BEPICOLOMBO SOBREVOLARÁ LA TIERRA MAÑANA 10 DE ABRIL.

Una concepción artística del sobrevuelo de la Tierra del Viernes.
Crédito: ESA.

Cuando se trata de la exploración del Sistema Solar, los sobrevuelos son fáciles; lo que es difícil es llegar y se quedarse en un destino planetario . El Viernes 10 de Abril, la misión conjunta japonesa / europea BepiColombo hace una visita a la Tierra, haciendo su único sobrevuelo de nuestro planeta en su larga recorrido hacia su destino final: Mercurio.

EL SOBREVUELO

El acercamiento máximo a la Tierra tendrá lugar el viernes 10 de Abril a las 12:22 a.m.EDT (4:22 UT). La nave espacial volará a 7,900 millas (12,700 kilómetros) de la superficie de la Tierra sobre el Atlántico Sur. Eso es un poco más de un tercio de la distancia al anillo de satélites en órbita geoestacionaria. El sobrevuelo brindará la oportunidad de probar y calibrar instrumentos mientras los sensores y las cámaras miran la Tierra y la Luna.

BepiColombo se despide de la Tierra rumbo a Mercurio.
Crédito: ESA.

OPERACIONES ESPACIALES EN EL TIEMPO DE COVID-19.

El sobrevuelo se produce durante la pandemia de COVID-19, un momento en que muchas agencias espaciales de todo el mundo están cerradas o con un personal mínimo. El equipo de la Agencia Espacial Europea (ESA) trabajará para guiar a BepiColombo a través de las fases críticas del sobrevuelo del Viernes, mientras usa medidas de distanciamiento físico para el personal que trabaja en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales en Darmstadt, Alemania. (Los que puedan, trabajarán remotamente desde su casa).

«El paso por la Tierra es una fase en la que necesitamos contacto diario con la nave espacial», dijo Elsa Montagnon (ESA) en un comunicado de prensa reciente . “Esto es algo que no podemos posponer. La nave espacial se moverá por la Tierra independientemente en cualquier caso «.

El par Tierra-Luna capturado por la «cámara selfie» a bordo de BepiColombo desde principios de Marzo de 2020.
Crédito: ESA / BepiColombo / MTM.

LLEGANDO A MERCURIO

BepiColombo será la segunda misión en orbitar Mercurio después de la misión MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging) de la NASA, que terminó su exitosa misión al estrellarse contra el planeta más interno el 30 de Abril de 2015. Además del sobrevuelo de la Tierra de esta semana, BepiColombo hará dos sobrevuelos de Venus, el primero que será más tarde este año el 15 de Octubre, y seis sobrevuelos preliminares más allá de Mercurio antes de establecerse en órbita el 5 de Diciembre de 2025.

Lanzado sobre un cohete Ariane 5 el 20 de Octubre de 2018, BepiColombo está compuesto de dos naves espaciales: el Mercury Planetary Orbiter (MPO) de la ESA y el Mercury Magnetosphere Orbiter de Japón (apodado Mio, japonés por «vía fluvial»). Ambos están apilados sobre el de la ESA, y las dos misiones se separarán en sus respectivas órbitas una vez que lleguen alrededor de Mercurio.

La primera fase de diseño de la misión también requirió un módulo de aterrizaje y un rover Mercury, opciones que se cortaron para reducir la complejidad y cumplir con las limitaciones de costos.

Mio se ubica detrás del protector solar protector del módulo de transferencia, pero aún tendrá una parte de sus sensores encendidos durante el sobrevuelo del Viernes. El módulo de transferencia también bloqueará parcialmente algunos de los sensores del MPO durante el sobrevuelo, aunque los planificadores de la misión esperan recopilar datos de ocho de los 11 paquetes científicos de la nave espacial.

«Por ejemplo, el sondeo de la exosfera de Hermean mediante el instrumento de espectroscopía ultravioleta (PHEBUS) utilizará la Luna como objetivo de calibración para producir mejores datos una vez en Mercurio», dice Johannes Benkhoff (ESA). “También queremos hacer algunas mediciones del viento solar y su interacción con el campo magnético de la Tierra. El objetivo principal de tener los instrumentos en esta etapa es la prueba y la calibración «.

El Centro aeroespacial alemán también planea realizar observaciones infrarrojas térmicas de la Luna de la Tierra utilizando el Radiómetro de Mercurio y el Espectrómetro Infrarrojo Térmico (MERTIS) durante el sobrevuelo.


La trayectoria de BepiColombo a través del Sistema Tierra-Luna el Viernes.
Crédito: DLR / ESA.

La ESA también debe preparar la nave espacial para evitar la descarga de la batería durante los 33 minutos cruciales cuando la sombra de la Tierra eclipsa al Sol. Su principal unidad de propulsión eléctrica solar, extrae energía eléctrica de los paneles solares para alimentar cuatro propulsores de iones QinetiQ T6, los motores de iones más potentes desplegados en una nave espacial hasta la fecha.

BepiColombo lleva el nombre del matemático e ingeniero italiano del siglo XX Giuseppe «Bepi» Colombo, quien propuso la maniobra de asistencia gravitacional para el Mariner 10, la primera misión exitosa de sobrevuelo de Mercurio en 1974.

UBICANDO A BEPICOLOMBO.

En su aproximación máxima el Viernes, BepiColombo aparecerá como una «estrella» de octava a décima magnitud moviéndose a un grado pausado (dos veces el diámetro de una Luna llena por minuto) a través del cielo. Aunque América del Sur tiene la mejor vista, Europa y la mitad occidental de África deberían ver a BepiColombo acercarse al amanecer. Los observadores en el sudeste de América del Norte tienen la oportunidad de ver la nave espacial baja al sur justo después de su aproximación máxima, mientras sale de la sombra de la Tierra en las primeras horas de la mañana. BepiColombo entra en la sombra de la Tierra durante 33 minutos a partir de la 1:01 a.m.EDT (5:01 UT).

Proyección sobre la Tierra del sobrevuelo del Viernes (los horarios son en EDT, UT-4 horas).
Crédito: Chris Peat / Heavens Above.

El sitio italiano de BepiColombo tiene una calculadora para observar las perspectivas basadas en la latitud y la longitud. Heavens-Above también ofrece prospectos del sobrevuelo. Capturar a BepiColombo será similar a captar satélites más débiles que lo que se puede apreciar a simple vista: simplemente observe cuándo la nave espacial pase por una estrella determinada, use un servicio como una Radio WWV en una radio de onda corta de AM para tener la hora precisa en el fondo, apunte su telescopio hacia el campo sospechoso y espere a que la nave espacial pase por el campo a la hora señalada.

Sobrevuelo del Viernes, mirando hacia abajo la orbita. 
Los tiempos están en EDT (UT-4 horas).
Crédito: Chris Peat / Heavens Above.

Fuente: Sky & Telescope.

Artículo original: «BEPICOLOMBO TO FLY BY EARTH ON APRIL 10TH«. David Dickinson, April 8, 2020.

Material relacionado:

La Asistencia Gravitatoria:

En su viaje de siete años a Mercurio, la misión europeo-japonesa BepiColombo aprovecha la gravedad de la Tierra, Venus y Mercurio para ajustar su trayectoria y alcanzar su órbita final. Lanzada en 2018, la nave espacial realiza nueve maniobras generales de sobrevuelo de asistencia por gravedad (representadas en esta animación), antes de entrar en órbita alrededor del planeta más interno del Sistema Solar en diciembre de 2025. Más sobre el viaje
Crédito:  ESA – Agencia Espacial Europea.

Ponemmos ejemplos de algunas misiones que utilizaron la asistencia gravitatoria:

Mariner 10 puede haber sido la última de la serie de naves espaciales Mariner, pero fue la primera en completar muchas tareas nuevas. Fue la primera nave espacial estadounidense en visitar dos planetas, Venus y Mercurio, en una misión. También fue la primera en transmitir imágenes de Venus a la Tierra. El mayor logro de la nave espacial fue el uso de una asistencia gravitacional: Mariner 10 usó el campo gravitacional de Venus para lanzarse hacia Mercurio, ahorrando combustible y aumentando la velocidad:

Chandrayaan-2:  Con el fin de ahorrar combustible, la agencia espacial de la India ha elegido una ruta tortuosa para aprovechar la gravedad de la Tierra, que ayudará a lanzar al satélite hacia la Luna. India no tiene un cohete lo suficientemente poderoso como para lanzar a Chandrayaan-2 en un camino directo:

Diagrama que muestra cómo Chadrayaan 2 alcanzará la Luna utilizando la asistencia gravitatoria de la Tierra.
Crédito: ISRO/BBC.

La sonda Parker circulará alrededor del Sol 24 veces durante los próximos siete años, utilizando el tirón gravitatorio de Venus para reducir gradualmente su propia órbita. En su primera ronda, Parker se acercará a 24 millones de kilómetros hasta la superficie de la estrella. En sus últimos bucles, comenzando en 2024, la sonda circunvalará al Sol a aproximadamente 6 millones de kilómetros de la superficie:

Aquí se muestra la trayectoria que la sonda solar Parker tomará alrededor del Sol.
Más información
Crédito: NASA Science Visualization Studio.

La nave espacial Juno partió de la Tierra en agosto de 2011. La nave espacial viajó alrededor del Sol, hasta un punto más allá de la órbita de Marte, donde disparó su motor principal un par de veces. Estas maniobras en el espacio profundo configuraron la maniobra de sobrevuelo de la Tierra que ocurrió aproximadamente dos años después del lanzamiento. El sobrevuelo de la Tierra le dio a Juno el impulso de velocidad necesario para llegar a Júpiter. Juno llegó a Júpiter en Julio de 2016.

Animación de trayectoria de la nave espacial Juno.
Crédito: NASA / JPL / SwRI

La asistencia gravitatoria de la nave Galileo y la observación de la Tierra:

Algo que es habitual cuando una nave espacial sobrevuela la Tierra para recibir asistencia gravitatoria es enfocar sus instrumentos hacia ella y hacia la Luna para probarlos y calibrarlos. Carl Sagan brillantemente aprovechó este ejercicio para buscar signos de vida en la Tierra con los instrumentos de la nave espacial Galileo en su pasaje por la Tierra camino a Júpiter realizando sus maniobras únicas de «VEEGA», o Venus Earth Earth Gravity Assist, descubriendo una característica fundamental en el espectro de luz reflejada de la Tierra, que puede generalizarse para buscar signos de vida extraterrestre en otros mundos, según lo presenta el siguiente artículo:

La nave espacial Osiris- Rex, al sobrevolar la Tierra para recibir asistencia gravitatoria en su viaje a Bennu, enfocó sus instrumentos hacia ella siguiendo el ejemplo de la nave Galileo y también como método para calibrar sus instrumentos, según lo muestran los dos artículos siguientes:

Sobre Mercurio:

Un artículo que examina el origen de Mercurio y que contiene además en su apartado «Material relacionado» una selección de recursos (artículos, libros , videos etc.) sobre el planeta y sobre la Misión MESSENGER es :

Otros artículos:

Los científicos han estado durante mucho tiempo confundidos acerca de lo que hace a la superficie de Mercurio tan oscura. El planeta más interior refleja la luz del Sol en mucho menor cantidad  que la Luna, cuerpo este último en el que la oscuridad de la superficie es controlada por la abundancia de minerales ricos en hierro. Estos, se sabe que son  poco frecuentes en la superficie de Mercurio, así que, ¿cuál es entonces  el «agente de oscurecimiento» ? :

Uno de los grandes problemas de la Astronomía al comenzar el siglo XX era explicar la precesión de la órbita de Mercurio. La explicación fue brindada por Albert Einstein con la Teoría de la Relatividad General, constituyendo un fuerte respaldo a dicha teoría. El siguiente artículo aborda el tema dando una visión de la evolución del concepto de Gravitación y sus aplicaciones astronómicas:

Curiosidades:

La particular relación dinámica entre el día (período de rotación entorno a su eje) y el año (tiempo empleado en completar una órbita) de Mercurio, junto a la gran excentricidad de su órbita, producen efectos en el movimiento aparente del Sol visto desde la superficie del planeta, que no son observados en ningún otro planeta del Sistema Solar. Los siguientes videos lo explican:

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