Debido al lanzamiento del jueves (13 de abril), los Gigantes de hielo de Júpiter (JUICE) se embarcarán en un viaje de ocho años a Júpiter, y se espera que la nave espacial llegue al gigante gaseoso en julio de 2031.
La nave espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) monitoreará Júpiter Y tres de sus grandes lunas que rodean el océano – Ganímedes, Calisto y Europa Describe el sistema joviano con gran detalle.
Júpiter gira, en el centro (Se abre en una nueva pestaña)Y Está a unos 715 millones de kilómetros (444 millones de millas) de la Tierra, por lo que claramente es más que un salto, un salto y un salto hacia el planeta gigante. Pero otras misiones han hecho que el viaje de la Tierra a Júpiter sea mucho más rápido que eso. jugo voluntad.
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Resulta que uno de los principales factores que dictan el tiempo de viaje a Júpiter es si la nave espacial volará junto al gigante gaseoso o entrará en órbita en una misión de duración relativamente larga.
La primera nave espacial en viajar de la Tierra a Júpiter fue la NASA pionero 10, que fue lanzado el 3 de marzo de 1972 y sobrevoló Júpiter el 3 de diciembre de 1973, lo que significa que llegó al gigante gaseoso en tan solo 640 días. Pioneer 11 fue el más rápido en el sobrevuelo, llegando a Júpiter en solo 606 días.
Luego están las órbitas, que deberían ser más pensadas que un avión volando porque necesitan moverse lo suficientemente lento al final del vuelo para que la gravedad de Júpiter las atrape. JUICE viajará durante ocho años a través del espacio profundo. agencia de la nasa galileo La sonda tardó unos seis años en hacer el viaje a Júpiter, se lanzó en octubre de 1989 y alcanzó la órbita en diciembre de 1995. Agencia Agencia Juno La nave espacial fue lanzada en agosto de 2011 y llegó a su destino en julio de 2016.
Estas diferencias en los tiempos de viaje de la órbita de Júpiter se derivan de varios factores. Por ejemplo, la distancia entre Tierra Y Júpiter varía mucho con el tiempo. Además, las misiones orbitales no toman caminos directos al planeta gigante; Recorren una ruta escénica alrededor del sistema solar interior, vuelan sobre otros planetas para aumentar la velocidad y trazan un camino «asistido por la gravedad».
Por ejemplo, Galileo viajó alrededor de 2.500 millones de millas (4.000 millones de kilómetros) para llegar al gigante gaseoso, tomando ayudas gravitatorias de Venus, la Tierra e incluso el asteroide Gaspra en el camino. JUICE utilizará una estrategia similar.
«Realizará una secuencia compleja de maniobras asistidas por la gravedad, comenzando un año después del lanzamiento, tomando las ayudas gravitatorias de la Luna y la Tierra, y ambos objetos al mismo tiempo para obtener energía adicional», dijo el científico de la ESA Alessandro Atzi durante un JUICE Rueda de prensa sobre la misión. 6 de abril «Entonces tenemos asistencia de gravedad en Venus [and] La gravedad de la Tierra los ayudó en 2026 y 2029 a llegar a Júpiter en julio de 2031».
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¿Qué es la asistencia por gravedad?
La gravedad ayuda Es una tecnología de aviación que puede mejorar el impulso de las naves espaciales. Los planificadores de misiones utilizan la asistencia de la gravedad para enviar naves espaciales en viajes que no serían posibles a través de una trayectoria directa; Requerirá mucho combustible, por ejemplo.
La asistencia por gravedad también se puede utilizar para «robar» el impulso de una nave espacial. La misión Galileo es un ejemplo de ello; La nave espacial de la NASA redujo su energía en relación con Júpiter al volar frente al volcán Luna Joviana Ayo. El empuje se usa para acelerar y desacelerar las naves espaciales, por lo que ayudar a la gravedad a robar energía puede reducir la cantidad de combustible que necesita una nave espacial para ponerse en órbita.
La asistencia por gravedad funciona de manera similar a una pelota que rueda cuesta abajo hacia un valle, cambiando entre energía potencial gravitacional y energía cinética, Sociedad Planetaria explica (Se abre en una nueva pestaña). Cuando una nave espacial se acerca a un planeta, cae en la gravedad del cuerpo celeste y gana energía cinética, y acelera mientras pierde energía potencial gravitacional. Luego, la nave espacial deja el planeta en una nueva trayectoria, que se puede modificar cambiando la distancia que la nave espacial pasa por el planeta. Por lo tanto, los sobrevuelos planetarios pueden tener un «efecto de tirachinas» en una nave espacial, ayudándola a aprovechar al máximo su suministro limitado de combustible.
JUICE es una de esas naves espaciales.
«Simplemente no tenemos suficiente energía [at launch] entrar en una órbita más directa [around Jupiter]Así que necesitamos hacer todas estas maniobras gravitatorias para aumentar gradualmente el poder de la nave espacial para llegar a Júpiter».
La energía adicional que se le da a la nave espacial debe provenir de alguna parte: el movimiento del planeta. Sin embargo, la diferencia de masa entre una nave espacial y un planeta es tan grande que la desaceleración resultante en el planeta es demasiado pequeña para medirla realmente.
Por ejemplo, archivo Sociedad Planetaria dice que cuando la Voyager 1 de la NASA hizo su sobrevuelo de Júpiter asistido por la gravedad en 1979, el gigante gaseoso desaceleró su órbita en aproximadamente 0,0000000000000000000000010 kilómetros por segundo mientras viajero 1 Obtuve un impulso de velocidad de 10 kilómetros por segundo.
Los planetas interiores echan una mano: la gravedad del jugo ayuda
Para llegar a Júpiter, JUICE recibirá un total de cuatro ayudas gravitatorias al sistema solar interior, desde la lunatierra y Venus. (En 2017, la Agencia Espacial Europea proponía una quinta y última ayuda gravitacional de Marte unos tres años antes de llegar a Júpiter, pero eso ya no está en el plan).
JUICE se dirigirá a su primera asistencia por gravedad en agosto de 2024 después de completar su primera órbita solar, y esto será muy especial para la nave espacial de la ESA y para la exploración espacial en general. Esta sería una asistencia de gravedad conjunta de la Luna y la Tierra, oficialmente llamada Asistencia de Gravedad Lunar-Tierra (LEGA), la primera vez que se realiza una operación de este tipo.
«El primero va a ser muy difícil, porque no será solo asistencia gravitacional terrestre: asistencia gravitatoria de la Luna y la Tierra, lo que significa que tenemos que atravesar la Tierra y la Luna al mismo tiempo», dijo Atzi. agregado. «Así que esta será la maniobra asistida por gravedad más precisa jamás realizada».
La próxima asistencia de gravedad de JUICE ocurrirá un año después, en agosto de 2025, cuando la nave espacial reciba un impulso del segundo planeta desde el sol, Venus.
Las próximas dos ayudas gravitatorias de la nave espacial vendrán de la Tierra. JUICE volará por nuestro planeta en septiembre de 2026, luego hará una última visita a la Tierra en enero de 2029, cuando recibirá otra «patada» gravitacional, la última vez antes de llegar a Júpiter.
Sin embargo, ese no sería el final de la ternura ayudando a JUICE. Incluso después de que comience su misión científica, la nave espacial deberá realizar asistencias por gravedad para llegar a las lunas Ganímedes, Europa y Calisto. (JUICE orbitará alrededor de Júpiter al principio, y hará varios sobrevuelos de estas tres lunas. Luego entrará en órbita Ganímedes En 2035, convirtiéndose en la primera sonda en orbitar una luna que no sea la Tierra).
«Las ayudas de gravedad tienen que ser precisas, pero tenemos personal muy competente en el control de la misión y están acostumbrados a estas maniobras», agregó Atzi.
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