EPOXI fue una recopilación de las misiones del programa Discovery de la NASA dirigidas por la Universidad de Maryland y el investigador principal Michael A'Hearn , con la cooperación del Jet Propulsion Laboratory y Ball Aerospace . EPOXI utiliza la nave espacial Deep Impact en una campaña que consta de dos misiones: Deep Impact Extended Investigation (DIXI) y Extrasolar Planet Observation and Characterization (EPOCh). DIXI tenía como objetivo enviar la nave espacial Deep Impact a un sobrevuelo de otro cometa, después de que se completó su misión principal 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]
DIXI envió con éxito la nave espacial Deep Impact en un sobrevuelo del cometa Hartley 2 el 4 de noviembre de 2010, revelando un cometa "hiperactivo, pequeño y luchador", después de tres asistencias gravitacionales desde la Tierra en diciembre de 2007, diciembre de 2008 y junio de 2010. La misión DIXI Sin embargo, no estuvo exento de problemas; La nave espacial había sido inicialmente objetivo de un sobrevuelo del cometa Boethin el 5 de diciembre de 2008 , aunque 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 Después de sobrevolar Hartley 2, la nave espacial también estaba programada para realizar un sobrevuelo cercano al asteroide Apolo (163249) 2002 GT en 2020. Sin embargo, la misión se suspendió por completo después de que se perdió repentinamente el contacto con la nave espacial en agosto de 2013 y los intentos de restablecer el contacto en el mes siguiente había fracasado. [5] Los científicos de la misión teorizaron que un problema similar al año 2000 había afectado el software de la nave espacial.
La misión Deep Impact finalizó con la visita al cometa Tempel 1 . Pero a la nave todavía le quedaba suficiente combustible para maniobrar, por lo que la NASA aprobó una segunda misión, denominada EPOXI (Extrasolar Planet Observation and Deep Impact Extended Investigation), que incluía una visita a un segundo cometa (componente DIXI) además de 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 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 un sobrevuelo del cometa Boethin el 5 de diciembre de 2008 , con la nave espacial acercándose a 435 millas (700 km). La nave espacial 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 en ese momento sobre el próximo proyecto: "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 sólo aproximadamente 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 observar las características de la superficie. [6]
Sin embargo, a medida que se acercaba la asistencia gravitatoria de la Tierra, los astrónomos no pudieron localizar el cometa Boethin, que es demasiado débil para ser observado. En consecuencia, su órbita no pudo calcularse con suficiente precisión para permitir un sobrevuelo. En cambio, el equipo decidió enviar Deep Impact al cometa 103P/Hartley , lo que requirió dos años más. La NASA aprobó la financiación adicional necesaria 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 a 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 que podamos enviar la nave espacial Deep Impact a una nueva misión que combina dos investigaciones científicas totalmente independientes, las cuales pueden ayudarnos a comprender mejor cómo se forman y evolucionan los sistemas solares", dijo en diciembre de 2007 el líder de Deep Impact y la Universidad de Maryland. el astrónomo Michael A'Hearn , investigador principal tanto de la misión EPOXI como de su componente DIXI. [4]
En junio de 2009, [9] el espectrómetro de EPOXI escaneó la Luna en su camino hacia Hartley y descubrió rastros de "agua o hidroxilo", confirmando una observación del Moon Mineralogy Mapper , un descubrimiento anunciado a finales 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] permitió que el HRI extendiera 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 miró a la Tierra como si fuera un planeta extrasolar para proporcionar datos que pudieran caracterizar planetas tipo Tierra para futuras misiones, y tomó imágenes de la Tierra durante 24 horas para capturar la Luna pasando 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 EPOXI, consulte aquí.
La máxima aproximación de la misión a 103P/Hartley se produjo a las 10 am EDT del 4 de noviembre de 2010, pasando a 694 kilómetros (431 millas) 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 de infrarrojos) que utilizó la nave espacial Deep Impact durante su misión principal para guiar un impactador hacia el cometa Tempel 1 en julio de 2005 y observar los resultados. [17]
Los primeros resultados de las observaciones muestran que el cometa funciona con hielo seco , no con vapor de agua como se pensaba anteriormente. Las imágenes fueron lo suficientemente claras como para que los científicos relacionaran los chorros de polvo y gas con características específicas de la superficie. [17]
"Cuando no se pudo localizar el cometa Boethin, recurrimos a nuestra copia de seguridad, que es igualmente interesante pero dentro de unos dos años", dijo Tom Duxbury, director del proyecto EPOXI en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Hartley 2 es científicamente tan interesante 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 prueba del cielo profundo, utilizando la cámara de resonancia magnética optimizada para imágenes de cometas. Se tomaron imágenes de la Nebulosa Dumbbell (M27) , la Nebulosa Velo (NGC6960) y la Galaxia Remolino (M51a) . [18]
