NEW HORIZONS
La misión New
Horizons (' Nuevos Horizontes ') es una misión espacial no tripulada
de la agencia espacial estadounidense(NASA)
destinada a explorar Plutón, sus satélites y
probablemente el cinturón de Kuiper. La sonda se lanzó desde Cabo
Cañaveral el 19 de enero de 2006 tras posponerse por mal tiempo la
fecha original de lanzamiento. New
Horizons viajó primero hacia Júpiter, donde llegó en febrero-marzo de 2007.
A su paso por Júpiter aprovechó la asistencia gravitatoria del planeta para incrementar su
velocidad relativa unos 4023,36
m/s (14 484 km/h). Llegó al punto
más cercano a Plutón el 14 de julio de 2015, a las 11:49:04 UTC. Tras dejar
atrás Plutón, la sonda probablemente sobrevuele uno o dos objetos del cinturón de Kuiper.
Después
de las Voyager 1 y 2 es la sonda con mayor velocidad de lanzamiento desde la Tierra hasta el momento, alcanzando respecto
al Sol una velocidad máxima de
15,1 km/s. (54 000 km/h aproximadamente)
ANTECEDENTES
Esta
sonda es la primera misión del proyecto de Nuevas Fronteras de la NASA; el
costo total de la misión es del orden de 650 millones de dólares en un
periodo de 15 años (2001 a 2016). La sonda que iba a realizar ese trabajo iba a
ser la Pluto Express, pero
fue cancelada en 2000 por problemas presupuestarios.
La sonda fue construida por el Instituto de Desarrollo
Southwest (SwRI) y por el Laboratorio Johns Hopkins. Además de sus
instrumentos científicos, la sonda lleva una colección de 434 738 nombres
recopilados por el sitio web de la misión y guardados en un disco
compacto, una pieza de laSpaceShipOne y una bandera de Estados Unidos,2 así como una moneda de 25 centavos de
Florida y cenizas del descubridor de Plutón, el astrónomo Clyde
Tombaugh.
OBJETIVOS
Los
objetivos principales de la misión son la caracterización de la geología global
y morfología del planeta enano Plutón y sus satélites, el estudio de la composición
superficial de dichos cuerpos y
la caracterización de la atmósfera de Plutón. Otros objetivos incluyen el
estudio de la variabilidad en el tiempo de la superficie y atmósfera de Plutón,
obtener imágenes de Plutón y Caronte en alta resolución, buscar satélites y
anillos adicionales alrededor de Plutón, y posiblemente caracterizar uno o dos
objetos del Cinturón de Kuiper.
El 28 de agosto de 2015 la NASA anunció que el
siguiente objetivo de la sonda será el sobrevuelo del objeto transneptuniano2014 MU69 a principios de 2019.
Trayectoria de la New Horizons', en rojo la
órbita de 2014 MU69.
LANZAMIENTOS
Su
lanzamiento fue programado originalmente el 17 de enero de 2006 para permitir
una inspección más exhaustiva de los propulsores de queroseno del cohete Atlas, y por retrasos
menores el lanzamiento se trasladó al 19 de enero de 2006 despegando desde la
Base de la Fuerza Aérea en Cabo
Cañaveral.
Para su lanzamiento fue usado un cohete Atlas V,
con una tercera etapa para aumentar su velocidad de escape, dándole al cohete un
empuje total de 9 MN y una masa total de 726 000 kg.5 Se usó un propulsor de segunda etapa Centauro el cual envió a la sonda fuera de la
órbita de la Tierra; la nave tardó nueve horas en llegar a la Luna y obtuvo impulso orbital en menos de
24 horas.
La ventana de lanzamiento en enero de 2006 le permitió
alcanzar Júpiter el
28 de febrero de 2007 y ganar más empuje orbital, el cual le dará una
trayectoria directa a Plutón ahorrando entre 2 y 4 años en llegar a su destino.
La sonda tiene el récord de ser la segunda nave más rápida lanzada desde la
Tierra, ya que hasta el momento la más rápida era la sonda Voyager 1 que viaja a una velocidad de17 145 m/s (61 722 km/h) relativa al Sol.
INSTRUMENTOS
Los instrumentos
en la sonda están diseñados para que en el breve paso sobre Plutón y Caronte se
obtenga la mayor información posible, como por ejemplo la composición y
comportamiento de la atmósfera, la forma en que el viento solar interactúa
con la misma, los elementos geográficos
CARACTERISTICAS
TECNICAS
La
nave fue construida en aluminio,
con forma de triángulo, con 0.70 m de alto, 2.1 m de largo y
2.7 m de ancho, y pesaba en el lanzamiento 478 kg, 77 kg de los
cuales corresponden al combustible y 30 kg a los instrumentos científicos.
Cuando llegó a Plutón pesó sólo 445 kg.7 Posee una antena parabólica de alta ganancia de 2.1 m de diámetro, montada en
la parte superior del triángulo. El triángulo contiene los equipos
electrónicos, cableado y los sistemas de propulsión. En el centro del triángulo
hay un adaptador de separación. En la punta del mismo, está montado el generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG, por sus siglas en inglés) para
reducir la interferencia con los equipos. No hay baterías a bordo, por lo que
toda la electricidad es producida por el RTG con pastillas deplutonio-238,
recubiertas con iridio y envueltas en grafito.
Los RTG generan 240 W de 30 V en el lanzamiento, y se reducirá a
200 W a la llegada a Plutón. El control de temperatura se consigue con
pintura negra térmica, mantas térmicas, el calor que produce la RTG,
radiadores, persianas y calentadores eléctricos.
La nave es de 3 ejes estabilizados, usando como
propulsión un tanque de hidracina hecho de titanio con 77 kg de propelente montado
en el centro del triángulo que la impulsa a una velocidad de 290 m/s (1
044 km/h). El tanque impulsa 16 motores de hidracina: 4 de 4,4 Nde
empuje para correcciones de trayectoria y doce de 0,9 N, usados para correcciones de actitud y otras maniobras. En cuanto a la
navegación y la orientación de la sonda, la actitud se determina usando 2 cámaras de
seguimiento de estrellas (Star Trackers) con
sensores CCD y un catálogo de estrellas. También se usa una
doble unidad de medición inercial (MIMU) conteniendo cada una 3 giroscopios y 3 acelerómetros que mantienen estable el vehículo espacial. La nave es controlada
mediante 4 ordenadores: un sistema de comandos, gestión de datos, orientación,
y el procesador. El procesador es un Mongoose-V de 12 MHz (una versión mejorada y preparada para
soportar la radiación del MIPS R3000). También se usan
relojes de tiempo, además de software. Estos equipos se encuentran en un IEM
(Integrated Electronics Module); hay dos de ellos. Los datos se registran en 2
grabadoras de estado sólido debaja
potencia con capacidad de 8 Gb cada una.
COMUNICACIONES
Las
comunicaciones con la Tierra se realizan por medio de la banda X.
Cuanto mayor sea la distancia, menor será el caudal de comunicación. Por
ejemplo, estaba previsto que desde Júpiter, la velocidad de comunicación sea de 38 kilobits por segundo. Sin embargo, desde la
distancia de Plutón, mucho mayor, está previsto que el caudal de comunicación
sea de tan sólo de 600 a 1200 bits por
segundo.
Esta baja velocidad significa que para enviar las
fotografías de Plutón se tardará mucho tiempo, y habrá que esperar varios meses
hasta tenerlas todas (se prevén 9 meses de espera). Por ejemplo, para el envío
de una fotografía, a la velocidad de 1000 bit/s, aproximadamente se
tardará 12 horas continuas. La cantidad aproximada de datos en fotografías de
Plutón y Caronte se estima en 10 GB,
y son previstos 9 meses en total debido a que no existe la capacidad de
recepción de datos en forma permanente, pues las antenas de recepción (red DSN) deben ocuparse también de muchas
otras sondas espaciales.9
Para las comunicaciones, la sonda cuenta con 2
transmisores y 2 receptores, también se usan 2 amplificadores de 12 W. La nave usa la antena
parabólica de 2,1 m de diámetro de 48 dB y una antena de baja ganancia para comunicaciones
de emergencia.
IMÁGENES DE PLUTON
Las primeras imágenes de Plutón hechas por la sonda fueron
tomadas entre el 21 al 24 de septiembre de 2006, para probar el instrumento de
Reconocimiento de Imágenes de Largo Alcance (LORRI) y fueron dadas a conocer
por la NASA en noviembre de 2006.Fueron tomadas a una distancia de 4 200
millones de kilómetros de distancia; con esto quedó probado con éxito la
habilidad de la sonda para rastrear objetos a una gran distancia.
New Horizons deberá pasar a menos de 10 000 km cuando llegue a Plutón; actualmente
tiene una velocidad relativa de 13,78 km/s y deberá acercarse a 27 000 km al encontrarse a Caronte.
En julio de 2013 la sonda envió las
primeras imágenes en las que se pueden distinguir como cuerpos separados a
Plutón y a su satélite más grande, Caronte.
