shklovsky

A finales de los años 1950 y 1960, las inusuales características orbitales de Fobos llevaron a especulaciones de que podría ser hueco. [39] Alrededor de 1958, el astrofísico ruso Iosif Samuilovich Shklovsky , estudiando la aceleración secular del movimiento orbital de Fobos, sugirió una estructura de "chapa fina de metal" para Fobos, una sugerencia que llevó a especulaciones de que Fobos era de origen artificial. [40] Shklovsky basó su análisis en estimaciones de la densidad de la atmósfera superior marciana, y dedujo que para que el débil efecto de frenado pudiera explicar la aceleración secular, Fobos tenía que ser muy ligero: un cálculo arrojó una esfera de hierro hueca de 16 kilómetros (9,9 millas) de ancho pero menos de 6 centímetros (2,4 pulgadas) de espesor. [40] [41] En una carta de febrero de 1960 a la revista Astronautics , [42] Fred Singer , entonces asesor científico del presidente estadounidense Dwight D. Eisenhower , dijo sobre la teoría de Shklovsky:

Si el satélite está efectivamente girando en espiral hacia adentro, como se deduce de la observación astronómica, entonces hay pocas alternativas a la hipótesis de que es hueco y, por lo tanto, de fabricación marciana. La gran pregunta es si las observaciones astronómicas son erróneas. Como se basan en varios conjuntos independientes de mediciones tomadas con décadas de diferencia por diferentes observadores con instrumentos diferentes, es posible que hayan sido influenciadas por errores sistemáticos. [42]

Posteriormente, se descubrió que existían los errores sistemáticos de datos que Singer predijo, la afirmación se puso en duda [43] y las mediciones precisas de la órbita disponibles en 1969 mostraron que la discrepancia no existía. [44] La crítica de Singer se justificó cuando se descubrió que estudios anteriores habían utilizado un valor sobreestimado de 5 centímetros (2,0 pulgadas) por año para la tasa de pérdida de altitud, que luego se revisó a 1,8 centímetros (0,71 pulgadas) por año. [45] La aceleración secular ahora se atribuye a los efectos de las mareas, que crean un arrastre sobre la luna y, por lo tanto, hacen que se desplace en espiral hacia adentro. [46]

La densidad de Fobos, medida directamente por sondas espaciales, es de 1,887 g/cm3 ( 0,0682 lb/cu in). [47] Las observaciones actuales son consistentes con la idea de que Fobos es un montón de escombros . [47] Además, las imágenes obtenidas por las sondas Viking en la década de 1970 mostraban claramente un objeto natural, no artificial. Sin embargo, el mapeo realizado por la sonda Mars Express y los cálculos de volumen posteriores sugieren la presencia de huecos e indican que no es un trozo sólido de roca sino un cuerpo poroso. [48] La porosidad de Fobos se calculó en un 30% ± 5%, o sea, entre un cuarto y un tercio de su superficie está vacía. [49]

Características geológicas nombradas

Las características geológicas de Fobos reciben su nombre de los astrónomos que estudiaron Fobos y de las personas y lugares de Los viajes de Gulliver de Jonathan Swift . [50]

Cráteres en Fobos

Se han nombrado varios cráteres y se enumeran en el mapa y la tabla siguientes. [51]

Nombres de los cráteres de Fobos
Nombres de los cráteres de Fobos ( ver • discutir )
CIELO RESH
Desaliño
PARRILLA
RESALACIÓN RELIGIOSA
CLÚSTRIL
Gulliver
borracho
pegajoso
LÍMITE CÓDIGO LIMÍTIMO
DORSAL DE KEPLER
¿LA PUTA REGIÓN?
¿PLANITIA LAGADO?
¿SHKLOVSKY?
¿EN QUÉ CONSISTE?
Öpik

Otras características nombradas

Hay una regio llamada Laputa Regio y otra llamada planitia , Lagado Planitia ; ambas reciben nombres de lugares de Los viajes de Gulliver (la ficticia Laputa , una isla voladora, y Lagado , capital imaginaria de la nación ficticia Balnibarbi ). [52] La única cresta con nombre en Fobos es Kepler Dorsum , llamada así en honor al astrónomo Johannes Kepler . [53]

Características orbitales

Órbitas de Fobos y Deimos

El movimiento orbital de Fobos ha sido estudiado intensamente, lo que lo convierte en "el satélite natural mejor estudiado del Sistema Solar" en términos de órbitas completadas. [54] Su órbita cercana alrededor de Marte produce algunos efectos inusuales. Con una altitud de 5.989 km (3.721 mi), Fobos orbita Marte por debajo del radio de la órbita sincrónica , lo que significa que se mueve alrededor de Marte más rápido de lo que Marte mismo rota. [22] Por lo tanto, desde el punto de vista de un observador en la superficie de Marte, sale por el oeste, se mueve comparativamente rápido a través del cielo (en 4 h 15 min o menos) y se pone por el este, aproximadamente dos veces cada día marciano (cada 11 h 6 min). Debido a que está cerca de la superficie y en una órbita ecuatorial , no se puede ver por encima del horizonte desde latitudes mayores de 70,4°. Su órbita es tan baja que su diámetro angular , como lo ve un observador en Marte, varía visiblemente con su posición en el cielo. Visto desde el horizonte, Fobos tiene unos 0,14° de ancho; en el cenit , 0,20°, un tercio del ancho de la Luna llena vista desde la Tierra . En comparación, el Sol tiene un tamaño aparente de unos 0,35° en el cielo marciano. Las fases de Fobos, en la medida en que se pueden observar desde Marte, tardan 0,3191 días ( el período sinódico de Fobos ) en completar su curso, apenas 13 segundos más que el período sideral de Fobos .

Tránsitos solares

Fobos transita el Sol , como lo vio el rover Perseverance el 2 de abril de 2022

Un observador situado en la superficie marciana, en posición de observar Fobos, vería tránsitos regulares de Fobos a través del Sol. Varios de estos tránsitos han sido fotografiados por el rover marciano Opportunity . Durante los tránsitos, Fobos proyecta una sombra sobre la superficie de Marte; este evento ha sido fotografiado por varias naves espaciales. Fobos no es lo suficientemente grande como para cubrir el disco del Sol, y por lo tanto no puede causar un eclipse total . [55]

Destrucción prevista

La desaceleración de las mareas está disminuyendo gradualmente el radio orbital de Fobos en aproximadamente 2 m (6 pies 7 pulgadas) cada 100 años, [56] y a medida que disminuye el radio orbital aumenta la probabilidad de ruptura debido a las fuerzas de marea , estimada en aproximadamente 30 a 50 millones de años, [56] [54] o alrededor de 43 millones de años según la estimación de un estudio. [57]

Durante mucho tiempo se creyó que los surcos de Fobos eran fracturas causadas por el impacto que formó el cráter Stickney. Otros modelos sugeridos desde la década de 1970 apoyan la idea de que los surcos son más bien como "estrías" que se producen cuando Fobos se deforma por las fuerzas de marea, pero en 2015, cuando se calcularon las fuerzas de marea y se utilizaron en un nuevo modelo, las tensiones eran demasiado débiles para fracturar una luna sólida de ese tamaño, a menos que Fobos sea un montón de escombros rodeado por una capa de regolito en polvo de unos 100 m (330 pies) de espesor. Las fracturas por tensión calculadas para este modelo se alinean con los surcos de Fobos. El modelo está respaldado por el descubrimiento de que algunos de los surcos son más jóvenes que otros, lo que implica que el proceso que produce los surcos está en curso. [56] [58] [ inconsistente ]

Dada la forma irregular de Fobos y suponiendo que es un montón de escombros (específicamente un cuerpo de Mohr-Coulomb ), eventualmente se romperá debido a las fuerzas de marea cuando alcance aproximadamente 2,1 radios de Marte. [59] Cuando Fobos se rompa, formará un anillo planetario alrededor de Marte. [60] Este anillo predicho puede durar de 1 millón a 100 millones de años. La fracción de la masa de Fobos que formará el anillo depende de la estructura interna desconocida de Fobos. Material suelto y débilmente unido formará el anillo. Los componentes de Fobos con fuerte cohesión escaparán a la ruptura de marea y entrarán en la atmósfera marciana. [61] Se predice que dentro de 30 a 50 millones de años colisionará con el planeta o se romperá en un anillo planetario . [28]

Origen

Una ilustración de la hipótesis de captura de asteroides en el cinturón principal

El origen de las lunas marcianas ha sido discutido. [62] Fobos y Deimos tienen mucho en común con los asteroides carbonosos de tipo C , con espectros , albedo y densidad muy similares a los de los asteroides de tipo C o D. [63] Basándose en su similitud, una hipótesis es que ambas lunas pueden ser asteroides del cinturón principal capturados . [64] [65] Ambas lunas tienen órbitas muy circulares que se encuentran casi exactamente en el plano ecuatorial de Marte , y por lo tanto un origen de captura requiere un mecanismo para circularizar la órbita inicialmente altamente excéntrica y ajustar su inclinación en el plano ecuatorial, muy probablemente por una combinación de arrastre atmosférico y fuerzas de marea, [66] aunque no está claro que haya tiempo suficiente para que esto ocurra en el caso de Deimos. [62] La captura también requiere disipación de energía. La atmósfera marciana actual es demasiado delgada para capturar un objeto del tamaño de Fobos mediante frenado atmosférico. [62] Geoffrey A. Landis ha señalado que la captura podría haber ocurrido si el cuerpo original fuera un asteroide binario que se separó bajo fuerzas de marea. [65] [67]

Fobos podría ser un objeto del Sistema Solar de segunda generación que se fusionó en órbita después de que se formara Marte, en lugar de formarse simultáneamente a partir de la misma nube de nacimiento que Marte. [68]

Otra hipótesis es que Marte estuvo rodeado alguna vez por muchos cuerpos del tamaño de Fobos y Deimos, tal vez expulsados ​​a su órbita por una colisión con un gran planetesimal . [69] La alta porosidad del interior de Fobos (basada en la densidad de 1,88 g/cm 3 , se estima que los huecos comprenden entre el 25 y el 35 por ciento del volumen de Fobos) es incompatible con un origen asteroidal. [49] Las observaciones de Fobos en el infrarrojo térmico sugieren una composición que contiene principalmente filosilicatos , que son bien conocidos en la superficie de Marte. Los espectros son distintos de los de todas las clases de meteoritos de condrita , lo que nuevamente apunta en dirección opuesta a un origen asteroidal. [70] Ambos conjuntos de hallazgos respaldan un origen de Fobos a partir de material expulsado por un impacto en Marte que se reacrecionó en la órbita marciana, [71] similar a la teoría predominante sobre el origen de la luna de la Tierra.

Algunas áreas de la superficie son de color rojizo, mientras que otras son azuladas. La hipótesis es que la atracción gravitatoria de Marte hace que el regolito rojizo se mueva sobre la superficie, exponiendo material relativamente fresco, no erosionado y azulado de la luna, mientras que el regolito que la cubre con el tiempo se ha erosionado debido a la exposición a la radiación solar. Debido a que la roca azul difiere de la roca marciana conocida, podría contradecir la teoría de que la luna se formó a partir de material planetario sobrante después del impacto de un objeto grande. [72]

En febrero de 2021, Amirhossein Bagheri ( ETH Zurich ), Amir Khan (ETH Zurich), Michael Efroimsky (Observatorio Naval de EE. UU.) y sus colegas propusieron una nueva hipótesis sobre el origen de las lunas. Al analizar los datos sísmicos y orbitales de la misión Mars InSight y otras misiones, propusieron que las lunas nacieron de la ruptura de un cuerpo progenitor común hace alrededor de 1 a 2.7 mil millones de años. El progenitor común de Fobos y Deimos probablemente fue golpeado por otro objeto y se hizo añicos para formar ambas lunas. [73]

Exploración

Misiones lanzadas

Fobos sobre Marte (ESA Mars Express )

Fobos ha sido fotografiado en primer plano por varias naves espaciales cuya misión principal ha sido fotografiar Marte. La primera fue la Mariner 7 en 1969, seguida por la Mariner 9 en 1971, la Viking 1 en 1977, la Phobos 2 en 1989 [74], la Mars Global Surveyor en 1998 y 2003, la Mars Express en 2004, 2008, 2010 [75] y 2019, y la Mars Reconnaissance Orbiter en 2007 y 2008. El 25 de agosto de 2005, el rover Spirit , con un exceso de energía debido al viento que soplaba el polvo de sus paneles solares, tomó varias fotografías de corta exposición del cielo nocturno desde la superficie de Marte, y pudo fotografiar con éxito tanto a Fobos como a Deimos. [76]

La Unión Soviética emprendió el programa Fobos con dos sondas, ambas lanzadas con éxito en julio de 1988. La sonda Fobos 1 se apagó accidentalmente debido a una orden errónea del control terrestre emitida en septiembre de 1988 y se perdió mientras la nave todavía estaba en ruta. La sonda Fobos 2 llegó al sistema marciano en enero de 1989 y, después de transmitir una pequeña cantidad de datos e imágenes poco antes de comenzar su examen detallado de la superficie de Fobos, la sonda interrumpió abruptamente la transmisión debido a un fallo de la computadora de a bordo o del transmisor de radio, que ya funcionaba con energía de respaldo. Otras misiones a Marte recopilaron más datos, pero ninguna misión dedicada al retorno de muestras se ha llevado a cabo con éxito.

La Agencia Espacial Rusa lanzó una misión de retorno de muestras a Fobos en noviembre de 2011, llamada Fobos-Grunt . La cápsula de retorno también incluía un experimento de ciencias biológicas de The Planetary Society , llamado Experimento de Vuelo Interplanetario Viviente o LIFE. [77] Un segundo contribuyente a esta misión fue la Administración Espacial Nacional de China , que proporcionó un satélite de reconocimiento llamado " Yinghuo-1 ", que habría sido lanzado en la órbita de Marte, y un sistema de trituración y tamizado de suelos para la carga útil científica del módulo de aterrizaje de Fobos. [78] [79] Sin embargo, después de alcanzar la órbita terrestre , la sonda Fobos-Grunt no pudo iniciar las posteriores quemaduras que la habrían enviado a Marte. Los intentos de recuperar la sonda no tuvieron éxito y se estrelló contra la Tierra en enero de 2012. [80]

El 1 de julio de 2020, el orbitador marciano de la Organización de Investigación Espacial de la India pudo capturar fotografías del cuerpo a 4.200 km de distancia. [81]

Misiones consideradas

En 1997 y 1998, la misión Aladdin fue seleccionada como finalista en el Programa Discovery de la NASA . El plan era visitar tanto Fobos como Deimos, y lanzar proyectiles a los satélites. La sonda recogería el material expulsado mientras realizaba un vuelo lento (~1 km/s). [82] Estas muestras serían devueltas a la Tierra para su estudio tres años después. [83] [84] El investigador principal fue el Dr. Carle Pieters de la Universidad de Brown . El coste total de la misión, incluyendo el vehículo de lanzamiento y las operaciones, fue de 247,7 millones de dólares. [85] Finalmente, la misión elegida para volar fue MESSENGER , una sonda a Mercurio. [86]

En 2007, se informó que la filial aeroespacial europea EADS Astrium había estado desarrollando una misión a Fobos como demostrador de tecnología . Astrium participó en el desarrollo de un plan de la Agencia Espacial Europea para una misión de retorno de muestras a Marte, como parte del programa Aurora de la ESA , y el envío de una misión a Fobos con su baja gravedad se consideró una buena oportunidad para probar y demostrar las tecnologías necesarias para una eventual misión de retorno de muestras a Marte. La misión estaba prevista para comenzar en 2016 y duraría tres años. La compañía planeó utilizar una "nave nodriza", que sería propulsada por un motor de iones , que liberaría un módulo de aterrizaje en la superficie de Fobos. El módulo de aterrizaje realizaría algunas pruebas y experimentos, recogería muestras en una cápsula, luego regresaría a la nave nodriza y se dirigiría de nuevo a la Tierra, donde las muestras serían arrojadas para su recuperación en la superficie. [87]

Misiones propuestas

El monolito de Fobos (a la derecha del centro) tal como lo tomó la sonda Mars Global Surveyor (imagen MOC 55103, 1998)

En 2007, la Agencia Espacial Canadiense financió un estudio de Optech y el Instituto de Marte para una misión no tripulada a Fobos conocida como Phobos Reconnaissance and International Mars Exploration (PRIME). Un lugar de aterrizaje propuesto para la nave espacial PRIME es el " monolito de Fobos ", un objeto prominente cerca del cráter Stickney. [88] [89] [90] La misión PRIME estaría compuesta por un orbitador y un módulo de aterrizaje, y cada uno llevaría 4 instrumentos diseñados para estudiar varios aspectos de la geología de Fobos. [91]

En 2008, el Centro de Investigación Glenn de la NASA comenzó a estudiar una misión de retorno de muestras de Fobos y Deimos que utilizaría propulsión eléctrica solar. El estudio dio origen al concepto de misión "Hall", una misión de clase New Frontiers que se está estudiando más a fondo a partir de 2010. [92]

Otro concepto de una misión de retorno de muestras desde Fobos y Deimos es OSIRIS-REx II , que utilizaría tecnología heredada de la primera misión OSIRIS-REx . [93]

En enero de 2013, una nueva misión Phobos Surveyor se encuentra actualmente en desarrollo gracias a una colaboración entre la Universidad de Stanford , el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y el Instituto Tecnológico de Massachusetts . [94] La misión se encuentra actualmente en fase de prueba y el equipo de Stanford planea lanzar la misión entre 2023 y 2033. [94]

En marzo de 2014, se propuso una misión de la clase Discovery para colocar un orbitador en la órbita de Marte en 2021 para estudiar Fobos y Deimos a través de una serie de sobrevuelos cercanos. La misión se llama Phobos And Deimos & Mars Environment (PADME). [95] [96] [97] Otras dos misiones Phobos que se propusieron para la selección del Discovery 13 incluyeron una misión llamada Merlin , que sobrevolaría Deimos pero en realidad orbitaría y aterrizaría en Fobos, y otra es Pandora , que orbitaría tanto a Deimos como a Fobos. [98]

El 9 de junio de 2015, la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) presentó la misión de retorno de muestras Martian Moons Exploration (MMX) que tiene como objetivo Fobos. [99] La MMX aterrizará y recogerá muestras de Fobos varias veces, además de realizar observaciones de sobrevuelo de Deimos y monitorear el clima de Marte. Al utilizar un mecanismo de muestreo de núcleos , la nave espacial pretende recuperar una cantidad mínima de 10 g de muestras. [100] La NASA, la ESA, el DLR y el CNES [101] también participan en el proyecto y proporcionarán instrumentos científicos. [102] [103] Estados Unidos contribuirá con el espectrómetro de neutrones y rayos gamma (NGRS), y Francia con el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIRS4/MacrOmega). [100] [104] Aunque la misión ha sido seleccionada para su implementación [105] [106] y ahora está más allá de la etapa de propuesta, la aprobación formal del proyecto por parte de la JAXA se ha pospuesto después del accidente de Hitomi . [107] Actualmente se están desarrollando y probando componentes clave, incluido el muestreador. [108] A partir de 2017 , está previsto que MMX se lance en 2026 y regrese a la Tierra cinco años después. [100]

Rusia planea repetir la misión Fobos-Grunt a fines de la década de 2020, y la Agencia Espacial Europea está evaluando una misión de retorno de muestras para 2024 llamada Phootprint . [109] [110]

Misiones humanas

Concepto de la NASA de una misión humana a Fobos

Se ha propuesto a Fobos como un objetivo temprano para una misión humana a Marte . La teleoperación de exploradores robóticos en Marte por humanos en Fobos podría llevarse a cabo sin un retraso significativo en el tiempo, y las preocupaciones de protección planetaria en las primeras exploraciones de Marte podrían abordarse con un enfoque de este tipo. [111]

Un aterrizaje en Fobos sería considerablemente menos difícil y costoso que un aterrizaje en la superficie de Marte. Un módulo de aterrizaje con destino a Marte tendría que ser capaz de entrar en la atmósfera y regresar a la órbita sin ninguna instalación de apoyo, o requeriría la creación de instalaciones de apoyo in situ . Un módulo de aterrizaje con destino a Fobos podría basarse en equipos diseñados para aterrizajes lunares y en asteroides . [112] Además, debido a la gravedad muy débil de Fobos, el delta-v necesario para aterrizar en Fobos y regresar es solo el 80% del necesario para un viaje hacia y desde la superficie de la Luna. [113]

Se ha propuesto que las arenas de Fobos podrían servir como material valioso para el frenado aerodinámico durante un aterrizaje en Marte. Se podría utilizar una cantidad relativamente pequeña de combustible químico traído desde la Tierra para levantar una gran cantidad de arena desde la superficie de Fobos hasta una órbita de transferencia. Esta arena podría liberarse frente a una nave espacial durante la maniobra de descenso, lo que provocaría una densificación de la atmósfera justo delante de la nave espacial. [114] [115]

Si bien la exploración humana de Fobos podría servir como catalizador para la exploración humana de Marte, podría ser científicamente valiosa por sí misma. [116]

Base del ascensor espacial

Discutida por primera vez en la ficción en 1956 por Fontenay, [117] se ha propuesto a Fobos como un futuro sitio para la construcción de un ascensor espacial . Esto implicaría un par de ascensores espaciales: uno que se extendería 6.000 km desde el lado que mira hacia Marte hasta el borde de la atmósfera de Marte, el otro que se extendería 6.000 km (3.700 mi) desde el otro lado y lejos de Marte. Una nave espacial que se lanzara desde la superficie de Marte hasta el ascensor espacial inferior solo necesitaría un delta-v de 0,52 km/s (0,32 mi/s), en contraposición a los más de 3,6 km/s (2,2 mi/s) necesarios para el lanzamiento a la órbita baja de Marte. La nave espacial podría elevarse utilizando energía eléctrica y luego liberarse del ascensor espacial superior con una velocidad hiperbólica de 2,6 km/s (1,6 mi/s), suficiente para llegar a la Tierra y una fracción significativa de la velocidad necesaria para llegar al cinturón de asteroides . Los ascensores espaciales también podrían funcionar en sentido inverso para ayudar a las naves espaciales a entrar en el sistema marciano. La gran masa de Fobos significa que cualquier fuerza ejercida por el funcionamiento del ascensor espacial tendría un efecto mínimo en su órbita. Además, los materiales de Fobos podrían utilizarse para la industria espacial. [118]

Véase también

Referencias

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  2. ^ "Lunas de Marte – el Centro de Ciencias Planetarias".
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