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martes, 28 de diciembre de 2010

EXPLORAR TITAN EN GLOBO

La próxima misión a Titán podría proporcionar una visión panorámica de esa fascinante luna de Saturno, si los científicos se ponen de acuerdo para enviar un globo o dirigible de crucero a través de sus cielos durante meses.

La nave espacial Cassini ha estado mirando Titán desde lejos, y la sonda Huygens envió a la Tierra los datos durante su breve descenso a la superficie en 2005.
Sin embargo, un reconocimiento aéreo a lo largo de la superficie, proporcionaría mucho mas información acerca de la atmosfera de Titán, un helado mundo con lagos liquidos de metano y con una gruesa capa superficial.

Exactamente qué tipo de sonda aérea funcionaría mejor, sigue siendo una cuestión abierta, y un reciente estudio evalúa los contendientes. He aquí un resumen de algunos de ellos, con sus ventajas e inconvenientes.
1.
La antena sonda concepto principal, según el estudio, es probablemente un globo de aire caliente y una góndola alimentada por un generador termoeléctrico de radioisótopos. GTR toma el calor emitido por la descomposición de materiales radiactivos, como el plutonio, y la convierte en electricidad.

El globo deberia estar a una altura de cerca de 6 millas (10 km), muy por debajo de la capa de niebla que Huygens detectó en la atmósfera de Titán a 13 millas (21 km) de altitud.

El globo deberia permanecer en el aire durante al menos seis meses, tiempo suficiente para dos circunnavegaciones y con un montón de sensores, hacer un muestreo de la atmósfera a control remoto.
Este concepto tiene una ventaja porque fue elegido conjuntamente por la NASA y la Agencia Espacial Europea y cuya sigla es TSSM.
TSSM consistiría en un orbitador, una sonda y un globo.
La misión fue originalmente programada para un lanzamiento en el 2020, pero se ha aplazado indefinidamente, posiblemente abriendo la puerta a otras opciones.

"En la actualidad, creo que el debate se puede abrir de nuevo", dijo Graham Dorrington, el autor del estudio, que fue publicado en Septiembre en la revista Advances in Space Research. Dorrington es un ingeniero aeronáutico y aeroespacial de la Universidad Queen Mary de Londres.
2.

Otros globos de gran altitud.
Una alternativa que discute Dorrington es un globo lleno de hidrógeno en lugar de aire ambiente. El hidrógeno no tendría que ser calentado, liberando más energía de radioisótopos para los equipos científicos de la sonda. Pero la fuga del gas flotante podría plantear problemas de este diseño.
Dorrington calcula que la fuga de hidrógeno sería significativa. El globo tendría que ser enorme para permanecer en el aire por mucho tiempo, o tendría que emplear algún tipo de sistema de reabastecimiento de hidrógeno. Alternativamente, podría volar muy alto, donde los vientos son más fuertes, y hacer un viaje completo alrededor de Titán antes que su gas se filtrara.

Según Dorrington, una altitud de crucero de 20 millas (32 km) podría funcionar. Pero desde esa altura, la superficie de Titán sería oscurecida por su capa de neblina. Así la góndola, con todos sus instrumentos científicos, tendría que ser suspendida al menos 7 millas (12 kilómetros) más baja, con una correa larga.
Otra opción, que a Dorrington se le ocurrió, es usar un globo lleno de hidrógeno, pero para sustituir el generador de radioisótopos con un aerogenerador conectado a la góndola. Los vientos serían lo suficientemente fuerte en la altitud de la góndola - alrededor de 12 millas (20 km) - y asi el poder del globo de los instrumentos, y con una turbina pueden ser más ligero que un generador de radioisótopos. Pero la reducción de la góndola, por primera vez requeriría algún tipo de batería.
3.
Los conceptos anteriores examinarían Titán de una altura constante y relativamente alta.

Sin embargo, algunos diseños permiten que las sondas aéreas bajen en la tierra y - sea tal vez una de las prioridades clave- de la próxima misión a Titán.
Uno de ellos es un globo lleno con una mezcla de hidrógeno y metano, dice Dorrington.

Este globo se movería en una serie de "saltos". Inicialmente, se elevaría a una altura de 6 millas o más, entonces, como el metano en el interior del globo esta condensado, la sonda gradualmente caeria al suelo, comenzando el ciclo otra vez.
Este concepto podría combinar la teledetección con algunas muestras de tierra.
4.
Otra opción sería mantener un globo cerca de la superficie - unos pocos cientos de metros más o menos-y una cuerda de arrastre a través del suelo. Si la sonda deja de hacer mediciones útiles, podría utilizar arpones para anclarse de forma temporal.
Sin embargo, un vuelo de naves a bajo altura tiene sus propios inconvenientes, principalmente la falta de movilidad.
"La velocidad del viento de superficie es baja," dijo Dorrington y para obtener un globo que vuele alrededor de Titán dentro de unos meses, es necesario volar a grandes alturas."
La meteorología de Titán también plantea un problema. La lluvia de metano podría agregar peso a los globos que vuelan bajo, y serian arrastrados a la superficie congelandose ya que Titan esta a menos 288 grados Fahrenheit, o menos 178 grados Celsius.

El análisis final

Dorrington plantea estas y otras opciones sin recomendar ninguna de ellas a los planificadores de la próxima misión a Titán. Esto se debe a que el mejor concepto de sonda depende de las prioridades y los detalles de la misión.
La decisión clave, dijo, es si los científicos quieren que la sonda se mantenga alta en el cielo o no. Si quieren que los planificadores de la misión tengan una sonda para hacer excursiones de altitud baja e incluso para obtener muestras del suelo de Titán, por ejemplo, con un globo con una cuerda de arrastre que podría ser una buena opción.
Pero no es un hecho que alguno de estos conceptos tenga la próxima misión de Titán.

Todas las sondas aéreas tendrían una desventaja significativa en comparación con los vehículos de exploración o módulos de aterrizaje: capacidad de carga útil.
Debido a que necesitan mantenerse en el aire, globos, dirigibles y aviones, simplemente no se pueden transportar demasiados equipos científicos.
Dorrington dijo que instrumentos científicos podrían incluir no más de 3 a 4 por ciento del peso total de la mayoría de estos conceptos en la sonda. Para las embarcaciones de superficie, tales como módulos de aterrizaje, ese número es de 15 a 20 por ciento.
Por supuesto, las plataformas aéreas tienen su propia ventaja: pueden escanear más de la superficie de Titán, produciendo una amplia visión de la luna.

Esta todo por verse ....

"Lo importante es no dejar de hacerse preguntas". Albert Einstein

"End of transmission"


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