El Enceladus Orbilander es una propuesta de misión insignia de la NASA a la luna Encélado de Saturno . El Enceladus Orbilander pasaría un año y medio orbitando Encélado y tomando muestras de sus columnas de agua , que se extienden hacia el espacio, antes de aterrizar en la superficie para una misión de dos años para estudiar materiales en busca de evidencia de vida. [1] La misión, con un costo estimado de $4.9 mil millones, podría lanzarse a fines de la década de 2030 en un Sistema de Lanzamiento Espacial o Falcon Heavy con un aterrizaje a principios de la década de 2050. Fue propuesta en el Encuesta Decenal de Ciencia Planetaria 2023-2032 como la tercera misión insignia de mayor prioridad, después del Orbitador y Sonda de Urano y el programa de Retorno de Muestras de Marte . [2]
Con 500 kilómetros (310 millas) de diámetro, Encélado es la sexta luna más grande de Saturno y la decimonovena más grande del sistema solar. [3] Encélado ha sido visitado y fotografiado en detalle por otras tres sondas: la nave espacial gemela Voyager y la nave espacial Cassini que orbita Saturno . De estas, Cassini investigó Encélado en mayor detalle y contribuyó más a la comprensión científica actual de Encélado. Los 23 sobrevuelos cerrados dirigidos de Cassini, [4] ayudaron a descubrir que no solo el terreno de Encélado era un mundo joven y geológicamente activo, sino que la luna poseía un océano subterráneo y columnas de agua activas. [5] Cassini también proporcionó evidencia de procesos hidrotermales que impulsan tanto los géiseres como la geología activa de Encélado, lo que convierte a la luna en uno de los lugares más atractivos para encontrar vida dentro del sistema solar.
Después de la misión Cassini, se presentaron diversas propuestas para dar seguimiento a los hallazgos de Cassini en Encélado. [6] Journey to Enceladus and Titan , una misión de astrobiología a Encélado y Titán, compitió por la 13.ª misión del Programa Discovery , pero no fue seleccionada. [7] [8] Más tarde, en 2017, dos misiones de astrobiología centradas en Encélado, Enceladus Life Signatures and Habitability y Enceladus Life Finder compitieron por la cuarta misión New Frontiers , pero finalmente no fueron seleccionadas. [9] [10]
La propuesta Enceladus Orbilander fue creada por un equipo dirigido por Shannon MacKenzie para apoyar el Planetary Science Decadal Survey . [11] Si bien los estudios de misiones anteriores habían investigado múltiples sobrevuelos para estudiar Encélado, el equipo de MacKenzie, que estudiaba una arquitectura de misión insignia con un límite de presupuesto mayor, decidió estudiar un orbitador, un módulo de aterrizaje o una combinación de ambos. [12] En última instancia, la decisión de combinar el orbitador y el módulo de aterrizaje en una sola nave espacial se basó en el pequeño tamaño de Encélado y la gravedad insignificante, lo que da como resultado un delta-v trivial para aterrizar. [13] En el Planetary Decadal Survey 2022-2032 , el Enceladus Orbilander fue recomendado como la tercera nueva misión insignia de mayor prioridad. [14] La selección estuvo motivada por el enfoque de la propuesta en la exobiología y la habitabilidad planetaria . [15]
Debido al pequeño tamaño de Encélado, la cantidad de energía necesaria para aterrizar en comparación con la necesaria para ponerlo en órbita es insignificante. Por lo tanto, se prevé que el Enceladus Orbilander combine de forma única las funciones de un orbitador y un módulo de aterrizaje en una sola nave espacial. [16]
La nave espacial propuesta llevará tres conjuntos de instrumentos separados y un sistema de muestreo. Cada conjunto de instrumentos está diseñado para un régimen diferente de operaciones científicas.
Los instrumentos propuestos son: [1] : 10,B7-B10
Además, se proponen tres sistemas de muestreo separados para cada etapa del vuelo: un embudo de 1 metro cuadrado para recolectar partículas pasivamente, una pala para la recolección activa de partículas en la superficie y una entrada de gas para las emisiones de gases. [1] : 10,B11
Se propone que el Enceladus Orbilander se lance en octubre de 2038. [1] : 4 Se propone que la nave espacial sea lanzada por una variante del Bloque II del Sistema de Lanzamiento Espacial con una etapa superior Castor 30B, aunque también se ha considerado un Falcon Heavy , pero requeriría que la nave espacial se lance en una trayectoria más lenta con sobrevuelos de Venus. [1] : 7 El lanzamiento propuesto de la nave espacial está programado para que se pueda realizar una asistencia gravitacional de Júpiter en octubre de 2040 para ahorrar propulsor para la inserción orbital de Saturno en agosto de 2045. [1] : 19 En la órbita de Saturno, la nave espacial se embarcará en un complejo recorrido de 4,5 años por las lunas de Saturno , utilizando asistencias gravitacionales de lunas como Titán , Rea , Dione y Tetis para reducir la inclinación orbital de la nave espacial. [1] : 21-22 Después de una serie de sobrevuelos de Encélado, la nave espacial entrará en la órbita de Encélado.
La nave espacial pasará 1,5 años en una órbita elíptica de 12 horas de duración alrededor de Encélado. [1] : 20 El punto más cercano de la órbita a la superficie pasará sobre las rayas de tigre del polo sur para recoger partículas de la columna y datos de teledetección. Mientras orbita Encélado, los planificadores de la misión utilizarán imágenes de alta resolución y otros datos para determinar una elipse de aterrizaje segura . [13] Cuando los planificadores de la misión decidan aterrizar la nave espacial, el Enceladus Orbilander bajará su órbita y comenzará un descenso propulsado hacia la superficie. La nave espacial utilizará una navegación relativa al terreno similar a los sistemas utilizados en OSIRIS-REx para evitar peligros durante el descenso. [16] Cuando la nave espacial esté a 10 metros (33 pies) sobre la superficie, el motor principal se apagará para evitar contaminar el área y la nave espacial se inclinará hacia un lado antes de un aterrizaje suave. [1] : 16
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