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| El NEA Scout se compone de un pequeño CubeSat del tamaño de una caja de zapatos (arriba a la izquierda) y de una fina vela solar recubierta de aluminio del tamaño de una pista de raqueta (abajo a la izquierda). Tras el lanzamiento de la nave a bordo de Artemis I, la vela utilizará la luz solar para propulsar el CubeSat hacia un pequeño asteroide (como se muestra en una ilustración, a la derecha). Crédito: NASA |
En el esperado e histórico lanzamiento del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA, el próximo mes de abril, hay una pequeña misión del tamaño de una caja de zapatos que utilizará una innovadora tecnología de vela solar para perseguir un asteroide del tamaño de un autobús escolar.
La misión es NEA (Near Earth Asteroid) Scout. Plegada y guardada, toda la carga útil cabe en un pequeño cubo 6U de 10 cm x 20 cm x 30 cm. Una vez en el espacio y desplegada, la diminuta nave desplegará paneles solares para obtener energía, y cuatro varillas de 7,3 metros de longitud sostendrán una vela cuadrada de 9,3 metros para maniobrar y propulsarse. A continuación, el NEA Scout utilizará la presión solar para salir gradualmente del sistema Tierra-Luna hacia el objetivo.
El asteroide objetivo 2020 GE es una roca espacial intrigante. Descubierto la noche del 12 de marzo de 2020 por el Catalina Sky Survey de la Universidad de Arizona, el asteroide se encuentra en una órbita de 2,3 grados de inclinación respecto a la eclíptica, orbitando el Sol una vez cada 368 días, lo que significa que 2020 GE visita la Tierra cada pocos años. Tiene dos pases especialmente cercanos (<0,005 UA o 750.000 km, o 2,5 veces la distancia Tierra-Luna) en el siglo XXI, en 2024 y 2068. El GE 2020 tiene entre 5 y 15 metros de diámetro, en el extremo más grande de la escala.
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| La órbita del asteroide 2020 GE. Crédito: NASA-JPL. |
"¡El 2020 GE nos eligió a nosotros!", dijo la investigadora principal Julie Castillo-Rogez (NASA-JPL) a Universe Today en relación con la selección de un objetivo para el NEA Scout. "El conjunto de objetivos alcanzables para cualquier ventana de lanzamiento es pequeño. Hay muchos objetos cercanos a la Tierra, pero aquellos a los que se puede acceder con nuestra nave espacial tienen que cumplir una serie de criterios. En primer lugar, su posición debe ser relativamente conocida (en un rango de unos pocos miles de kilómetros). También debemos encontrar el objetivo cuando esté a menos de 1 UA (unidad astronómica) de la Tierra, ya que nuestro sistema de telecomunicaciones tiene un rendimiento limitado (antena pequeña). Por último, la duración total de nuestra misión debe ser inferior a 2,5 años porque algunos de los componentes que utilizamos en el sistema de vuelo tienen una vida útil limitada."
"Gracias a la introducción de nuevos observatorios en la última década y a la ayuda de la comunidad astronómica, siempre hemos tenido un par de objetivos disponibles para cualquier ventana de lanzamiento".
El equipo planea encontrarse con 2020 GE durante el paso cercano para el sobrevuelo del 8 de septiembre de 2023, cuando el asteroide esté a 0,038 UA de la Tierra. Este será el objetivo más pequeño jamás visitado, y a 30 metros por segundo, el sobrevuelo de asteroides más lento hasta ahora. También será la primera vez que veamos bien un pequeño asteroide cercano a la Tierra, en el entorno prístino del espacio. Este tipo de tecnología de aproximación y encuentro podría resultar vital, si alguna vez tuviéramos que desviar una de estas rocas espaciales fuera de peligro. Un asteroide de tamaño muy similar explotó sobre la ciudad rusa de Cheliábinsk el día después de San Valentín en 2013.
"2020 GE tiene un tamaño de entre 5 y 15 metros, por lo que uno al menos un orden de magnitud menor que el objetivo de Hayabusa, Itokawa (~210 metros en su dimensión más pequeña)". Dice Castillo-Rogez. "Como otro punto de comparación, el objetivo Bennu de OSIRIS-REx tiene unos 510 metros en su dimensión más pequeña".
El NEA Scout fue desarrollado por la División de Sistemas de Exploración Avanzada de la NASA en el Centro de Vuelos Espaciales Marshall, para probar tecnologías clave en un paquete pequeño. La misión llevará una pequeña cámara (NEACam) con una resolución de hasta 10 cm (4 pulgadas) por píxel, por lo que deberíamos obtener algunas imágenes bastante buenas de 2020 GE, en un esfuerzo por entender si es un trozo sólido de roca, o un asteroide de pila de basura.
"NEAScout" llevará un pequeño generador de imágenes. Su masa es de aproximadamente 1 libra. Aunque es muy pequeño, hemos demostrado que su rendimiento cumple nuestros requisitos para las observaciones científicas". Dice Castillo-Rogez. "Lanzaremos en primavera, pasaremos unos meses en la región Tierra-Luna y comenzaremos el crucero interplanetario en agosto de 2022 (necesario para alcanzar el asteroide). El sobrevuelo del objetivo será en noviembre de 2023. Empezaremos a buscarlo aproximadamente un mes antes del encuentro. Tras el sobrevuelo, transmitiremos los datos en unos meses (al menos 3 y hasta 6)".
Breve historia de la navegación solar en el sistema solar
Aunque la idea de la vela solar es prometedora desde hace mucho tiempo, el camino hacia su uso práctico ha sido difícil. La Sociedad Planetaria perdió su primer intento de desplegar una vela solar en la misión Cosmos 1 en 2005, cuando el cohete Volna lanzado desde un submarino ruso falló poco después del lanzamiento. A la Sociedad le fue mejor con Lightsail-2 en 2019. La Agencia Aeroespacial Japonesa (JAXA) también tuvo mejor suerte con IKAROS en 2010, desplegada desde la misión Akatsuki en Venus. La misión NanoSail-D de 2010 también demostró la viabilidad de utilizar una vela solar/de arrastre para un reingreso controlado.
Sin duda, Artemis-1 y el lanzamiento inaugural del SLS serán históricos, y un primer paso en el regreso de la humanidad a la Luna. El NEA Scout es una de las 10 misiones de pequeños satélites que aprovecharán el lanzamiento de Artemis 1 para salir al espacio cis-lunar y volver.
En el momento de escribir esto, está previsto que el SLS se lance del 8 al 22 de abril, con una ventana de respaldo en mayo del 7 al 21 de 2022. El NEA Scout y otras cargas útiles de pequeños satélites están escondidos dentro del adaptador del anillo de la etapa Orion del propulsor.
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| Cubesats encajados dentro del adaptador del anillo de Orión. Crédito: NASA/Cory Huston |
En 2022 también se llevarán a cabo misiones comerciales de alunizaje por parte de Astrobotics e Intuitive Machines, como parte del programa Commercial Lunar payload Services (CLPS) de la NASA. La NASA también lanzará en marzo el Experimento de Navegación y Operaciones Tecnológicas del Sistema de Posicionamiento Autónomo Cislunar (CAPSTONE), una misión pionera para la plataforma de la Puerta Lunar tripulada, que también forma parte de la iniciativa Artemis.
Las cosas están a punto de ponerse en marcha en el espacio cis-lunar en 2022, y NEA Scout será una misión a seguir en los próximos años.