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La exploración de Júpiter se ha llevado a cabo mediante observaciones cercanas por naves espaciales automatizadas . Comenzó con la llegada de la Pioneer 10 al sistema joviano en 1973 y, a partir de 2024 [actualizar], ha continuado con ocho misiones espaciales más en las proximidades de Júpiter y dos más en camino. Todas menos una de estas misiones fueron realizadas por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), y todas menos cuatro fueron sobrevuelos que tomaron observaciones detalladas sin aterrizar ni entrar en órbita. Estas sondas hacen de Júpiter el más visitado de los planetas exteriores del Sistema Solar , ya que todas las misiones al Sistema Solar exterior han utilizado sobrevuelos de Júpiter. El 5 de julio de 2016, la nave espacial Juno llegó y entró en la órbita del planeta, la segunda nave en hacerlo. Enviar una nave a Júpiter es difícil, principalmente debido a los grandes requisitos de combustible y los efectos del duro entorno de radiación del planeta.
La primera sonda espacial que visitó Júpiter fue la Pioneer 10 en 1973, seguida un año después por la Pioneer 11. Además de tomar las primeras fotografías de cerca del planeta, las sondas descubrieron su magnetosfera y su interior, en gran parte fluido. Las sondas Voyager 1 y Voyager 2 visitaron el planeta en 1979, y estudiaron sus lunas y el sistema de anillos , descubriendo la actividad volcánica de Ío y la presencia de hielo de agua en la superficie de Europa . Ulysses , destinada a observar los polos del Sol, estudió más a fondo la magnetosfera de Júpiter en 1992 y luego de nuevo en 2004. La sonda Cassini con destino a Saturno se acercó al planeta en 2000 y tomó imágenes muy detalladas de su atmósfera . La sonda espacial New Horizons con destino a Plutón pasó por Júpiter en 2007 y realizó mediciones mejoradas de sus parámetros y los de sus satélites.
La sonda Galileo fue la primera en entrar en órbita alrededor de Júpiter, llegando en 1995 y estudiando el planeta hasta 2003. Durante este período, Galileo reunió una gran cantidad de información sobre el sistema joviano, realizando aproximaciones cercanas a las cuatro grandes lunas galileanas y encontrando evidencia de atmósferas delgadas en tres de ellas, así como la posibilidad de agua líquida debajo de sus superficies. También descubrió un campo magnético alrededor de Ganímedes . Mientras se acercaba a Júpiter, también fue testigo del impacto del cometa Shoemaker-Levy 9. En diciembre de 1995, envió una sonda atmosférica a la atmósfera joviana, hasta ahora la única nave en hacerlo.
En julio de 2016, la nave espacial Juno , lanzada en 2011, completó con éxito su maniobra de inserción orbital y ahora se encuentra en órbita alrededor de Júpiter con su programa científico en curso, con el objetivo de estudiar su magnetosfera y atmósfera en profundidad.
La Agencia Espacial Europea seleccionó la misión del orbitador JUICE de clase L1 en 2012 como parte de su programa Cosmic Vision [1] [2] para explorar tres de las lunas galileanas de Júpiter, con un posible módulo de aterrizaje en Ganímedes proporcionado por Roscosmos . [3] JUICE se lanzó el 14 de abril de 2023. [4] El módulo de aterrizaje ruso finalmente no se materializó. [5]
La NASA lanzó con éxito otra nave espacial orbital, Europa Clipper , para estudiar la luna Europa el 14 de octubre de 2024.
La Administración Nacional del Espacio de China planea lanzar dos misiones Interstellar Express en 2024 para un sobrevuelo de Júpiter [6] [7] y Tianwen-4 alrededor de 2029 para explorar el planeta y Calisto . [8]
Se puede encontrar una lista de misiones anteriores y futuras al Sistema Solar exterior (incluido Júpiter) en el artículo Lista de misiones a los planetas exteriores .
Los vuelos desde la Tierra a otros planetas del Sistema Solar tienen un alto costo energético. Se requiere casi la misma cantidad de energía para que una nave espacial llegue a Júpiter desde la órbita de la Tierra que para ponerla en órbita en primer lugar. En astrodinámica , este gasto de energía se define por el cambio neto en la velocidad de la nave espacial , o delta-v . La energía necesaria para llegar a Júpiter desde una órbita terrestre requiere un delta-v de unos 9 km/s, [9] en comparación con los 9,0–9,5 km/s para alcanzar una órbita terrestre baja desde el suelo. [10] Las ayudas gravitacionales a través de sobrevuelos planetarios (como los de la Tierra o Venus ) se pueden utilizar para reducir el requisito energético (es decir, el combustible) en el lanzamiento, a costa de una duración de vuelo significativamente más larga para alcanzar un objetivo como Júpiter en comparación con la trayectoria directa. [11] Los propulsores iónicos capaces de un delta-v de más de 10 km/s se utilizaron en la nave espacial Dawn . Esto es más que suficiente delta-v para realizar una misión de sobrevuelo de Júpiter desde una órbita solar del mismo radio que la de la Tierra sin asistencia gravitatoria. [12]
Un problema importante para enviar sondas espaciales a Júpiter es que el planeta no tiene una superficie sólida en la que aterrizar, ya que existe una transición suave entre la atmósfera del planeta y su interior fluido. Cualquier sonda que descienda a la atmósfera acaba siendo aplastada por las inmensas presiones dentro de Júpiter. [13]
Otro problema importante es la cantidad de radiación a la que está sometida una sonda espacial, debido al duro entorno de partículas cargadas que rodea a Júpiter (para una explicación detallada, véase Magnetosfera de Júpiter ). Por ejemplo, cuando la Pioneer 11 realizó su aproximación más cercana al planeta, el nivel de radiación era diez veces más potente de lo que habían predicho los diseñadores de la Pioneer , lo que generó temores de que las sondas no sobrevivieran. Con algunos fallos menores, la sonda logró atravesar los cinturones de radiación , pero perdió la mayoría de las imágenes de la luna Ío , ya que la radiación había provocado que el fotopolarímetro de imágenes de la Pioneer recibiera órdenes falsas. [14] La posterior nave espacial Voyager , mucho más avanzada tecnológicamente, tuvo que ser rediseñada para hacer frente a los niveles de radiación. [15] Durante los ocho años que la nave espacial Galileo orbitó el planeta, la dosis de radiación de la sonda superó con creces sus especificaciones de diseño y sus sistemas fallaron en varias ocasiones. Los giroscopios de la nave espacial a menudo presentaban errores aumentados y a veces se producían arcos eléctricos entre sus partes giratorias y no giratorias, lo que hacía que entrara en modo seguro , lo que condujo a la pérdida total de los datos de las órbitas 16, 18 y 33. La radiación también provocó cambios de fase en el oscilador de cuarzo ultraestable de Galileo . [16]
La primera nave espacial en explorar Júpiter fue la Pioneer 10 , que sobrevoló el planeta en diciembre de 1973, seguida por la Pioneer 11 doce meses después. La Pioneer 10 obtuvo las primeras imágenes de cerca de Júpiter y sus lunas galileanas ; la nave espacial estudió la atmósfera del planeta, detectó su campo magnético , observó sus cinturones de radiación y determinó que Júpiter es principalmente fluido. [18] [19] La Pioneer 11 realizó su aproximación más cercana, a unos 43.000 km de las cimas de las nubes de Júpiter, el 3 de diciembre de 1974. Obtuvo imágenes espectaculares de la Gran Mancha Roja , hizo la primera observación de las inmensas regiones polares de Júpiter y determinó la masa de la luna de Júpiter, Calisto . La información recopilada por estas dos naves espaciales ayudó a los astrónomos e ingenieros a mejorar el diseño de futuras sondas para lidiar de manera más efectiva con el entorno alrededor del planeta gigante. [15] [20]
La Voyager 1 comenzó a fotografiar Júpiter en enero de 1979 y realizó su aproximación más cercana el 5 de marzo de 1979, a una distancia de 349.000 km del centro de Júpiter. [21] Esta aproximación cercana permitió una mayor resolución de imagen, aunque la corta duración del sobrevuelo significó que la mayoría de las observaciones de las lunas , anillos , campo magnético y entorno de radiación de Júpiter se realizaron en el período de 48 horas que enmarca la aproximación, a pesar de que la Voyager 1 continuó fotografiando el planeta hasta abril. Pronto fue seguida por la Voyager 2 , que realizó su aproximación más cercana el 9 de julio de 1979, [22] a 576.000 km de las cimas de las nubes del planeta. [23] [24] La sonda descubrió el anillo de Júpiter, observó intrincados vórtices en su atmósfera, observó volcanes activos en Ío , un proceso análogo a la tectónica de placas en Ganímedes, y numerosos cráteres en Calisto. [25]
Las misiones Voyager mejoraron enormemente nuestra comprensión de las lunas galileanas y también descubrieron los anillos de Júpiter. También tomaron las primeras imágenes de cerca de la atmósfera del planeta , revelando la Gran Mancha Roja como una tormenta compleja que se mueve en sentido antihorario. Se encontraron otras tormentas y remolinos más pequeños a lo largo de las nubes en bandas (ver animación a la derecha). [22] Se descubrieron dos nuevos satélites pequeños, Adrastea y Metis , orbitando justo fuera del anillo, lo que los convirtió en las primeras lunas de Júpiter en ser identificadas por una nave espacial. [26] [27] Un tercer satélite nuevo, Thebe , fue descubierto entre las órbitas de Amaltea e Ío. [28]
El descubrimiento de actividad volcánica en la luna Ío fue el hallazgo más inesperado de la misión, ya que era la primera vez que se observaba un volcán activo en un cuerpo celeste distinto de la Tierra. En conjunto, las Voyager registraron la erupción de nueve volcanes en Ío, así como evidencia de otras erupciones que ocurrieron entre los encuentros de las Voyager. [29]
Europa mostró una gran cantidad de características lineales que se entrecruzaban en las fotos de baja resolución de la Voyager 1. Al principio, los científicos creyeron que las características podrían ser grietas profundas, causadas por la ruptura de la corteza o procesos tectónicos . Las fotos de alta resolución de la Voyager 2 , tomadas más cerca de Júpiter, dejaron a los científicos desconcertados ya que las características en estas fotos carecían casi por completo de relieve topográfico . Esto llevó a muchos a sugerir que estas grietas podrían ser similares a los témpanos de hielo en la Tierra, y que Europa podría tener un interior de agua líquida. [30] Europa puede estar activa internamente debido al calentamiento de las mareas a un nivel de aproximadamente una décima parte del de Ío, y como resultado, se cree que la luna tiene una corteza delgada de menos de 30 kilómetros (19 millas) de espesor de hielo de agua, posiblemente flotando en un océano de 50 kilómetros (31 millas) de profundidad. [31]
El 8 de febrero de 1992, la sonda solar Ulysses pasó por el polo norte de Júpiter a una distancia de 451.000 km. [32] Esta maniobra de sobrevuelo fue necesaria para que Ulysses alcanzara una órbita de inclinación muy alta alrededor del Sol, aumentando su inclinación con respecto a la eclíptica a 80,2 grados. [33] La gravedad del planeta gigante desvió la trayectoria de vuelo de la nave espacial hacia abajo y lejos del plano de la eclíptica, colocándola en una órbita final alrededor de los polos norte y sur del Sol. El tamaño y la forma de la órbita de la sonda se ajustaron en un grado mucho menor, de modo que su afelio permaneció aproximadamente a 5 UA (la distancia de Júpiter al Sol), mientras que su perihelio se encontraba algo más allá de 1 UA (la distancia de la Tierra al Sol). Durante su encuentro con Júpiter, la sonda realizó mediciones de la magnetosfera del planeta . [33] Como la sonda no tenía cámaras, no se tomaron imágenes. En febrero de 2004, la sonda llegó de nuevo a las inmediaciones de Júpiter. Esta vez, la distancia al planeta era mucho mayor (unos 120 millones de kilómetros, 0,8 UA), pero realizó más observaciones de Júpiter. [33] [34] [35]
En 2000, la sonda Cassini , en ruta hacia Saturno , sobrevoló Júpiter y proporcionó algunas de las imágenes de mayor resolución jamás tomadas del planeta. Hizo su aproximación más cercana el 30 de diciembre de 2000 y realizó muchas mediciones científicas. Se tomaron alrededor de 26.000 imágenes de Júpiter durante el sobrevuelo que duró meses. Produjo el retrato global en color más detallado de Júpiter hasta el momento, en el que las características visibles más pequeñas tienen aproximadamente 60 km (37 mi) de ancho. [36]
Un hallazgo importante del sobrevuelo, anunciado el 5 de marzo de 2003, fue la circulación atmosférica de Júpiter. Los cinturones oscuros se alternan con zonas claras en la atmósfera, y las zonas, con sus nubes pálidas, habían sido consideradas previamente por los científicos como áreas de aire ascendente, en parte porque en la Tierra las nubes tienden a formarse por el aire ascendente. El análisis de las imágenes de Cassini mostró que los cinturones oscuros contienen células de tormenta individuales de nubes blancas brillantes ascendentes, demasiado pequeñas para verlas desde la Tierra. Anthony Del Genio, del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA , dijo que "los cinturones deben ser las áreas de movimiento atmosférico neto ascendente en Júpiter, [por lo que] el movimiento neto en las zonas tiene que ser descendente". [37]
Otras observaciones atmosféricas incluyeron un óvalo oscuro y arremolinado de alta neblina atmosférica, aproximadamente del tamaño de la Gran Mancha Roja , cerca del polo norte de Júpiter. Las imágenes infrarrojas revelaron aspectos de la circulación cerca de los polos, con bandas de vientos que rodeaban el globo y bandas adyacentes que se movían en direcciones opuestas. El mismo anuncio también discutió la naturaleza de los anillos de Júpiter . La dispersión de la luz por las partículas en los anillos mostró que las partículas tenían forma irregular (en lugar de esféricas) y probablemente se originaron como eyecciones de impactos de micrometeoritos en las lunas de Júpiter, probablemente en Metis y Adrastea . El 19 de diciembre de 2000, la nave espacial Cassini capturó una imagen de muy baja resolución de la luna Himalia , pero estaba demasiado distante para mostrar detalles de la superficie. [36]
La sonda New Horizons , en ruta hacia Plutón , sobrevoló Júpiter para brindar asistencia gravitatoria y fue la primera sonda lanzada directamente hacia Júpiter desde el Ulises en 1990. Su generador de imágenes de reconocimiento de largo alcance (LORRI) tomó sus primeras fotografías de Júpiter el 4 de septiembre de 2006. [38] La nave espacial comenzó a estudiar más a fondo el sistema joviano en diciembre de 2006 e hizo su aproximación más cercana el 28 de febrero de 2007. [39] [40] [41]
Aunque se encontraba cerca de Júpiter, los instrumentos de New Horizons realizaron mediciones refinadas de las órbitas de las lunas interiores de Júpiter, en particular Amaltea . Las cámaras de la sonda midieron los volcanes de Ío , estudiaron en detalle las cuatro lunas galileanas y realizaron estudios a larga distancia de las lunas exteriores Himalia y Elara . [42] La sonda también estudió la Pequeña Mancha Roja de Júpiter y la magnetosfera y el tenue sistema de anillos del planeta. [43]
El 19 de marzo de 2007, la computadora de comando y manejo de datos experimentó un error de memoria incorregible y se reinició, lo que provocó que la nave espacial entrara en modo seguro. La nave se recuperó por completo en dos días, con cierta pérdida de datos en la cola magnética de Júpiter. No hubo otros eventos de pérdida de datos asociados con el encuentro. Debido al inmenso tamaño del sistema de Júpiter y la relativa cercanía del sistema joviano a la Tierra en comparación con la cercanía de Plutón a la Tierra, New Horizons envió más datos a la Tierra desde el encuentro con Júpiter que desde el encuentro con Plutón .
La primera nave espacial en orbitar Júpiter fue el orbitador Galileo , que entró en órbita alrededor de Júpiter el 7 de diciembre de 1995. Orbitó el planeta durante más de siete años, completando 35 órbitas antes de ser destruida durante un impacto controlado con Júpiter el 21 de septiembre de 2003. [44] Durante este período, reunió una gran cantidad de información sobre el sistema joviano; la cantidad de información no fue tan grande como se esperaba porque falló el despliegue de su antena de transmisión de radio de alta ganancia . [45] Los principales eventos durante el estudio de ocho años incluyeron múltiples sobrevuelos de todas las lunas galileanas , así como Amaltea (la primera sonda en hacerlo). [46] También fue testigo del impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 cuando se aproximó a Júpiter en 1994 y lanzó una sonda atmosférica a la atmósfera joviana en diciembre de 1995. [47]
Las cámaras de la sonda espacial Galileo observaron fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9 entre el 16 y el 22 de julio de 1994 cuando colisionaron con el hemisferio sur de Júpiter a una velocidad de aproximadamente 60 kilómetros por segundo . Esta fue la primera observación directa de una colisión extraterrestre de objetos del Sistema Solar . [48] Aunque los impactos tuvieron lugar en el lado de Júpiter oculto a la Tierra, Galileo , que en ese momento se encontraba a una distancia de 1,6 UA del planeta, pudo verlos cuando ocurrieron. Sus instrumentos detectaron una bola de fuego que alcanzó una temperatura máxima de unos 24 000 K , en comparación con la temperatura típica de la cima de las nubes jovianas de unos 130 K (−143 °C), y la columna de fuego alcanzó una altura de más de 3000 km. [49]
En julio de 1995 se lanzó una sonda atmosférica desde la nave espacial, que entró en la atmósfera del planeta el 7 de diciembre de 1995. Después de un descenso de alta gravedad en la atmósfera joviana, la sonda descartó los restos de su escudo térmico y se lanzó en paracaídas a través de 150 km de la atmósfera, recopilando datos durante 57,6 minutos, antes de ser aplastada por la presión y la temperatura a las que estaba sometida (unas 22 veces la normal de la Tierra, a una temperatura de 153 °C). [50] Se habría derretido después y posiblemente se habría vaporizado. El orbitador Galileo experimentó una versión más rápida del mismo destino cuando fue dirigido deliberadamente hacia el planeta el 21 de septiembre de 2003, a una velocidad de más de 50 km/s, [45] para evitar cualquier posibilidad de que se estrellara y contaminara Europa . [51]
Los principales resultados científicos de la misión Galileo incluyen: [52] [53] [54] [55] [56]
El 11 de diciembre de 2013, la NASA informó, basándose en los resultados de la misión Galileo , la detección de « minerales arcillosos » (en concreto, filosilicatos ), a menudo asociados a materiales orgánicos , en la corteza helada de Europa , luna de Júpiter . [57] La presencia de los minerales puede haber sido el resultado de una colisión con un asteroide o un cometa según los científicos. [57]
La NASA lanzó Juno el 5 de agosto de 2011 para estudiar Júpiter en detalle. Entró en una órbita polar de Júpiter el 5 de julio de 2016. La nave espacial está estudiando la composición del planeta , el campo gravitatorio , el campo magnético y la magnetosfera polar . Juno también está buscando pistas sobre cómo se formó Júpiter, incluyendo si el planeta tiene un núcleo rocoso, la cantidad de agua presente dentro de la atmósfera profunda y cómo se distribuye la masa dentro del planeta. Juno también estudia los vientos profundos de Júpiter, [58] [59] que pueden alcanzar velocidades de 600 km/h. [60] [61]
Entre los primeros resultados, Juno recopiló información sobre los relámpagos joviales que revisó teorías anteriores. [62] Juno proporcionó las primeras vistas del polo norte de Júpiter, así como información sobre las auroras, el campo magnético y la atmósfera de Júpiter. [63]
Juno hizo muchos descubrimientos que desafían las teorías existentes sobre la formación de Júpiter. Cuando sobrevoló los polos de Júpiter, tomó imágenes de cúmulos de ciclones estables que existen en los polos. [64] Descubrió que la magnetosfera de Júpiter es irregular y caótica. Utilizando su radiómetro de microondas, Juno descubrió que las bandas rojas y blancas que se pueden ver en Júpiter se extienden cientos de kilómetros dentro de la atmósfera joviana, pero el interior de Júpiter no está mezclado de manera uniforme. Esto ha dado lugar a la teoría de que Júpiter no tiene un núcleo sólido como se pensaba anteriormente, sino un núcleo "borroso" hecho de trozos de roca e hidrógeno metálico . Este peculiar núcleo puede ser el resultado de una colisión que ocurrió al principio de la formación de Júpiter. [65]
El Jupiter Icy Moons Explorer ( JUICE ) de la ESA ha sido seleccionado como parte del programa científico Cosmic Vision de la ESA. Se lanzó el 14 de abril de 2023 y, después de una serie de sobrevuelos en el Sistema Solar interior, llegará a Júpiter en 2031. [4] [66] En 2012, la Agencia Espacial Europea seleccionó a JUICE como su primera gran misión, reemplazando su contribución al EJSM, el Jupiter Ganymede Orbiter ( JGO ). [67] La asociación para la Misión del Sistema Europa-Júpiter ha terminado desde entonces, pero la NASA seguirá contribuyendo a la misión europea con hardware y un instrumento. [68]
Europa Clipper es una misión de la NASA que se centrará en estudiar la luna Europa de Júpiter . [69] Se lanzó el 14 de octubre de 2024, [70] y entrará en la órbita joviana después de un crucero de 5,5 años y asistencia gravitacional de Marte y la Tierra. La nave espacial sobrevolará Europa al menos 49 veces para minimizar el daño por radiación. [69]
La CNSA de China está planeando lanzar sus dos naves espaciales Interstellar Express en 2024 para sobrevolar Júpiter en el camino para explorar la heliosfera . [6] [7] Por otra parte, la CNSA ha anunciado planes para lanzar su misión Tianwen-4 a Júpiter alrededor de 2030, que entrará en órbita alrededor de Calisto . [71] [72] [8]
La ISRO de la India anunció planes para lanzar una misión india a Júpiter en la década de 2020. [73]
Debido a la posibilidad de océanos líquidos subterráneos en las lunas de Júpiter , Europa , Ganímedes y Calisto , ha habido un gran interés en estudiar las lunas heladas en detalle. Las dificultades de financiación han retrasado el progreso. El Europa Orbiter [74] fue una misión planificada de la NASA a Europa, que fue cancelada en 2002. [75] Sus principales objetivos incluían determinar la presencia o ausencia de un océano subterráneo e identificar sitios candidatos para futuras misiones de aterrizaje. El JIMO ( Orbitador de Lunas Heladas de Júpiter ) de la NASA, que fue cancelado en 2005, [76] y una misión europea Europa Orbiter joviana también fueron estudiadas, [77] pero fueron reemplazadas por la Misión del Sistema Europa-Júpiter .
La Misión al Sistema Europa-Júpiter (EJSM) fue una propuesta conjunta de la NASA y la ESA para la exploración de Júpiter y sus lunas. En febrero de 2009 se anunció que ambas agencias espaciales habían dado prioridad a esta misión por delante de la Misión al Sistema Titán-Saturno . [78] [79] La propuesta incluía una fecha de lanzamiento de alrededor de 2020 y consistía en el Jupiter Europa Orbiter liderado por la NASA y el Jupiter Ganymede Orbiter liderado por la ESA . [80] [81] [82] La contribución de la ESA había encontrado competencia de financiación de otros proyectos de la ESA. [83] Sin embargo, el Jupiter Europa Orbiter (JEO), la contribución de la NASA, fue considerado por la Encuesta Decadal Planetaria como demasiado caro. La encuesta apoyó una alternativa más barata a JEO. [84] Al final, toda la misión EJSM, con todas las naves espaciales propuestas por la NASA y la ESA (y JAXA), fue cancelada (junto con varias propuestas relacionadas de Roscosmos). Sin embargo, la nave espacial JUICE de la ESA y la nave espacial Europa Clipper de la NASA , que surgieron del EJSM cancelado, se construyeron más tarde.
Si bien los científicos necesitan más evidencia para determinar la extensión de un núcleo rocoso en Júpiter, sus lunas galileanas brindan la oportunidad potencial para la exploración humana en el futuro.
En 2003, la NASA propuso un programa llamado Human Outer Planets Exploration (HOPE) que implicaba enviar astronautas a explorar las lunas galileanas. [85] La NASA ha proyectado un posible intento en algún momento de la década de 2040. [86] En la política Visión para la Exploración Espacial anunciada en enero de 2004, la NASA discutió misiones más allá de Marte, mencionando que una "presencia de investigación humana" podría ser deseable en las lunas de Júpiter. [87] Antes de que se cancelara la misión JIMO, el administrador de la NASA Sean O'Keefe declaró que "los exploradores humanos seguirán". [88]
El sistema joviano en general plantea desventajas particulares para las misiones humanas debido a las severas condiciones de radiación que prevalecen en la magnetosfera de Júpiter y al pozo gravitacional particularmente profundo del planeta .
Júpiter entregaría alrededor de 36 Sv (3600 rem) por día a los astronautas sin blindaje en Ío y alrededor de 5,4 Sv (540 rems) por día a los astronautas sin blindaje en Europa , [89] lo cual es un aspecto decisivo debido al hecho de que ya una exposición a alrededor de 0,75 Sv durante un período de unos pocos días es suficiente para causar envenenamiento por radiación, y alrededor de 5 Sv durante unos pocos días es fatal. [89] [90] En 1997, el Proyecto Artemis diseñó un plan para volar humanos a Europa . [91] Según este plan, los exploradores perforarían la corteza de hielo de Europa, entrando en el océano subterráneo postulado, donde habitarían bolsas de aire artificiales. [92]
Ganimedes es la luna más grande del Sistema Solar y la única luna conocida del Sistema Solar con magnetosfera , pero esto no la protege de la radiación cósmica en un grado notable, porque está eclipsada por el campo magnético de Júpiter. Ganimedes recibe alrededor de 0,08 Sv (8 rem) de radiación por día. [89] Calisto está más lejos del fuerte cinturón de radiación de Júpiter y está sujeta a solo 0,0001 Sv (0,01 rem) por día. [89] A modo de comparación, la cantidad promedio de radiación recibida en la Tierra por un organismo vivo es de aproximadamente 0,0024 Sv por año; los niveles de radiación natural más altos en la Tierra se registran alrededor de las aguas termales de Ramsar , con aproximadamente 0,26 Sv por año.
Uno de los principales objetivos elegidos por el estudio HOPE fue Calisto. Se propuso la posibilidad de construir una base en la superficie de Calisto debido a los bajos niveles de radiación a su distancia de Júpiter y a su estabilidad geológica. Calisto es el único satélite galileano en el que es factible una base tripulada. Los niveles de radiación ionizante en Ío, Europa y, a largo plazo, en Ganímedes son hostiles a la vida humana, y aún no se han ideado medidas de protección adecuadas. [85] [93]
La NASA ha especulado sobre la viabilidad de extraer de las atmósferas de los planetas exteriores, en particular helio-3 , un isótopo del helio que es raro en la Tierra y podría tener un valor muy alto por unidad de masa como combustible termonuclear . [94] [95] Las fábricas estacionadas en órbita podrían extraer el gas y entregarlo a las naves visitantes. [96]
Podría ser posible construir una base superficial que produciría combustible para una mayor exploración del Sistema Solar.
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