Exploración de Júpiter - Exploration of Jupiter

La exploración de Júpiter se ha realizado a través de observaciones cercanas realizadas por naves espaciales automatizadas . Comenzó con la llegada de Pioneer 10 al sistema joviano en 1973 y, a partir de 2016, ha continuado con ocho misiones más de naves espaciales. Todas estas misiones fueron realizadas por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), y todas menos dos fueron sobrevuelos que tomaron observaciones detalladas sin aterrizar ni entrar en órbita. Estas sondas hacen Júpiter los más visitados del Sistema Solar 's planetas exteriores como todas las misiones en el exterior del Sistema Solar 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 nave espacial en visitar Júpiter fue la Pioneer 10 en 1973, seguida un año después por la Pioneer 11 . Además de tomar las primeras fotografías en primer plano 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 Io y la presencia de hielo de agua en la superficie de Europa . Ulises estudió más a fondo la magnetosfera de Júpiter en 1992 y luego nuevamente en 2000. La sonda Cassini se acercó al planeta en 2000 y tomó imágenes muy detalladas de su atmósfera . La nave espacial New Horizons pasó por Júpiter en 2007 y realizó mediciones mejoradas de sus parámetros y los de sus satélites.

La nave espacial Galileo fue la primera en entrar en órbita alrededor de Júpiter, llegó en 1995 y estudió el planeta hasta 2003. Durante este período, Galileo reunió una gran cantidad de información sobre el sistema joviano, haciendo aproximaciones a las cuatro grandes lunas galileanas y encontrando evidencia de atmósferas delgadas en tres de ellos, así como la posibilidad de agua líquida debajo de sus superficies. También descubrió un campo magnético alrededor de Ganímedes . A medida que se acercaba a Júpiter, también presenció el 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 está en órbita alrededor de Júpiter con su programa científico en curso.

La Agencia Espacial Europea seleccionó la misión JUICE de clase L1 en 2012 como parte de su programa Cosmic Vision para explorar tres de las lunas galileanas de Júpiter, con un posible módulo de aterrizaje Ganímedes proporcionado por Roscosmos . Se propone que JUICE se lance en 2022.

La Organización de Investigación Espacial de la India planea lanzar la primera misión india a Júpiter en la década de 2020 a través del Vehículo de Lanzamiento de Satélites Geosincrónicos Mark III .

La Administración Nacional del Espacio de China planea lanzar una misión orbitadora a Júpiter alrededor de 2029 para explorar el planeta y sus lunas.

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 .

Requerimientos técnicos

Júpiter visto por la sonda espacial Cassini

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 ponerlo 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 aproximadamente 9 km / s, en comparación con los 9,0–9,5 km / s para alcanzar una órbita terrestre baja desde el suelo. Las ayudas de gravedad a través de sobrevuelos planetarios (como 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 el directo. trayectoria. En la nave espacial Dawn se utilizaron propulsores de iones capaces de un delta-v de más de 10 km / s . Esto es más que suficiente delta-v para hacer una misión de sobrevuelo de Júpiter desde una órbita solar del mismo radio que la de la Tierra sin asistencia de gravedad.

Un problema importante al 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 es finalmente aplastada por las inmensas presiones dentro de Júpiter.

Otro problema importante es la cantidad de radiación a la que se somete una sonda espacial, debido al duro entorno de partículas cargadas alrededor de Júpiter (para una explicación detallada, consulte Magnetosfera de Júpiter ). Por ejemplo, cuando la Pioneer 11 hizo su aproximación más cercana al planeta, el nivel de radiación era diez veces más potente que Pioneer ' diseñadores s habían predicho, lo que hace temer que las sondas no sobreviviría. Con unos pocos fallos menor, la sonda logró pasar a través de los cinturones de radiación , pero se perdió la mayor parte de las imágenes de la luna Io , ya que la radiación había causado Pioneer imágenes fotográficas 's polarímetro para recibir órdenes falsas. La nave espacial Voyager posterior y mucho más avanzada tecnológicamente tuvo que ser rediseñada para hacer frente a los niveles de radiación. 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 exhibían un aumento de errores, y a veces se producían arcos eléctricos entre sus partes giratorias y no giratorias, lo que hacía que entrara en modo seguro , lo que provocó la pérdida total de los datos de las órbitas 16, 18 y 33. La radiación también causó cambios de fase en Galileo ultra-estable 's oscilador de cuarzo .

Misiones de sobrevuelo

Polo sur ( Cassini ; 2000)
Polo sur ( Juno ; 2017)

Programa pionero (1973 y 1974)

Animación de la trayectoria del Pioneer 11 alrededor de Júpiter del 30 de noviembre de 1974 al 5 de diciembre de 1974
   Pioneer 11  ·   Júpiter  ·   Io  ·   Europa   ·   Ganimedes   ·   Calisto
Pioneer 10 fue la primera nave espacial en visitar Júpiter.

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. Pioneer 10 obtuvo las primeras imágenes en primer plano 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. Pioneer 11 hizo su aproximación más cercana, a unos 34.000 km de las cimas de las nubes de Júpiter, el 4 de diciembre de 1974. Obtuvo imágenes dramáticas de la Gran Mancha Roja , hizo la primera observación de las inmensas regiones polares de Júpiter y determinó la masa de Calisto, la luna de Júpiter. . La información recopilada por estas dos naves espaciales ayudó a los astrónomos e ingenieros a mejorar el diseño de futuras sondas para hacer frente de manera más eficaz al medio ambiente alrededor del planeta gigante.

Programa Voyager (1979)

Secuencia de lapso de tiempo desde la aproximación de la Voyager 1 a Júpiter

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. Este acercamiento cercano 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 ambiente de radiación de Júpiter se realizaron en el período de 48 horas que abarca el acercamiento, aunque la Voyager 1 continuó fotografiando el planeta. hasta abril. Pronto fue seguida por la Voyager 2 , que hizo su aproximación más cercana el 9 de julio de 1979, a 576.000 km de las cimas de las nubes del planeta. La sonda descubrió el anillo de Júpiter, observó intrincados vórtices en su atmósfera, observó volcanes activos en Io , un proceso análogo a la tectónica de placas en Ganímedes, y numerosos cráteres en Calisto.

Las misiones Voyager mejoraron enormemente nuestra comprensión de las lunas galileanas y también descubrieron los anillos de Júpiter. También tomaron las primeras imágenes de primer plano de la atmósfera del planeta , revelando la Gran Mancha Roja como una tormenta compleja que se mueve en dirección contraria a las agujas del reloj. Se encontraron otras tormentas y remolinos más pequeños a lo largo de las nubes con bandas (ver animación a la derecha). Se descubrieron dos nuevos satélites pequeños, Adrastea y Metis , orbitando justo fuera del anillo, lo que los convierte en la primera de las lunas de Júpiter en ser identificada por una nave espacial. Un tercer satélite nuevo, Thebe , fue descubierto entre las órbitas de Amaltea e Io.

El descubrimiento de actividad volcánica en la luna Io fue el mayor hallazgo inesperado de la misión, ya que fue la primera vez que se observó un volcán activo en un cuerpo celeste distinto de la Tierra. Juntos, los Voyager registraron la erupción de nueve volcanes en Io, así como la evidencia de otras erupciones que ocurrieron entre los encuentros del Voyager.

Europa mostró una gran cantidad de características lineales que se cruzan en las fotos de baja resolución de la Voyager 1 . Al principio, los científicos creían que las características podrían ser grietas profundas, causadas por procesos tectónicos o de ruptura de la corteza . Las fotos de alta resolución de la Voyager 2 , tomadas más cerca de Júpiter, dejaron a los científicos desconcertados ya que las características de 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. Europa puede estar internamente activa 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 fina corteza de menos de 30 kilómetros (19 millas) de espesor de hielo de agua, posiblemente flotando en un océano de 50 kilómetros de profundidad (31 millas).

Ulises (1992)

El 8 de febrero de 1992, la sonda solar Ulysses sobrevoló el polo norte de Júpiter a una distancia de 451.000 km. Esta maniobra de giro fue necesaria para que Ulises alcanzara una órbita de muy alta inclinación alrededor del Sol, aumentando su inclinación hacia la eclíptica a 80,2 grados. La gravedad del planeta gigante inclinó la trayectoria de vuelo de la nave espacial hacia abajo y alejándola 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 en aproximadamente 5  AU (la distancia de Júpiter al Sol), mientras que su perihelio estaba algo más allá de 1 AU (la distancia de la Tierra al Sol). Durante su encuentro con Júpiter, la sonda tomó medidas de la magnetosfera del planeta . Dado que la sonda no tenía cámaras, no se tomaron imágenes. En febrero de 2004, la sonda llegó nuevamente a las proximidades de Júpiter. Esta vez la distancia desde el planeta era mucho mayor —unos 120 millones de kilómetros (0,8 AU) — pero hizo más observaciones de Júpiter.

Cassini (2000)

En 2000, la sonda Cassini , en ruta a Saturno , sobrevoló Júpiter y proporcionó algunas de las imágenes de mayor resolución jamás tomadas del planeta. Hizo su acercamiento más cercano el 30 de diciembre de 2000 e hizo muchas mediciones científicas. Se tomaron alrededor de 26.000 imágenes de Júpiter durante el sobrevuelo de meses. Produjo el retrato en color global más detallado de Júpiter hasta el momento, en el que las características visibles más pequeñas tienen aproximadamente 60 km (37 millas) de ancho.

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 anteriormente por los científicos como áreas de aire ascendente, en parte porque en la Tierra las nubes tienden a formarse por aire ascendente. El análisis de las imágenes de Cassini mostró que los cinturones oscuros contienen células de tormenta individuales de nubes blancas brillantes que surgen, demasiado pequeñas para verlas desde la Tierra. Anthony Del Genio de la NASA 's Instituto Goddard de Estudios Espaciales , dijo que 'los cinturones deben ser las áreas de movimiento atmosférico-aumento neto en Júpiter, [por lo que] el movimiento neto en las zonas tiene que hundirse'.

Otras observaciones atmosféricas incluyeron un óvalo oscuro 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 rodean el globo y bandas adyacentes que se mueven en direcciones opuestas. El mismo anuncio también discutió la naturaleza de los anillos de Júpiter . La dispersión de la luz por 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 lejos para mostrar detalles de la superficie.

Nuevos horizontes (2007)

Video de columnas volcánicas en Io , registrado por New Horizons en 2008

La sonda New Horizons , en ruta a Plutón , voló por Júpiter para una asistencia de gravedad y fue la primera sonda lanzada directamente hacia Júpiter desde el Ulises en 1990. Su Imager de reconocimiento de largo alcance (LORRI) tomó sus primeras fotografías de Júpiter el 4 de septiembre. 2006. La nave espacial comenzó a estudiar más a fondo el sistema joviano en diciembre de 2006 y realizó su aproximación más cercana el 28 de febrero de 2007.

Aunque cerca de Júpiter, los instrumentos de New Horizons hicieron mediciones refinadas de las órbitas de las lunas interiores de Júpiter, particularmente Amaltea . Las cámaras de la sonda midieron los volcanes en  Io , estudiaron las cuatro lunas galileanas en detalle y realizaron estudios a larga distancia de las lunas exteriores Himalia y Elara . La nave también estudió la Pequeña Mancha Roja de Júpiter y la magnetosfera y el tenue sistema de anillos del planeta.

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 sobre la cola magnética de Júpiter. Ningún otro evento de pérdida de datos estuvo asociado 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 a la Tierra más datos del encuentro con Júpiter que del encuentro con Plutón .

Misiones Orbiter

Galileo (1995-2003)

Animación de la trayectoria de Galileo alrededor de Júpiter del 1 de agosto de 1995 al 30 de septiembre de 2003
   Galileo  ·   Júpiter  ·   Io  ·   Europa  ·   Ganimedes  ·   Calisto

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, haciendo 35 órbitas antes de ser destruido durante un impacto controlado con Júpiter el 21 de septiembre de 2003. 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 transmisora ​​de radio de alta ganancia . Los principales eventos durante el estudio de ocho años incluyeron múltiples sobrevuelos de todas las lunas galileanas , así como Amalthea (la primera sonda en hacerlo). También fue testigo del impacto del cometa Shoemaker – Levy 9 cuando se acercó a Júpiter en 1994 y del envío de una sonda atmosférica a la atmósfera joviana en diciembre de 1995.

Una secuencia de imágenes de Galileo tomadas con varios segundos de diferencia muestra la aparición de la bola de fuego que aparece en el lado oscuro de Júpiter de uno de los fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9 que golpea el planeta.

Las cámaras de la nave 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 . Si bien los impactos tuvieron lugar en el lado de Júpiter escondido de la Tierra, Galileo , entonces a una distancia de 1,6 AU del planeta, pudo ver los impactos a medida que ocurrían. 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 una nube joviana de unos 130 K (−143 ° C), y la pluma de la bola de fuego alcanzó una altura de más de 3.000 km.

Una sonda atmosférica fue lanzada desde la nave espacial en julio de 1995, ingresando a la atmósfera del planeta el 7 de diciembre de 1995. Después de un descenso de alta g a la atmósfera joviana, la sonda descartó los restos de su escudo térmico y se lanzó en paracaídas a través de 150 km de profundidad. la atmósfera, recogiendo datos durante 57,6 minutos, antes de ser aplastada por la presión y la temperatura a la que fue sometida (unas 22 veces la normal terrestre, a una temperatura de 153 ° C). Se habría derretido a partir de entonces y posiblemente se habría vaporizado. El propio 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, con el fin de evitar cualquier posibilidad de chocar y contaminar Europa .

Los principales resultados científicos de la misión Galileo incluyen:

  • la primera observación de nubes de amoníaco en la atmósfera de otro planeta: la atmósfera crea partículas de hielo de amoníaco a partir de material que se eleva desde profundidades más bajas;
  • confirmación de una extensa actividad volcánica en Io, que es 100 veces mayor que la encontrada en la Tierra; el calor y la frecuencia de las erupciones recuerdan a la Tierra primitiva;
  • observación de interacciones complejas del plasma en la atmósfera de Io que crean inmensas corrientes eléctricas que se acoplan a la atmósfera de Júpiter;
  • proporcionar evidencia para apoyar la teoría de que existen océanos líquidos bajo la superficie helada de Europa;
  • primera detección de un campo magnético sustancial alrededor de un satélite ( Ganimedes );
  • evidencia de datos magnéticos que sugiere que Europa, Ganímedes y Calisto tienen una capa de agua salada líquida debajo de la superficie visible;
  • evidencia de una delgada capa atmosférica en Europa, Ganímedes y Calisto conocida como " exosfera de superficie ";
  • comprensión de la formación de los anillos de Júpiter (por el polvo levantado como meteoroides interplanetarios que chocan contra las cuatro pequeñas lunas interiores del planeta ) y observación de dos anillos exteriores y la posibilidad de un anillo separado a lo largo de la órbita de Amaltea ;
  • identificación de la estructura y dinámica global de la magnetosfera de un planeta gigante .

El 11 de diciembre de 2013, la NASA informó, basándose en los resultados de la misión Galileo , la detección de " minerales arcillosos " (específicamente, filosilicatos ), a menudo asociados con materiales orgánicos , en la corteza helada de Europa , luna de Júpiter . La presencia de los minerales puede haber sido el resultado de una colisión con un asteroide o un cometa, según los científicos.

Juno (2016)

Animación de la trayectoria de Juno alrededor de Júpiter del 1 de junio de 2016 al 31 de julio de 2021
   Juno  ·   Júpiter

La NASA lanzó Juno el 5 de agosto de 2011 para estudiar a 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 de gravedad , el campo magnético y la magnetosfera polar . Juno también está buscando pistas sobre cómo se formó Júpiter, incluido si el planeta tiene un núcleo rocoso, la cantidad de agua presente en la atmósfera profunda y cómo se distribuye la masa dentro del planeta. Juno también estudia los vientos profundos de Júpiter, que pueden alcanzar velocidades de 600 km / h.

Explorador de la luna helada de Júpiter (2022)

ESA 's heladas de Júpiter Luna Explorador (jugo) ha sido seleccionado como parte del programa de ciencias de la visión cósmica de la ESA. Se espera que se lance en 2022 y, después de una serie de sobrevuelos en el Sistema Solar interior, llegue en 2031. En 2012, la Agencia Espacial Europea seleccionó el JUpiter ICy moon Explorer (JUICE) como su primera misión grande, reemplazando su contribución a EJSM, el Júpiter Ganimedes Orbitador (JGO). La asociación para la Misión del Sistema Europa Júpiter ha terminado desde entonces, pero la NASA continuará contribuyendo a la misión europea con hardware y un instrumento.

Misiones propuestas

El Europa Clipper es una misión propuesta a la NASA para centrarse en el estudio de Europa, la luna de Júpiter . En marzo de 2013, se autorizaron fondos para "actividades de formulación previa y / o formulación para una misión que cumpla con los objetivos científicos descritos para la misión Júpiter Europa en el estudio decenal planetario más reciente". La misión propuesta se lanzaría a principios de la década de 2020 y llegaría a Europa después de un crucero de 6,5 años. La nave espacial volaría por la luna 32 veces para minimizar el daño por radiación.

China ha anunciado planes para lanzar su primera misión a Júpiter (tentativamente llamada Gan De ) en 2029 con una fecha de llegada anterior a 2036.

Rusia también ha anunciado planes para lanzar una sonda hacia Júpiter con una posible fecha de lanzamiento en 2030 utilizando un remolcador de propulsión nuclear, llamado Zeus. La misión durará 50 meses, realizando un sobrevuelo de la Luna y Venus antes de llegar a Júpiter y una de sus lunas.

Misiones canceladas

Debido a la posibilidad de océanos líquidos subsuperficiales 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 era una misión planificada de la NASA a Europa, que fue cancelada en 2002. Sus principales objetivos incluían determinar la presencia o ausencia de un océano subterráneo e identificar sitios candidatos para futuras misiones de aterrizaje. El JIMO de la NASA ( Jupiter Icy Moons Orbiter ), que fue cancelado en 2005, y una misión europea Jovian Europa Orbiter también fueron estudiados, pero fueron reemplazados por la Misión del Sistema Europa Júpiter .

La Misión del Sistema Europa Júpiter (EJSM) fue una propuesta conjunta de NASA / 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 antes que la Misión del Sistema Titán Saturno . La propuesta incluía una fecha de lanzamiento de alrededor de 2020 y consta del Jupiter Europa Orbiter , dirigido por la NASA , y el Jupiter Ganymede Orbiter, dirigido por la ESA . La contribución de la ESA se había enfrentado a la competencia de financiación de otros proyectos de la ESA. Sin embargo, el Jupiter Europa Orbiter (JEO), la contribución de la NASA, fue considerado por el Planetary Decadal Survey como demasiado caro. La encuesta apoyó una alternativa más barata a JEO.

Exploración humana

Si bien los científicos necesitan más pruebas para determinar la extensión de un núcleo rocoso en Júpiter, sus lunas galileanas brindan la oportunidad potencial para la exploración humana en el futuro.

Los objetivos particulares son Europa, debido a su potencial de vida, y Calisto, debido a su dosis de radiación relativamente baja. En 2003, la NASA propuso un programa llamado Human Outer Planets Exploration (HOPE) que involucraba el envío de astronautas para explorar las lunas galileanas. La NASA ha proyectado un posible intento en algún momento de la década de 2040. En la política de Visión para la Exploración Espacial anunciada en enero de 2004, la NASA discutió las misiones más allá de Marte, mencionando que una "presencia humana de investigación" puede ser deseable en las lunas de Júpiter. Antes de que se cancelara la misión JIMO, el administrador de la NASA, Sean O'Keefe, declaró que "los exploradores humanos lo seguirán".

Potencial de colonización

La NASA ha especulado sobre la viabilidad de extraer las atmósferas de los planetas exteriores, en particular para el helio-3 , un isótopo de helio que es raro en la Tierra y podría tener un valor muy alto por unidad de masa como combustible termonuclear . Las fábricas estacionadas en órbita podrían extraer el gas y entregarlo a las naves visitantes. Sin embargo, el sistema joviano en general presenta desventajas particulares para la colonización debido a las severas condiciones de radiación que prevalecen en la magnetosfera de Júpiter y en el pozo gravitacional particularmente profundo del planeta . Júpiter entregaría alrededor de 36  Sv (3600 rem) por día a colonos sin blindaje en Io y alrededor de 5,4 Sv (540 rems) por día a colonos sin blindaje en Europa , lo cual es un aspecto decisivo debido al hecho de que ya una exposición a alrededor de 0,75 Sv en un período de unos pocos días es suficiente para causar envenenamiento por radiación, y alrededor de 5 Sv en unos pocos días es fatal.

Radiación joviana
Luna rem / día
Io 3600
Europa 540
Ganimedes 8
Calisto 0,01
Tierra (Max) 0,07
Tierra (promedio) 0,0007

Ganímedes 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. Ganímedes recibe alrededor de 0,08  Sv (8 rem) de radiación por día. Calisto está más lejos del fuerte cinturón de radiación de Júpiter y está sujeta a solo 0,0001 Sv (0,01 rem) por día. A modo de comparación, la cantidad promedio de radiación que recibe un organismo vivo en la Tierra 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, alrededor de 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 superficial en Calisto, debido a los bajos niveles de radiación a su distancia de Júpiter y su estabilidad geológica. Callisto es el único satélite galileano en el que es factible el asentamiento humano. Los niveles de radiación ionizante en Io, Europa y a largo plazo en Ganímedes son hostiles a la vida humana, y aún no se han ideado las medidas de protección adecuadas.

Podría ser posible construir una base de superficie que produzca combustible para una mayor exploración del Sistema Solar. En 1997, el Proyecto Artemis diseñó un plan para colonizar Europa . Según este plan, los exploradores perforarían la corteza de hielo de Europa, entrando en el océano subsuperficial postulado, donde habitarían bolsas de aire artificiales.

Ver también

Referencias

enlaces externos