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Sonda interestelar (nave espacial)

Interstellar Probe ( ISP ) es una sonda espacial propuesta por la NASA diseñada para explorar y caracterizar la heliosfera y el espacio interestelar . El estudio fue propuesto originalmente en 2018 por la NASA para el Laboratorio de Física Aplicada . Tendría un lanzamiento base entre 2036 y 2041. [1] La sonda se lanzaría en una trayectoria hiperbólica directa para encontrarse con Júpiter después de seis a siete meses, después de lo cual la sonda viajaría a una velocidad de aproximadamente 6-7 unidades astronómicas (900.000.000–1,05 × 10 9 kilómetros) por año, abandonando la heliosfera después de solo 16 años. [2]

La sonda podría tener la oportunidad de encontrarse con planetas menores en su camino de salida, incluidos Orcus y Quaoar , aunque tales sobrevuelos requerirían fechas de lanzamiento específicas. Con generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) de próxima generación, la misión estaría diseñada para durar más de 50 años después de su lanzamiento, una hazaña similar a la alcanzada por las sondas Voyager 1 y 2 a pesar de su vida útil prevista de 5 años. La misión ha sido llamada " Voyager con esteroides". [2]

Antecedentes de la misión

Las sondas interestelares, como el programa Voyager, se crearon con la única intención de visitar los planetas exteriores, y la misión interestelar adicional era un simple beneficio adicional. Nunca se había esperado que su vida útil fuera mucho más larga que 12 años como máximo, pero las sondas han durado más de cuatro décadas hasta ahora. Ambas Voyager abandonaron la heliosfera en la década de 2010: la Voyager 1 en 2012, [3] y la 2 en 2018. [4]

Si bien sus lecturas han sido valiosas, muchos de sus instrumentos se han apagado debido a la falta de energía en sus RTG. Además, ninguno de ellos se dirige hacia la franja IBEX, una región descubierta por el Interstellar Boundary Explorer donde los átomos neutros energéticos (ENA) parecen afectar en gran medida a la heliosfera y son capaces de atravesarla a velocidades sin precedentes. [5]

Un gráfico que muestra la cinta IBEX yuxtapuesta con la velocidad de vuelo y los objetivos secundarios

Objetivos científicos primarios

Los principales objetivos de la misión Interstellar incluyen caracterizar la heliosfera como una astroesfera habitable por su naturaleza global, sus interacciones con el Sol y el medio interestelar, y la naturaleza de dicho medio interestelar. Objetivos similares pueden incluir ver el Sol como un sistema exoplanetario habitable desde el exterior, con posibles sobrevuelos de planetas gigantes o enanos en el camino según la fecha de lanzamiento elegida, y comprender el universo desde más allá de la heliosfera. [1]

Instrumentos científicos

La sonda contendría dos cargas útiles científicas diferentes, ambas con un peso aproximado de 85 a 90 kg (187 a 198 lb). Una priorizaría la ciencia Lyman-alfa , mientras que la otra priorizaría la obtención de imágenes en el espectro visible e infrarrojo de los objetivos de sobrevuelo. [1] Las cargas útiles resaltadas en rojo son exclusivas de la carga útil de referencia. Los instrumentos en verde están destinados a la carga útil de sobrevuelo aumentada.

Operaciones de la misión

La trayectoria de referencia, utilizando una asistencia gravitacional pasiva en Júpiter
La trayectoria del Oberth solar, utilizando un freno en Júpiter para una combustión en el perihelio

Lanzamiento y trayectorias

El lanzamiento base se realizaría en 2036 utilizando un Sistema de Lanzamiento Espacial en su configuración Bloque 2, con un Centaur adicional y un propulsor Star 48 BV. Este lanzamiento colocaría a la sonda en una trayectoria directa a Júpiter, y después de solo siete meses, la sonda haría una asistencia gravitatoria para acelerar a unos 95 km/s (aproximadamente 216.000 mph). [1] Las trayectorias alternativas incluyen llevar el propulsor Star 48 para un encendido en el punto de aproximación más cercano; una trayectoria que implica ese encendido en Júpiter con un tiempo de tránsito ligeramente más largo, y otra con aproximadamente el mismo tiempo de tránsito, pero pasando por delante de Júpiter para una caída en picado cerca del Sol para una trayectoria de escape aún más rápida. [1]

Se han considerado otras opciones de trayectoria, incluida la realización de sobrevuelos de Saturno , Urano o Neptuno dependiendo de la fecha de lanzamiento para ayudar a caracterizar la formación planetaria y complementar los conjuntos de datos faltantes, y planetas enanos para ayudar a caracterizarlos como lo hizo New Horizons en 2015 con su sobrevuelo de Plutón . [1]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdef McNutt, Ralph; Paul, Michael; Brandt, Pontus; Kinnison, Jim. "Sonda interestelar: el viaje de la humanidad al espacio interestelar" (PDF) . Sonda interestelar . Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins . Consultado el 23 de diciembre de 2021 .
  2. ^ ab Stone, Richard (28 de julio de 2022). «'Voyager con esteroides'. La misión exploraría una misteriosa región más allá de nuestro Sistema Solar». Science . doi :10.1126/science.ade1070 . Consultado el 15 de agosto de 2022 .
  3. ^ "Misión interestelar". Laboratorio de propulsión a chorro de la NASA . Consultado el 24 de agosto de 2020 .
  4. ^ Universidad de Iowa (4 de noviembre de 2019). "La Voyager 2 llega al espacio interestelar: un instrumento dirigido por Iowa detecta un salto en la densidad del plasma, lo que confirma que la nave espacial ha entrado en el reino de las estrellas". EurekAlert! . Consultado el 4 de noviembre de 2019 .
  5. ^ Baldwin, Emily (15 de octubre de 2009). «IBEX mapea el borde del Sistema Solar». Astronomy Now. Archivado desde el original el 21 de septiembre de 2016. Consultado el 14 de agosto de 2016 .

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