NeoFronteras

Se está planeando una misión a Plutón

Área: Espacio — Domingo, 30 de Abril de 2017

El equipo de Alan Stern se plantea diseñar una misión que envíe un orbitador e incluso un aterrizador a Plutón.

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En un mundo falto de recursos parece un derroche la exploración espacial, pero sucede si sólo nos fijamos en presupuestos finales y no a lo que sale por habitante.

Al parecer a cada norteamericano le sale la exploración espacial al mismo precio que una o dos entradas de cine al año (posiblemente sin palomitas). También hay margen para el ahorro. La exitosa misión india a Marte costó menos que el presupuesto de la película “The martian”.

Puede que nos parezca precipitada una nueva misión a Plutón cuando aún estamos bajo la resaca de los resultados de la New Horizons. Pero puede que precisamente sea ahora, con la euforia, el mejor momento de planear algo así apara así conseguir la financiación. Al fin y al cabo, se tardan muchos años en diseñar y enviar una sonda de este estilo.

“La próxima misión a Plutón más apropiada es un orbitador, quizás equipado con un aterrizador si tuviéramos suficiente financiación”, ha dicho Alan Stern, investigador principal de la misión New Horizons.

El equipo de New Horizons se ha reunido para hablar sobre esa próxima (¡ojalá!) misión a Plutón. Hay otro grupo que también ha hecho lo mismo.

La realidad es que los resultados de esta misión nos dejaron con la boca abierta y sin saber cómo es la otra cara de Plutón.

Posiblemente Stern tenga razón y lo ideal sería enviar un orbitador. Lo malo es que Plutón está muy lejos y tiene un campo gravitatorio muy débil. Si se va rápido se llega antes, pero si la velocidad es muy elevada entonces ese campo no retiene la sonda lo suficiente como para que entre en órbita. Por tanto, hay que frenar antes de llegar y frenar mucho si se va muy deprisa. ¿Cómo se podría entonces enviar allí una misión en un tiempo razonable?

Una posibilidad es usar el futuro cohete SLS (Space Launch System) de la NASA, un lanzador pesado que en su versión más potente podría poner en órbita casi tanta carga (130 toneladas) como el Saturno V (sí, después de 50 años no hemos sido capaces de hacer algo mejor). La versión block 1, capaz de poner 70 toneladas en LEO, será la primera en entrar en servicio.

El SLS podría ser suficiente para este tipo de misión a Plutón. En este caso, podría llevar todo el combustible químico para acelerar y desacelerar con un lanzamiento, pero esta idea es tildada de demasiado cara por Stephen Fleming (inversor de XCOR Aerospace y Planetary Resources).

Stern estudia usar el SLS pero, para frenar, la nueva misión usaría motores iónicos alimentados eléctricamente por el plutonio de unos RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator), pues a esas distancias la luz solar es tan débil que la energía fotovoltaica sería insuficiente. Este tipo de propulsión se ha usado con éxito en la misión Dawn a Ceres.

Pero el plutonio-238 para estos RTG es muy caro y escaso. De hecho, hasta hace poco EEUU no disponía de un reactor que lo produjera y “vivía” de las reservas del pasado. Algunas misiones se han visto abocadas a usar paneles solares incluso en donde llega poca luz solar, como Juno. Por otro lado, el róver Curiosity usa RTG, aunque a Marte llegue suficiente luz.

Stern calcula que con el SLS y este tipo de frenado, una misión a Plutón necesitaría de dos años para frenar. El tiempo total del viaje sería de 7,5 años, que serían dos años menos que lo que empleó la misión New Horizons que sólo efectuó un sobrevuelo.

Hay una propuesta de propulsión termonuclear actualmente en estudio en fase 1 en la NASA bajo el NIAC (Innovative Advanced Concepts). Es posiblemente la opción más excitante en cuanto a propulsión, pero también la menos realista. Un sistema DFD (Direct Fusion Drive) de este tipo permitiría el viaje a Plutón en sólo 4 años para una misión que colocase de 1000 a 8000 kilos en órbita del planeta enano. Este sistema se ha venido desarrollando durante 15 años en el Princeton Plasma Physics Laboratory. Pero, pese al optimismo de Universe Today, la posibilidad de fusionar nuclearmente un plasma de deuterio y helio-3 y usarlo como sistema de propulsión está muy lejos. Eso sí, sería estupendo que se consiguiera, tanto para una misión a Plutón como para una misión tripulada a Marte.

Otra manera exótica de llegar a Plutón, esta vez también sin parar, sería usar velas láser al modo de la propuesta Breakthrough Starshot. Láseres en Tierra podrían impulsar un cubesat a Plutón y otros lugares del Sistema Solar exterior. De nuevo, esto está lejos de poderse financiar.

Por tanto, que algunos lleguemos a ver la faz oculta de Plutón dependerá del SLS, de un poco de plutonio y mucha voluntad política para financiarlo.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=5493

Fuentes y referencias:
Nota en Universe Today.
Foto: NASA.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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7 Comentarios

  1. lluís:

    El SLS podría desacelerar con un lanzamiento, ¿un lanzamiento, de qué?, ¿del propio combustible?

  2. NeoFronteras:

    En un sólo lanzamiento se podría poner en LEO 130 toneladas que incluirían una etapa impulsora, un segunda etapa de frenado y la propia sonda. La primera sacaría el sistema de órbita y lo aceleraría hasta muy alta velocidad para luego deshacerse de esta etapa. Luego, justo antes de llegar a Plutón la segunda etapa frenaría el sistema hasta la inserción en órbita. Todo en un lanzamiento que sería muy caro. Se puede hacer lo mismo con el Block 1 y sólo 70 toneladas a costa de usar una sonda más ligera y emplear más tiempo de vuelo.

    La pregunta es: ¿qué es caro? La segunda es: ¿y si no es para este tipo de misiones para qué quieres el SLS?

  3. Lluís:

    Ah! Bien, había interpretado mal la palabra ” lanzamiento”. La tomé por desprenderse de algo, en la dirección opuesta a la de la velocidad.

  4. Dr. Thriller:

    Pues esto es una feria. No sólo el SLS, con esos boosters que son la Barbaridad Encarnada (no hablo del color, sino de platonismos), el amigo Musk Delirios y el otro, el peligro público de Amazon, también tienen su Falcon Noséqué Bestial Total y el Glenmorcilla Tremebunda. Roscosmos, por aquello de no quedarse atrás, tiene también muchos diseños CAD y no sé ahora si era un Megaprotón, un Brutalangará o el Megasoyuz, y por supuesto China (¿a que tienen el programa espacial más sólido, consistente y coherente?), su Larga Marcha Mira Qué Larga.

    Tonterías mías aparte, vectores para poner no sé cuántas toneladas en LEO. Lo que dada mi mentalidad de saltamontes, me hace preguntarme para qué, dado que que no hay necesidad ninguna de poner toneladas en órbita (la ISS es un solemne bicho, pero no hay necesidad de estos vectores para ponerla tal y como lo prueba que está en órbita), antes al contrario, creo que los satélites cada vez serán más pequeños y con menos masa, siguiendo la tónica general de la tecnología.

    Por supuesto, que se usen estas barbaridades para mandar sondas en trayectorias de pocos años en vez de décadas asistidas por encuentros de transferencia gravitatoria, me parece estupdendísimo. Pero algo me dice que no los quieren exactamente para eso.

    Resumiendo, que si al final lo ponen encima de la mesa y luego sólo vale para lanzar sondas de espacio profundo, por una vez tendremos que agradecer a la estupidez humana. Es ciega, supongo.

    Dicho sea de paso, a ver si se animan a promover puestos de trabajo por aquí. Total, a Lockheed Martin, o a Raytheon (o a EADS, o a Mitsubishi, o a…), les deja mucho más margen hacer una sonda espacial que un F-35 “Ladrillo Volador”, por no entrar en más detalles que son innecesarios de detallar en esta web.

  5. Tomás:

    Eso de “a cuanto sale por habitante” me recuerda a cuando me incitan a comprar a base de a cuanto me sale al día si dura tanto o si es una cuota anual. La comparativa sería mejor con arreglo a gastos más o menos inútiles o prescindibles.

  6. Dr. Thriller:

    Tomás, lo que pasa es que introducir en el debate “un avión de bombardear peligrosos inmigrantes muslimes sale por no sé cuántos proyectos de bioquímica médica”, p.ej. un F-35 sale por 120 millones de USD, que es simplemente un escándalo incluso para lo que cuestan estos cacharros. Este tipo de comparaciones como que no son apadrinadas por el aparato. A título de comparación, el presupuesto de la UAB para 2017 es de unos 300 millones de EUR, es decir, 2,5 F-35s son una UAB. Pero claro, no vamos a comparar, la UAB puede formar a decenas de miles de personas y convertirlas literalmente en seres diferentes, y 2 F-35s y medio pueden matarlos a todos y reducir a escombros todo el campus.

    No me iba a ganar la vida ni de político ni de marketing publicitario.

  7. Tomás:

    Pues creo que sí, que sería un buen argumento político comparar el coste escandaloso de la destrucción con el diminuto de la educación. ¡Y aún este lo recortan!

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