¿Por qué New Horizons no está diseñado para aterrizar en Plutón?

El sobrevuelo de New Horizons a Plutón y sus lunas fue claramente un logro: el último de una serie de misiones a objetos en el sistema solar. Pero sabiendo que un sobrevuelo dura poco tiempo, ¿cuánto pueden realmente obtener de él? No hay duda de que la misión ha arrojado muchos datos interesantes, pero seguramente se obtendría mucho más si la nave espacial pudiera entrar en órbita durante varios días o aterrizar en la superficie y tomar muestras físicas.

New Horizons es extremadamente importante porque nos está dando un primer vistazo al mundo invisible en el borde del sistema solar, de objetos en el cinturón de Kuiper, considerados los ‘bloques de construcción’ del sistema solar exterior, ubicados más allá del gas terrestre -gigantes planetas. Los sobrevuelos como este son muy emocionantes ya que brindan solo una oportunidad para mediciones únicas en el objetivo.

Si bien solo estamos en la primera etapa de exploración de Plutón y sus lunas, el sobrevuelo proporcionará las bases para futuras misiones. Por lo general, un sobrevuelo es el primero en las cuatro etapas clásicas de exploración del sistema solar y es seguido por un orbitador, un módulo de aterrizaje y el retorno de una muestra del cuerpo extraterrestre.

El primer sobrevuelo fue de la Luna, realizada en 1959 por la nave espacial rusa Luna-1. Y hace 50 años, casi hasta el día (15 de julio), el US Mariner 4 realizó el primer sobrevuelo de Marte. Luego vino la misión de Giotto a los cometas Halley (1986) y Grigg-Skjellerup (1992), así como varias “primicias de sobrevuelo” cercanas en el sistema de Saturno con la misión Cassini (como las lunas Titán, Encelado, Rea, Dione, Hiperión).

El sobrevuelo de Giotto al cometa Halley solo duró unos días, pero nuestro conocimiento de los cometas fue revolucionado por este encuentro. Una de varias sondas para explorar Halley a mediados de la década de 1980, Giotto tenía el conjunto de instrumentos más amplio y capaz y se acercaba más a su objetivo que cualquiera de sus compañeros. Encontró actividad de chorro cometario, una superficie sorprendentemente oscura, hidrocarburos en una corteza y un complejo mecanismo de choque de arco y formación de cola. Estos descubrimientos ahora están siendo seguidos por la misión Rosetta y el módulo de aterrizaje Philae en el cometa 67P.

Pero el hecho de que los sobrevuelos sucedan tan rápido también puede hacerlos muy estresantes y difíciles de manejar. Cuando la nave espacial Giotto estaba volando más allá de Halley a 68.4 km / s, de repente comenzó a girar fuera de su eje después de encontrar una partícula de polvo cerca de su aproximación más cercana. Afortunadamente, fue posible detener el bamboleo pronto.

Hay muchos otros ejemplos en los que se han rescatado datos, incluso con New Horizons durante su preocupante falla el 4 de julio, que se resolvió de inmediato.

Después del lanzamiento en 2006, la nave espacial de 500 kg pasó Júpiter solo 13 meses después, que era una ruta rápida. La razón principal de la prisa fue llegar a Plutón antes de que su tenue atmósfera se colapsara al congelarse a medida que el planeta se aleja del Sol. El diseño de la misión de New Horizons ofrece un sobrevuelo muy rápido a más de 14 km / s (50,000 km / hora), con solo un par de días para las mediciones de mayor resolución.

La órbita altamente elíptica de Plutón lo lleva desde su punto más cercano al Sol (29.7 UA, 1989), dentro de la órbita de Neptuno (30.1 UA), a través de su distancia actual (casi 33 UA) hasta su distancia más alejada del Sol (48.9 UA en 2113). A medida que se aleja del Sol, la temperatura de la superficie se reduce aún más de sus actuales 40 Kelvin, lo que resulta en la congelación de toda la atmósfera.

Pero, ¿por qué volar más allá de entrar en órbita? La respuesta más simple es que se necesitaría mucha energía, es decir, mucho combustible, para reducir la velocidad de New Horizons lo suficiente como para capturarlo en la órbita de Plutón. En cambio, la NASA optó por llegar al sistema Plutón-Charon rápidamente con una carga útil de 30 kg relativamente capaz, en lugar de tomar una gran cantidad de combustible adicional utilizando un esquema de vuelo diferente, para llegar allí antes de que la atmósfera colapse.

New Horizons ya ha ampliado nuestro conocimiento del sistema Plutón-Charon con imágenes tempranas, y los datos que se devolverán en los próximos dos años más o menos (si todo va bien) de los espectrómetros visibles, infrarrojos y ultravioleta, así como plasma, polvo y los instrumentos de radiociencia lo ampliarán aún más.

Debido a que un módulo de aterrizaje A: agregaría mucho peso y B: requeriría que la nave espacial descartara toda la velocidad que había obtenido de numerosas maniobras de tirachinas planetarias en los últimos nueve años.

O para decirlo de otra manera, por la misma razón cuando disparas una bala de rifle a alguien, no puede aterrizar con seguridad en su helado. Navega de forma segura y hace un gran golpe.