Viajes espaciales no tripulados

El explorar el espacio es emocionante, pero también puede ser un poco espeluznante. Algunas personas discuten que la exploración espacial es demasiado peligrosa para los seres humanos.

¿Deberían los exploradores espaciales ser humanos o robots? ¿Existe una alternativa correcta?

A la vista de los espectaculares éxitos conseguidos por varias sondas autománticas enviadas a explorar el Sistema Solar, un nutrido grupo de científicos se han mostrado partidarios de incrementar el número de estas misiones en detrimiento de los programas tripulados, cuyo rendimiento en cuanto a retornos científicos siempre ha sido muy inferior y cuyo coste es muy superior.

La NASA sugiere que hay lugar para tanto las personas como los robots en la exploración del espacio. El astronauta Ken Bowersox ha participado en cinco vuelos espaciales y ha viajado por más de 211 días en el espacio. Él cree que los robots como también los humanos son muy importantes para el estudio del espacio. De

acuerdo al Capitán Bowersox; Existen muchos ambientes donde no es seguro o rentable enviar a seres humanos. También hay veces cuando la combinación de ambos humanos y máquinas colaboran juntos para obtener los mejores resultados.

¿Porqué deben los robots viajar a sitios antes que la gente? Los robots tienen menos necesidades y pueden resistir condiciones inhóspitas. Las personas necesitan alimento, agua, y oxígeno - cosas que los robots nunca necesitarán. Es evidente que la gravedad reducida afecta al cuerpo humano y causa que los huesos y músculos de los exploradores espaciales se debiliten. La radiación espacial también puede perjudicar a las personas de

manera que se enfermen. Además, se toma muchos años poder viajar a los planetas exteriores - demasiado tiempo para un viaje con astronautas humanos.

En los primeros cincuenta años de la era espacial se han lanzado más de un centenar de sondas no tripuladas para explorar el Sistema Solar. El Sol, todos los planetas, sus innumerables lunas y sus muchos anillos, así como algunos asteroides y los cometas más importantes han sido objeto de laboriosas exploraciones por sondas automáticas. Una de las características más singulares de estas sondas teledirigidas es su magnífica relación calidad/precio, es decir, la excelente cantidad y calidad de la información científica obtenida frente a un coste global de la misión bastante reducido.

Los robots se pueden programar a que hagan cosas asombrosas, pero solo pueden hacer lo que se les ha programado u ordenado hacer. Las sondas espaciales no tripuladas exploran lugares antes de que lleguen los astronautas. Los exploradores robóticos afrontan mundos inhóspitos, como Venus con sus temperaturas

de mas de 482° C (900° F), alta presión y lluvias ácidas. Aunque los robots que han sido enviados a Venus nunca regresaron a la Tierra, la valiosa información recopilada ha sido transmitida hacia la Tierra.

Las sondas espaciales no tripuladas son herramientas que permiten que los astronautas y científicos adquieran información sobre los planetas de manera segura. El comprender y utilizar esta información ayudará a los científicos a preparar a los astronautas para sus viajes hacia el espacio.

La mente humana es capaz de analizar situaciones y adaptarse a condiciones inesperadas, si es necesario. La NASA ha amartizado a tres exploradores robóticos con ruedas (rovers). El Sojourner, el Spirit y el Opportunity han efectuado muy bien sus misiones - enviando asombrosas fotos e información importante sobre la superficie marciana. Pero el movimiento de estos tres rovers sobre la superficie fue demasiado lento. Los astronautas podrían recorrer mas trecho en sus investigaciones, prestando especial atención a los descubrimientos mas útiles e interesantes.

El telescopio espacial Hubble, es un telescopio espacial en órbita circular alrededor de la Tierra que nos ha dado impresionantes fotos de objetos que nunca antes habíamos visto. Cuando se hace necesario, los humanos reparan y ajustan al telescopio. Los seres humanos aún tiene que manejar y reparar las herramientas espaciales como el telescopio espacial Hubble.

Desde el comienzo de la era espacial se han realizado numerosas misiones no tripuladas de exploración del Sistema Solar. La primera sonda espacial que aterrizó en otro cuerpo del Sistema Solar fue la sonda soviética Luna 2 que impactó en la Luna en 1959 casi al comienzo de la carrera espacial. Desde entonces se han alcanzado cuerpos del Sistema Solar progresivamente más lejanos con sondas impactando en Venus en 1965, Marte en 1971, aterrizando en la Luna en 1966, Venus en 1970, Marte en 1976 (1971 si contamos el aterrizaje de la Marsnik 3), el asteroide Eros en el 2001 y Titán en el 2005. Numerosos programas espaciales han desarrollado orbitadores capaces de explorar los planetas cercanos como Marte, Venus, Júpiter o Saturno.

La primera sonda que exploró los planetas exteriores fue la sonda Pioneer 10 que realizó un sobrevuelo sobre Júpiter en 1973. Pioneer 11 fue la primera sonda que visió Saturno, en 1979 y poco después las sondas Voyager 1 y Voyager 2 visitaron Júpiter y Saturno entre los años 1979 y 1981. Tanto la Voyager 1 como las sondas Pioneer fueron propulsadas en órbitas que las alejaban de otros cuerpos del Sistema Solar pero la Voyager 2 pudo aproximarse a Urano en 1986 y

Neptuno en 1989 haciendo uso de maniobras de asistencia gravitacional al aprovechar sus pasos por cada uno de los planetas visitados. Ambas sondas Voyager se encuentran en la actualidad más allá de la orbita de Plutón y se espera que atraviesen la heliopausa (que marca los límites del Sistema Solar) en los próximos años.

De los planetas enanos, Plutón será visitado hacia julio de 2015 por una nave no tripulada, New Horizons, de la Agencia Espacial Americana (NASA), lanzada el 19 de enero de 2006. La Misión Dawn, lanzada el 27 de septiembre de 2007 visitará Ceres también en 2015.

La exploración espacial tripulada del Sistema Solar se ha limitado a misiones en órbitas cercanas a la Tierra y en las visitas a la Luna efectuadas durante el programa Apollo con los últimos vuelos tripulados a nuestro satélite efectuados en el año 1972. En la actualidad se anticipan misiones tripuladas a Marte en programas ambiciosos planteados a muy largo plazo.

La nave Akatsuki (amanecer), conocida hasta el 23 de Octubre de 2009 como Planet-C ó Venus Climate Orbiter - VCO es una sonda japonesa que estudiará el planeta Venus complementando la información obtenida por la sonda europea Venus Express.

Akatsuki es la vigésimo cuarta nave científica del Instituto de Ciencia del Espacio y Astronáutica (ISAS), y la agencia espacial japonesa (JAXA). La fase B de estudio comenzó en abril de 2004, y la integración de modelo de vuelo a mediados de 2006. La nave espacial fue lanzada el 21 de Mayo del 2010 en un cohete H-IIA desde el Centro Espacial de Tanegashima y llegó a Venus en Diciembre del 2010 pero un fallo en la órbita le obligará a hacer un segundo intento de ponerse en órbita Venusiana en el 2016, a partir de entonces tendría que orbitar el planeta durante los siguientes 2 años terrestres y estudiando principalmente su atmósfera y el fenómeno de la superrotación venusiana mediante un potente juego de cámaras y la observación de las estructuras atmosféricas con técnicas de radio.

La nave tiene un peso total de 480 kilogramos, de los cuales 34 kilogramos corresponden a los instrumentos científicos. Su tamaño es de 1,6 x 1,6 x 1,25 metros con dos paneles solares con una superficie total de 2,8 metros cuadrados que proporcionan 1.200 Watios en la cercanía de Venus.

Para las comunicaciones, en uno de los laterales porta una antena fija de 1,6 metros de diámetro que se comunica a 8 GHz en la banda X. Además posee una antena de media ganancia y otra de baja ganancia. La antena de alta ganancia apunta a la Tierra usando la orientación de la propia nave cuando sea preciso comunicarse para el envío y la recepción de datos a alta velocidad. El ritmo de los datos de telemetría varía entre los 4 y los 32 kbps en función de la distancia entre los planetas.

La nave se encuentra estabilizada en los 3 ejes usando ruedas de inercia. La propia superficie de la sonda está diseñada para ejercer la función de radiadores de calor y así expulsar al espacio el exceso de temperatura provocado por la cercanía al Sol. Para la maniobra de inserción orbital porta un motor de 500 N de potencia con hidrazina y tetróxido de nitrógeno y para las maniobras lleva 12 toberas de hidrazina, 8 con una potencia de 23 N y 4 con una potencia de 3 N.

La misión principal de la sonda Cassini es el estudio del planeta Saturno, su sistema de anillos y sus satélites. En el lanzamiento iba acompañada de la sonda de descenso europea Huygens que aterrizó posteriormente en Titán, el mayor satélite del planeta y el más interesante desde el punto de vista científico y biológico de todo el Sistema Solar.

Este proyecto es fruto de la cooperación entre la agencia espacial norteamericana NASA y la agencia espacial europea ESA y es el mayor proyecto jamás emprendido por ambas agencias. Las naves fueron las mejor equipadas y preparadas de todas las lanzadas hasta la fecha de lanzamiento y se diseñaron y construyeron para disminuir al mínimo las posibilidades de fallos de componentes. El número de piezas mecánicas es ínfimo y la mayoría han sido sustituidas por elementos fijos y que no requieran mecanismos, dado que son los que mayores fallos presentan.

La nave Cassini

Su peso en el lanzamiento era de 5.600 kg. de los cuales 2.500 kg. corresponden a la nave en sí y el resto es combustible. Sus dimensiones son 6,8 metros de altura y 4 metros de ancho. Para la propulsión posee dos motores de 450 Newtons de empuje cada uno. La energía es proporcionada por tres generadores termoeléctricos de radioisótopos.

La sonda Mars Express (MEX) es la primera misión de la Agencia Espacial Europea hacia Marte y además una de las cuatro que llegaron a las inmediaciones del planeta entre finales de 2003 y principios de 2004, sumándose así a las dos que ya estaban en órbita (Mars Global Surveyor y Mars Odyssey). La sonda portaba además una pequeña nave de descenso denominada Beagle 2. El lanzamiento fue llevado a cabo por un cohete ruso Soyuz/Fregat el 2 de junio de 2003, para llegar a Marte seis meses después, a finales de año.

El objetivo principal de la misión era la búsqueda de agua en el subsuelo desde la órbita y de restos pasado o presentes de vida desde la superficie. El orbitador posee siete instrumentos científicos para ayudar a la localización del agua en Marte y la sonda de descenso Beagle 2 que se centraría en la búsqueda de elementos químicos y biológicos desde la superficie.

Las dimensiones totales de la nave son de 1,5x1,8x1,4 metros y su peso total con el Beagle 2 y el combustible incluido no llegan a los 1,100 kg. La electricidad la proveen dos paneles solares con una superficie de 11 m2. Durante el recorrido se hicieron ajustes a la órbita con unas pequeñas toberas que posee la sonda a su alrededor y el motor principal es capaz de desarrollar una fuerza de 400N y posee dos tanques con 267 litros de propelentes impulsados por helio.

La antena principal de comunicaciones tiene un diámetro de 1,8 metros y la secundaria una longitud de 40 cm. La velocidad de transmisión puede llegar a 230kbps. El disco duro de la nave tiene una capacidad de 12 Gb. donde los datos serán almacenados antes de ser transmitidos a la Tierra.

Propulsión

La mayor parte de la propulsión para la misión ya fue generada en el lanzamiento del pasado junio por el cohete ruso Soyuz-Fregat. La etapa superior Fregat fue la encargada de situar en la ruta precisa hacia Marte a la Mars Express. No obstante, para pequeñas correcciones de trayectorias así como la importante inserción orbital, es necesario los impulsores de abordo o thrusters. El impulsor principal situado por debajo del cuerpo de la nave, rinde 400 Newtons de fuerza, y es capaz de reducir la velocidad de la nave 2880 km/h en sólo 30 minutos. 400 Newtons es la fuerza necesaria en la tierra para sostener a 40 kg de masa por encima del suelo. El orbitador Mars Express dispone también de 8 impulsores de altitud acoplados en cada esquina de la estructura cúbica. Cada uno rinde 10 Newtons. Los impulsores se surten de dos tanques de hidrazina de 270 litros cada uno

Sistema eléctrico

La potencia la suministran los paneles solares desplegados poco después del lanzamiento. Los citados 11.42 metros cuadrados pueden rendir un máximo de 650 Watios en el afelio marciano (máxima distancia al Sol). El máximo requerimiento de potencia es de unos 500 W, con lo que deducimos que la perdida del 30 % de potencia experimentada tras el lanzamiento puede asumirse casi completamente y únicamente podría poner problemas en cuanto a la longevidad de la misión, al degradarse los paneles solares en el espacio, o si se hacen funcionar demasiados instrumentos a la vez. Cuando la astronave entre en la sombra marciana, entra en acción tres baterías recargables de ión-litio de 22.5 Amp hora, y que en conjunto rinden 67.5 Amp por hora. Al salir de la sombra los paneles solares entran de nuevo al relevo. La batería debe ser recargada por los propios paneles solares.

La Messenger es la séptima misión del programa Discovery de la NASA y su objetivo es el planeta Mercurio. Para disminuir velocidad, primero sobrevoló la Tierra, realizó dos sobrevuelos sobre el planeta Venus, para dirigirse más tarde a su destino. Una vez allí, ha sobrevolado dos veces el planeta Mercurio, y entró en órbita alrededor del planeta más cercano al sol en marzo de 2.011.

La misión

El primer viaje de la NASA a Mercurio en 30 años comenzó el 2 de agosto del 2004 con el lanzamiento de la sonda Messenger desde Cabo Cañaveral. La sonda Messenger realizará un estudio en profundidad del vecino más cercano al Sol y el menos explorado de los cuerpos ‘terrestres’ que incluyen además a la Tierra, Venus y Marte. El periplo incluye tres sobrevuelos de Mercurio en los años 2.008 y 2.009 así como un año en órbita alrededor del planeta a partir de marzo de 2.011 (Nota de Sondas: en realidad estaba previsto que llegase antes al planeta pero los aplazamientos de varios meses en el desarrollo de la misión han causado un retraso de varios años en la llegada final).

El viaje

Las asistencias gravitatorias: La sonda Messenger usa la gravedad de la Tierra, Venus y Mercurio para bajar su velocidad relativa a Mercurio en el momento de la inserción orbital. En una asistencia gravitatoria, la nave vuela cerca del planeta y le coge (o le da) una pequeña cantidad de momento angular al planeta en su giro alrededor del Sol. El planeta es tán masivo que su órbita no sufre ningún cambio pero sin embargo queda afectada la forma, tamaño e inclinación de la órbita de Messenger, lo que provoca un ahorro de combustible que la nave usará cuando se produzca la inserción en la órbita final.

En total la nave realizará 15 órbitas al Sol y recorrerá 7.900 millones de kilómetros para sobrevolar la Tierra una vez, Venus dos veces y Mercurio en tres ocasiones antes de entrar en su órbita.

La sonda "Nuevos Horizontes" tiene como objetivo principal llegar hasta Plutón, planeta enano y único ex-planeta del Sistema Solar que aún no ha sido visitado por ninguna sonda espacial. Antes de llegar a Plutón la nave sobrevoló; Júpiter para tomar impulso y reducir la duración total del viaje y de paso ha realizado un estudio completo del sistema de este planeta. Tras esto será puesta en hibernación hasta llegar a Plutón y su luna Caronte, objetivos principales de New Horizons. Después la nave continuará el viaje hacia varios cuerpos del Cinturón de Kuiper, una región desconocida del Sistema Solar exterior formada por miles de objetos helados con un tamaño medio que ronda los 100 kilómetros.

La Nave

Tiene una estructura primaria con 70 centímetros de alto, 2.1 metros de largo y 2.7 metros de ancho con una antena parabólica de 2.1 metros. El peso en el lanzamiento es de 478 kilogramos de los que 77 corresponden al combustible de hidracina y 30 kilogramos a los instrumentos científicos. De promedio, cada instrumento científico consume entre 2 y 10 Vatios de potencia cuando están en funcionamiento y la nave en su conjunto no necesita más de 200 Vatios para operar. Todos los dispositivos y sistemas están duplicados, incluyendo la memoria principal. New Horizons no tiene mecanismos desplegables ni plataformas móviles ya que un viaje tan largo podría suponer el peligro de que se estropearan.

La nave opera en 'modo de giro' durante las primeras fases de la misión y durante el crucero entre planetas. Cuando se aproxima a sus objetivos la sonda pasa a estar controlada en giro en sus tres ejes para poder apuntar los instrumentos. No hay ruedas de reacción así que se orienta al poner en marcha sus toberas. Para orientarse posee giróscopos, un sensor solar y varios sensores de estrellas. La estructura central es un cilindro de aluminio que soporta los paneles laterales que cubren la nave.

Propulsión

El sistema de propulsión es utilizado para pequeñas maniobras de corrección de trayectoria y para apuntar la nave. Estos propulsores no son necesarios para acelerar y empujar la sonda ya que toda la energía necesaria se la proporciona el vehículo de lanzamiento Atlas V. Este sistema de propulsión posee 16 pequeñas toberas de hidracina montadas alrededor de la nave en ocho posiciones diferentes, junto a un tanque con el combustible y las tuberías de distribución. Hay 4 toberas que proporcionan cada una 4.4 N de empuje y que serán usadas para las correcciones de trayectoria. La nave usará las otras 12 pequeñas toberas, con un empuje de 0.8 N para apuntar y girar la nave. Ocho de las 16 toberas son consideradas como las primarias y las otras 8 son de reserva.

En el lanzamiento la sonda llevará 77 kilogramos de hidracina almacenados en un tanque ligero de titanio. El gas helio empuja el combustible por la tuberías hasta que llega a las toberas. Usando la maniobra de asistencia en Júpiter, junto al hecho de que la sonda no necesita disminuir su velocidad para entrar en órbita alrededor de Plutón, se consigue reducir enormemente la cantidad de combustible necesario para la misión.

La sonda Venus Express (VEX) se encuentra actualmente activa y orbitando el planeta Venus. Fue la primera misión de la Agencia Espacial Europea a nuestro vecino mas cercano, el planeta Venus. La misión nació después de que la ESA recogiese propuestas, en marzo del 2001, sobre la posible reutilización del diseño utilizado para la sonda Mars Express, la cual actualmente se encuentra funcionando correctamente orbitando el planeta rojo. Después de recoger gran cantidad de propuestas, la ESA seleccionó entre todas la misión Venus Express, ya que resulta especialmente atractiva por varios motivos:

•La utilización del diseño de la Mars Express para la nave

•El diseño de unos instrumentos de investigación heredados y mejorados de otras misiones como Rosetta y de nuevo Mars Express.

•El excitante objetivo de investigar a fondo la hostil e intrigante atmósfera venusiana.

La VenusExpress es en gran medida un gemelo de Mars Express. El cuerpo de nave es el mismo, una "caja" fabricada en aluminio aproximadamente 1.7 m amplio, 1.4m la altura, llegando a medir 8 m de emvergadura con los paneles solares extendidos.

Los instrumentos científicos fueron montados sobre el cuerpo realizando modificaciones menores para acomodar la carga útil de la Venus Express, concentrándolos sobre tres lados de la nave.

Sin embargo, el ambiente de Venus es muy diferente de el de Marte, está mucho más caliente. Esto requirió alguna modificación diseño para conseguir un funcionamiento satisfactorio al orbitar sobre Venus.

Sistema de propulsión

Venus posee una gravedad 8 veces superior a la de Marte, siendo similar a la de la Tierra. Este hecho sumado a su proximidad del Sol y su mayor atracción gravitacional, requiere mas combustible para su frenado y captura por parte de Venus. La sonda Venus Express requiere un 20% mas de combustible que la Mars Express, 570kg que dan lugar a la mitad del peso de toda la nave.

Las maniobras principales como la inserción en órbita se realizan con el motor principal ubicado en la zona baja de la nave mientras que las maniobras menores son hechas usando cuatro pares de toberas localizadas en las cuatro esquinas inferiores de la nave espacial. Son utilizados para realizar pequeñas correcciones de trayectoria, cambios de orientación de la nave y corregir la altitud de la sonda cada 50 días aproximadamente.

SOHO, el Solar Heliosférico Observatorio, es un proyecto de colaboración internacional entre ESA y NASA para estudiar el Sol desde su núcleo profundo de la corona exterior y el viento solar.

SOHO fue lanzado el 02 de diciembre 1995. La nave espacial SOHO , construida en Europa por un equipo industrial encabezado por el primer contratista de Matra Marconi Space (ahora EADS Astrium ) en el marco general de gestión por la AEE. Los doce instrumentos a bordo de SOHO fueron proporcionadas por científicos europeos y americanos. Nueve de los consorcios instrumento internacional son guiados por los Investigadores Principales Europea ( PI ) , tres por PI de los EE.UU. Los equipos grandes de ingeniería y más de 200 co-investigadores de muchos instituciones apoyó la PI en el desarrollo de los instrumentos y en la preparación de sus operaciones y análisis de datos. La NASA fue responsable de su puesta en marcha y es ahora responsable de las operaciones de la misión. Grandes Radiotelescopios de todo el mundo que forman la NASA Red del Espacio Profundo se utilizan para la bajada de datos y el mando de control de la misión se basa en Centro de Vuelo Espacial Goddard en Maryla.

Aunque originalmente se planeó como una misión de sólo dos años, SOHO continúa en funcionamiento tras más de quince años en el espacio. Además actualmente es la fuente principal de datos del sol en tiempo real tan necesarios para la predicción del tiempo espacial. Hoy por hoy es una de las dos sondas (junto con el Advanced Composition Explorer) que se encuentran en la vecindad del punto L1, uno de los famosos Puntos de Lagrange.

Dicho punto se define como aquel en que la gravedad de la tierra contrarresta la del sol, por lo que una sonda en dicho lugar quedaría en equilibrio dinámico, por tanto la órbita será mucho más estable.

Dicha estabilidad se consigue exactamente en el punto L1, pero en realidad SOHO orbita alrededor del punto L1 cada once meses, para favorecer las comunicaciones.

En condiciones normales la sonda transmite continuamente a 200 Kbps de fotografías y otras medidas solares a través de la Red del Espacio Profundo.

Parámetros de la nave:

Dimensiones (alto , ancho, ancho): 4,3 x 2,7 x 3,7 m.

Ancho con panel solar desplegado : 9,5 m

Masa total en el lanzamiento : 1850 kg

Carga útil : 610 kg

Telemetría en funcionamiento en tiempo real : 200 Kbits / s

Telemetría durante el modo de almacenamiento a bordo: 40 Kbits / s

Hitos en la exploración del Sistema Solar

Lunik 1 - 1959 primera sonda espacial que se aproximó a otro cuerpo del Sistema Solar, pasó a 5.990 kilómetros de la Luna

Lunik 2 - 1959 primer objeto humano sobre la superficie de otro cuerpo del Sistema Solar, se estrelló en la Luna

Lunik 3 - 1959 primera sonda espacial que fotografía la cara oculta y hasta ese momento desconocida de la Luna

Venera 1 - 1961 primera sonda espacial que se aproximó a un planeta del Sistema Solar, pasó a 100.000 kilómetros de Venus

Mariner 2 - 1962 primera exploración de Venus

Marsnik 1 - 1963 primera sonda espacial que se aproximó a Marte

Venera 3 - 1965 primer objeto humano sobre la superficie de otro planeta, se estrelló en Venus

Mariner 4 - 1965 primera exploración de Marte

Lunik 9 - 1966 primer alunizaje

Venera 7 - 1970 primer descenso en Venus

Marsnik 2 - 1971 primer objeto humano estrellado sobre Marte

Marsnik 3 - 1971 primer aterrizaje en Marte

Pioneer 10 - 1973 primera exploración de Júpiter

Mariner 10 - 1974 primera exploración de Mercurio

Viking 1 - 1976 primera exploración prolongada desde la superficie de Marte

Pioneer 11 - 1979 primeras exploraciones de Saturno

Voyager 2- 1986 primera exploración de Urano

Voyager 2 - 1989 primera exploración de Neptuno

Near - 2001 primer descenso sobreEros

Hayabusa - 2005 primer descenso sobre Itokawa

Huygens - 2005 primer descenso sobre Titán

Dawn es una misión que pertenece al programa Discovery de la NASA. La nave Dawn está equipada con unidades de tecnología de última generación. Su misión fue llegar a la órbita del asteroide del cinturón principal, Vesta, después irá a recoger datos de Ceres.

La misión

El objetivo de Dawn es descubrir las condiciones y procesos que había en las primeras épocas del Sistema Solar, investigando en detalle dos de los mayores protoplanetas que han permanecido intactos desde sus formaciones. Ceres y Vesta residen en la extensa zona entre Marte y Júpiter, junto con muchos otros astros más pequeños, llamados el cinturón de asteroides. Cada uno ha seguido un camino evolutivo muy diferente limitado por la diversidad de procesos que ocurrieron durante los primeros pocos millones de años de evolución del Sistema Solar.

Ceres es muy primitivo y húmedo, mientras que Vesta es seco y evolucionado. La instrumentación de última generación que transporta es completa y probada en vuelo y similar a la utilizada para Mercurio, Marte, la Luna, Eros y los cometas. El equipo científico está formado por los principales expertos en la investigación de los planetas rocosos y helados con la medición y técnicas probadas en los análisis previos.

Tiene como objetivo llegar a Vesta en Julio de 2011. Salir del campo gravitatorio de Vesta en Junio de 2012 y llegar a Ceres en Febrero de 2015, finalizando la misión en Julio de 2015.

La nave

La sonda Dawn utiliza propulsión iónica para conseguir la velocidad adicional necesaria para llegar a Vesta. También utiliza propulsión iónica en espiral a altitudes más bajas en Vesta, para poder dejar Vesta y Ceres. La propulsión de iones hace un uso eficiente del combustible de a bordo, acelerando a una velocidad diez veces la de los cohetes químicos. Esta eficiencia se mide en términos de impulso específico del combustible (I sp ).

Los motores de Dawn tienen un impulso específico de 3100 s y un empuje de 90mn. Mientras que un cohete químico en una nave espacial podría tener un empuje de hasta 500 Newtons. Con un motor mucho más pequeño en Dawn se logra un cambio de trayectoria equivalente al encendido del motor de más de un período mucho más largo de tiempo.

La nave Dawn tiene una forma de caja grande con unas dimensiones de: 1,64 x 1,27 x 1,77 m, fabricada en grafito y aluminio. Pesa 747,1 kg y cargada de combustible 1217,7 kg. Tiene dos paneles solares que proporcionan la energía al motor iónico. Posee una alta ganancia de 1,52 y un brazo largo de 5 metros donde está instalado un magnetómetro.

La Mars Science Laboratory (abreviada MSL), conocida como Curiosity, del inglés 'curiosidad', es una misión con sonda espacial y un robot todoterreno lanzada a Marte por la NASA el 26 de noviembre de 2011, que aterrizó con éxito en Marte el Curiosity, un vehículo rover en el cráter Gale el 6 de agosto de 2012.

La misión

La misión MSL tiene cuatro objetivos científicos: Determinar el lugar de aterrizaje de habitabilidad incluyendo el agua, el estudio del clima y la geología de Marte . También para la preparación de una futura misión tripulada a Marte.

Para contribuir a estos objetivos, MSL tiene ocho objetivos científicos principales:

De tipo Biológico

(1) Determinar la naturaleza y el registro de los compuestos de carbono orgánico

(2) Investigar los químicos principales de la vida (carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre)

(3) Identificar las características que pueden representar los efectos de los procesos biológicos ( biofirmas )

Geológica y geoquímica

(4) Investigar la química, isotópica y la composición mineralógica de la superficie marciana y cerca de la superficie de materiales geológicos.

(5) Interpretar los procesos que han formado y modificado rocas y superficie

Proceso planetario

(6) Evaluar larga escala de tiempo (es decir, 4 millones de años) marcianas atmosféricas procesos de evolución

(7) Determinar el estado presente, la distribución y ciclo de agua y dióxido de carbono

Superficie de radiación

(8) Caracterizar el amplio espectro de la radiación en la superficie, incluyendo la radiación galáctica , la radiación cósmica , los eventos solares de protones y neutrones secundarios

Como parte de su exploración, también se midió la exposición a la radiación en el interior de la nave, ya que viajó a Marte, y sigue las mediciones de radiación, ya que explora la superficie de Marte. Estos datos son importantes para una futura misión tripulada.

La nave

El sistema de vuelo de la nave espacial tenía una masa de lanzamiento de 3.893 kg, que consiste en una etapa de crucero de 539 kg para el impulso Tierra-Marte, la entrada de la ascendencia de aterrizaje (EDL) 2.401 kg + 390 kg de propulsor ) y unos 899 kg del Rover con un paquete de instrumentos integrado.

El rover Curiosity mide 2.7 metros de longitud y tiene una masa de 899 kg. Puede recorrer hasta 90 m en una hora con sus seis ruedas con el sistema rocker-bogie. Es alimentado por un generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG), radioisótopos de plutonio-238 y esto genera electricidad con una autonomía mínima de 14 años, aunque la misión se espera que dure 2 años. Se comunica tanto en banda X y UHF.