EPOXI fue una compilación demisiones del programa Discovery de la NASA lideradas por la Universidad de Maryland y el investigador principal Michael A'Hearn , con la cooperación del Laboratorio de Propulsión a Chorro y Ball Aerospace . EPOXI utiliza la nave espacial Deep Impact en una campaña que consta de dos misiones: la Deep Impact Extended Investigation (DIXI) y la Extrasolar Planet Observation and Characterization (EPOCh). DIXI tenía como objetivo enviar la nave espacial Deep Impact en un sobrevuelo de otro cometa, después de que su misión principal se completara en julio de 2005, mientras que EPOCh vio los instrumentos fotográficos de la nave espacial como un observatorio espacial , estudiando planetas extrasolares . [2] [3] [4]
El 4 de noviembre de 2010, DIXI envió con éxito la sonda Deep Impact en un sobrevuelo del cometa Hartley 2 , revelando un cometa "hiperactivo, pequeño y agresivo", después de tres asistencias gravitacionales desde la Tierra en diciembre de 2007, diciembre de 2008 y junio de 2010. Sin embargo, la misión DIXI no estuvo exenta de problemas; La nave espacial había sido inicialmente prevista para un sobrevuelo del cometa Boethin el 5 de diciembre de 2008 , sin embargo, el cometa no pudo ser localizado y más tarde fue declarado cometa perdido , lo que llevó a los planificadores de la misión a reorganizar un sobrevuelo de un objetivo alternativo, Hartley 2. Después de su sobrevuelo de Hartley 2, la nave espacial también estaba programada para hacer un sobrevuelo cercano del asteroide Apolo (163249) 2002 GT en 2020. Sin embargo, la misión se suspendió por completo, después de que el contacto con la nave espacial se perdiera repentinamente en agosto de 2013 y los intentos de restablecer el contacto en el mes siguiente habían fallado. [5] Los científicos de la misión teorizaron que un problema similar al Y2K había afectado al software de la nave espacial.
La misión Deep Impact finalizó con la visita al cometa Tempel 1. Pero la nave aún tenía bastante combustible para maniobrar, por lo que la NASA aprobó una segunda misión, llamada EPOXI (Extrasolar Planet Observation and Deep Impact Extended Investigation), que incluía una visita a un segundo cometa (componente DIXI) así como observaciones de planetas extrasolares (componente EPOCh). [6]
El 21 de julio de 2005, Deep Impact ejecutó una maniobra de corrección de trayectoria que colocó a la nave espacial en curso para sobrevolar la Tierra el 31 de diciembre de 2007. La maniobra permitió a la nave espacial utilizar la gravedad de la Tierra para comenzar una nueva misión en un camino hacia otro cometa. En enero de 2008, Deep Impact comenzó a estudiar las estrellas con varios planetas extrasolares conocidos en un intento de encontrar otras estrellas de ese tipo cercanas. El mayor de los dos telescopios de la nave espacial intenta encontrar los planetas utilizando el método de tránsito . [6]
El plan inicial era sobrevolar el cometa Boethin el 5 de diciembre de 2008 , acercándose la nave a 700 km (435 millas). La nave no llevaba un segundo impactador para colisionar con el cometa y observaría el cometa para compararlo con varias características encontradas en 9P/Tempel . A'Hearn, el líder del equipo Deep Impact, reflexionó sobre el próximo proyecto en ese momento: "Proponemos dirigir la nave espacial para un sobrevuelo del cometa Boethin para investigar si los resultados encontrados en el cometa Tempel 1 son únicos o también se encuentran en otros cometas". [7] Explicó que la misión proporcionaría solo alrededor de la mitad de la información recopilada durante la colisión con Tempel 1, pero a una fracción del costo. [7] (El bajo costo de la misión de EPOXI de $40 millones se logra reutilizando la nave espacial Deep Impact existente). Deep Impact usaría su espectrómetro para estudiar la composición de la superficie del cometa y sus telescopios para ver las características de la superficie. [6]
Sin embargo, a medida que se acercaba la asistencia gravitacional de la Tierra, los astrónomos no pudieron localizar el cometa Boethin, que es demasiado débil para ser observado. En consecuencia, su órbita no se pudo calcular con la precisión suficiente para permitir un sobrevuelo. En cambio, el equipo decidió enviar Deep Impact al cometa 103P/Hartley, lo que requirió dos años adicionales. La NASA aprobó la financiación adicional requerida y reorientó la nave espacial. [8] Los controladores de la misión en el Laboratorio de Propulsión a Chorro comenzaron a redirigir EPOXI el 1 de noviembre de 2007. Ordenaron a la nave espacial que realizara un encendido del cohete de tres minutos que cambió la velocidad de la nave espacial. La nueva trayectoria de EPOXI preparó el escenario para tres sobrevuelos de la Tierra, el primero el 31 de diciembre de 2007. Esto colocó a la nave espacial en un "patrón de espera" orbital para que pudiera encontrarse con el cometa 103P/Hartley en 2010.
"Es emocionante poder enviar la nave espacial Deep Impact en una nueva misión que combina dos investigaciones científicas totalmente independientes, las cuales pueden ayudarnos a entender mejor cómo se forman y evolucionan los sistemas solares", dijo en diciembre de 2007 el líder de Deep Impact y astrónomo de la Universidad de Maryland, Michael A'Hearn , quien es el investigador principal tanto de la misión EPOXI en general como de su componente DIXI. [4]
En junio de 2009, [9] el espectrómetro de EPOXI escaneó la Luna en su camino a Hartley y descubrió rastros de "agua o hidroxilo", lo que confirmó una observación del Moon Mineralogy Mapper , un descubrimiento anunciado a fines de septiembre de 2009. [10]
Antes del sobrevuelo de 2008 para reorientarse para el encuentro con el cometa 103P/Hartley, la nave espacial utilizó el Instrumento de Alta Resolución, el más grande de sus dos telescopios, para realizar observaciones fotométricas de planetas extrasolares en tránsito previamente descubiertos entre enero y agosto de 2008. [11] El objetivo de las observaciones fotométricas es medir la cantidad de luz, no necesariamente resolver una imagen. Una aberración en el espejo primario del HRI [12] le permitió al HRI distribuir la luz de las observaciones sobre más píxeles sin saturar el CCD, obteniendo efectivamente mejores datos. Se expusieron un total de 198.434 imágenes. [13] Los objetivos de EPOCh eran estudiar las propiedades físicas de los planetas gigantes y buscar anillos, lunas y planetas [14] tan pequeños como tres masas terrestres. [15] También observó la Tierra como si fuera un planeta extrasolar para proporcionar datos que pudieran caracterizar a los planetas de tipo terrestre para futuras misiones, y tomó imágenes de la Tierra durante 24 horas para capturar el paso de la Luna por delante el 29 de mayo de 2008. [11]
La nave espacial utilizó la gravedad de la Tierra para la segunda asistencia gravitatoria en diciembre de 2008 y realizó dos sobrevuelos distantes de la Tierra en junio y diciembre de 2009. El 30 de mayo de 2010 encendió con éxito sus motores para una maniobra de corrección de trayectoria de 11,3 segundos, para un cambio de velocidad (Δv) de 0,1 metros por segundo (0,22 mph), en preparación para el tercer sobrevuelo de la Tierra el 27 de junio. Las observaciones de 103P/Hartley comenzaron el 5 de septiembre y finalizaron el 25 de noviembre de 2010. [16] Para ver un diagrama de las órbitas solares de EPOXI, consulte aquí.
El máximo acercamiento de la misión a 103P/Hartley se produjo a las 10 am EDT del 4 de noviembre de 2010, pasando a 694 kilómetros (431 mi) de este pequeño cometa. La velocidad de sobrevuelo fue de 12,3 km/s. La nave espacial empleó el mismo conjunto de tres instrumentos científicos (dos telescopios y un espectrómetro infrarrojo) que la nave espacial Deep Impact utilizó durante su misión principal para guiar un objeto impactante hacia el cometa Tempel 1 en julio de 2005 y observar los resultados. [17]
Los primeros resultados de las observaciones muestran que el cometa se alimenta de hielo seco , no de vapor de agua como se creía anteriormente. Las imágenes fueron lo suficientemente claras como para que los científicos pudieran relacionar los chorros de polvo y gas con características específicas de la superficie. [17]
"Cuando no pudimos localizar el cometa Boethin, recurrimos a nuestro satélite de reserva, que es igual de interesante pero que se encuentra a unos dos años de distancia", dijo Tom Duxbury, director del proyecto EPOXI en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Hartley 2 es tan interesante científicamente como el cometa Boethin porque ambos tienen núcleos activos relativamente pequeños", dijo Michael A'Hearn , investigador principal de EPOXI en la Universidad de Maryland, College Park. [3]
En noviembre de 2010, se utilizó EPOXI para realizar algunas observaciones de cielo profundo como prueba de entrenamiento, utilizando la cámara MRI, que está optimizada para imágenes de cometas. Se tomaron imágenes de la Nebulosa Dumbbell (M27) , la Nebulosa del Velo (NGC6960) y la Galaxia del Remolino (M51a) . [18]
