Giotto fue una misión espacial robótica europea de la Agencia Espacial Europea . La nave espacial pasó volando y estudió el cometa Halley y, al hacerlo, se convirtió en la primera nave espacial en realizar observaciones de cerca de un cometa. El 13 de marzo de 1986, la nave espacial logró acercarse al núcleo de Halley a una distancia de 596 kilómetros. Lleva el nombre del pintor del Renacimiento italiano temprano Giotto di Bondone . Había observado el cometa Halley en 1301 y se inspiró para representarlo como la estrella de Belén en su cuadro La Adoración de los Magos en la Capilla de los Scrovegni .
Originalmente se planeó una sonda asociada de Estados Unidos que acompañaría a Giotto , pero esto fracasó debido a recortes presupuestarios en la NASA . Había planes para tener equipos de observación a bordo de un transbordador espacial en órbita terrestre baja en la época del sobrevuelo de Giotto, pero a su vez fracasaron con el desastre del Challenger .
El plan se convirtió entonces en una armada cooperativa de cinco sondas espaciales, incluida Giotto , dos del programa Vega de la Unión Soviética y dos de Japón: las sondas Sakigake y Suisei . La idea era que las sondas japonesas y la sonda estadounidense preexistente International Cometary Explorer realizaran mediciones a larga distancia, seguidas por la rusa Vegas, que localizaría el núcleo, y la información resultante enviada de regreso permitiría a Giotto apuntar con precisión muy cerca del núcleo. . Como Giotto pasaría tan cerca del núcleo, la ESA estaba convencida de que no sobreviviría al encuentro debido a que la nave espacial colisionaría a muy alta velocidad con las numerosas partículas de polvo del cometa. El grupo coordinado de sondas pasó a ser conocido como la Armada Halley .
La nave espacial cilíndrica tenía 1,85 m de diámetro y tres plataformas internas. Se derivó del satélite de investigación GEOS construido por British Aerospace en Filton, Bristol, y modificado con la adición de un escudo antipolvo ( escudo Whipple ) como propuso Fred Whipple . El escudo estaba compuesto por una lámina de aluminio delgada (1 mm) separada por un espacio y una lámina de Kevlar más gruesa (12 mm). [3] La última nave espacial Stardust usaría un escudo Whipple similar. Giotto también tenía una antena de 1,51 m de diámetro que utilizaba para comunicarse con la Tierra . [3] Una maqueta de la nave espacial se encuentra en el hangar de Bristol Aero Collection, en Filton , Bristol , Inglaterra . [ cita necesaria ]
Giotto tenía 10 instrumentos científicos. [4] [5]
La misión recibió el visto bueno de la ESA en 1980 y se lanzó en un cohete Ariane 1 (vuelo V14) el 2 de julio de 1985 desde Kourou, Guayana Francesa . La nave fue controlada desde las instalaciones ESOC de la Agencia Espacial Europea en Darmstadt (entonces Alemania Occidental), inicialmente en la Órbita de Transferencia Geoestacionaria (GTO), luego en la Fase Cercana a la Tierra (NEP) antes de la Fase de Crucero más larga hasta el encuentro. Mientras que en GTO se llevaron a cabo una serie de maniobras de giro y giro (a 90 RPM ) en preparación para el disparo del Apogee Boost Motor (ABM), aunque a diferencia de las circularizaciones orbitales para la órbita geoestacionaria , el ABM de Giotto se disparó en el perigeo. . La determinación y el control de la actitud utilizaron datos del pulso solar y del sensor terrestre IR en la telemetría para determinar la orientación de la nave espacial.
El Vega 1 soviético comenzó a enviar imágenes de Halley el 4 de marzo de 1986, y las primeras de su núcleo, y realizó su sobrevuelo el 6 de marzo, seguido por el Vega 2 que realizó su sobrevuelo el 9 de marzo. La máxima aproximación de Vega 1 a Halley fue de 8.889 km.
Giotto pasó con éxito por Halley el 14 de marzo de 1986 a una distancia de 596 km y sorprendentemente sobrevivió a pesar de ser golpeado por algunas partículas pequeñas. Un impacto lo hizo girar fuera de su eje de giro estabilizado, de modo que su antena ya no siempre apuntaba a la Tierra y su escudo de polvo ya no protegía sus instrumentos. Después de 32 minutos, Giotto se volvió a estabilizar y continuó recopilando datos científicos.
Otro impacto destruyó la cámara Halley Multicolor, pero no antes de que tomara fotografías del núcleo en su máxima aproximación.
La trayectoria de Giotto se ajustó para un sobrevuelo a la Tierra y sus instrumentos científicos se apagaron el 15 de marzo de 1986 a las 02:00 UTC.
A Giotto se le ordenó despertar el 2 de julio de 1990 cuando voló cerca de la Tierra para lanzarse a su próximo encuentro con un cometa.
Luego, la sonda pasó junto al cometa Grigg-Skjellerup el 10 de julio de 1992, al que se acercó a una distancia de unos 200 km. Posteriormente, Giotto fue desconectado nuevamente el 23 de julio de 1992.
En 1999, Giotto realizó otro sobrevuelo a la Tierra pero no fue reactivado.
Las imágenes mostraban que el núcleo de Halley era un cuerpo oscuro con forma de maní, de 15 kilómetros de largo y de 7 a 10 kilómetros de ancho. Sólo el 10% de la superficie estaba activa, con al menos tres chorros desgasificando en el lado iluminado por el sol. Los análisis mostraron que el cometa se formó hace 4.500 millones de años a partir de volátiles (principalmente hielo) que se habían condensado en partículas de polvo interestelar. Se había mantenido prácticamente inalterado desde su formación.
Volumen medido de material expulsado por Halley:
Giotto descubrió que el núcleo de Halley era oscuro, lo que sugería una espesa capa de polvo. [6]
La superficie del núcleo era rugosa y de calidad porosa, con una densidad de todo el núcleo tan baja como 0,3 g/cm 3 . [6] El equipo de Sagdeev estimó una densidad de 0,6 g/cm 3 , [7] pero SJ Peale advirtió que todas las estimaciones tenían barras de error demasiado grandes para ser informativas. [8]
La cantidad de material expulsado fue de tres toneladas por segundo [9] en siete chorros, lo que provocó que el cometa se tambaleara durante largos periodos de tiempo. [6]
El polvo expulsado tenía en su mayor parte sólo el tamaño de partículas de humo de cigarrillo, con masas que oscilaban entre 10 ag y 0,4 g. (Ver Órdenes de magnitud (masa) .) La masa de la partícula que impactó a Giotto y lo hizo girar no se midió, pero a partir de sus efectos (probablemente también rompió un pedazo de Giotto [9] ), se ha estimado que la masa es se encuentran entre 0,1 gy 1 g. [6]
Se observaron dos tipos de polvo: uno con carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno; el otro con calcio, hierro, magnesio, silicio y sodio. [6]
La proporción de abundancia de los elementos ligeros del cometa, excluyendo el nitrógeno (es decir, hidrógeno, carbono, oxígeno), era la misma que la del Sol. La implicación es que los constituyentes de Halley se encuentran entre los más primitivos del Sistema Solar.
Los instrumentos del espectrómetro de masas de iones y plasma mostraron que Halley tiene una superficie rica en carbono.
