miércoles, 11 de agosto de 2021

UN LEJANO SOBREVUELO ......

 


"  Ciertamente  no  faltaran  pioneros  humanos  cuando   hayamos  dominado  el  arte  del  vuelo ....mientras  tanto  ,  prepararemos  ,   para  los  valientes  viajeros  del  cielo  ,  mapas  de  los  cuerpos  celestes  " .
Johannes  Kepler  . 1571-1630.
El  tipo  de  helicóptero  que  sera  enviado  a  Titan  en  los  próximos  años  ,  revolucionará  nuestro conocimiento  sobre  esa  misteriosa  luna  saturniana   ,  pero  para  que  llegue  ahí  ,  habrá  que  esperar  muchos  años  ,  recién  en  la  década  del  30  de  este  siglo  ,  trabajara  mas  que  nada  en  el  ecuador  de  Titan  ,  donde  se  encuentra  las  dunas  ,  no  como  la  conocemos  aquí  en  la  Tierra  ,  sino  que  esas  dunas  están  formadas  por  materias  orgánicas  ,   e  ira  mas  lejos  que  nadie  ,  muy  lejos  hasta  mas  de  10  kilómetros  de  distancia  ,  al  menos  esa  es  la  intención  con  Dragonfly  .
Iba  a  ser  lanzado  el  5  de  abril  del  año  2026  ,  pero  por  otros  problemas  que  se  presentaron  ,  seria  lanzado  en  el  año  2027  ,  y  llegaría  en  enero  del  año  2035  ,  habrá  que  esperar  ,  lamentablemente  habrá  que  esperar  su  llegada  a  su  destino  -  Titan  -  una  vez  ahí  ,  sera  espectacular  las  imágenes  que  obtenga  Dragonfly  de  la  superficie  de  Titan  ,  imágenes  mejores  que  la  que  obtuvo  la  sonda  Huygens  en  su  descenso  hacia  la  enigmática  superficie  ,    llevaría  7  años  de  viaje  de  crucero  hacia  su  destino  final  ,  donde  usara  a  Venus  una  vez  y  a  la  Tierra  dos  veces  ,  como  ayuda  gravitatoria   .

Crédito  :  NASA.
La  ventaja  de  Dragonfly  es  que  como  vuela  recorre  mas  distancia   amen  de  analizar  mas  espacio  territorial  en  Titan  ,  desde  el  punto  de  vista  científico  ,  ademas  llevara  instrumentos  para  analizar  el  entorno  anaranjado  de  Titan  ,  analizar  todo  lo  que  es  importante  investigar  allí  ,  recordemos  que  su  atmósfera  es  1,5  veces  mas  densa  que  la  terrestre  ,   eso  en  parte   por  la  baja  gravedad  de  Titan  ,  es  fácil  volar  allí  ,  pero  la  diferencia  que  es  mas  difícil  que  la  sonda  haga  su  trabajo  sin  problemas  ,  por  ejemplo  ,  Ingenuity  en  Marte  se  comunica  con  la  Tierra  a  través  del  Rover  Perseverance  ,  pero  Dragonfly  en  Titan  -  allá  lejos  -  es  mas  complicado  ,  tendrá  que  ser  muy  autónomo  .
A  mas  de  1.500  millones  de  kilómetros  de  la  Tierra  y  con  una  temperatura  gélida  de  -180  grados  Celsius  bajo  cero   ,   la  situación  es  diferente  ,   obviamente  que  su  fuente  de  energía  no  puede  ser  de  tipo  solar  ,  no  llevara  paneles  solares  ,  llevara  un  generador  de  radioisótopos  ,  con  esto  producirá  electricidad   y  la  calor  que  dé   servirá  para  mantener  los  instrumentos  y  sistemas  de  Dragonfly  a  una  temperatura  acorde  para  el  buen  funcionamiento   . 
Habrá  que  acostumbrase  no  solo  a  que  Dragonfly  vuele  mas  lejos  ,  sino  a  la  demora  en  recibir  los  datos  del  trabajo  científico  que  haga  ,  habrá  retrasos  inevitables  en  las  comunicaciones  ,  un  ejemplo  es  que  durante  la  noche  en  Titan  ,  no  podrá  comunicarse  con  la  Tierra  ,   como  Titan  demora  16  días  en  orbitar  al  señor  de  los  anillos  ,  8  días  son  en  el  lado  diurno  ,  y  los  otros  8  días  sera  en  el  lado  nocturno  de  la  luna   ,   en  una  palabra  ,  cada  8  días  se  comunicara  con  la  Tierra  si  tiene  datos  para  ser  enviados  .
Posiblemente  Dragonfly  pueda  trabajar  de  noche  ,  pero  esa  posibilidad  habrá  que  ver  si  es  viable  ,   igual  Dragonfly  tendrá  una  antena  de  alta  ganancia   ,  la  misión  primaria  seria  de  3  años  de  trabajos  científicos  ,  pero  dado  los  días  nocturno  que  no  trabajará  ,  se  pierde  días  importante  para  la  actividad  científica  de  Dragonfly  ,   en  parte  es  complejo  su  trabajo  allí  en  Titan  ,  por  ejemplo  ,  ella  misma  tendrá  que  crear  sus  propios  mapas  mientras  esté  volando  allí  ,  muchos  se  preguntaran  si  no sirve  las  imágenes  de  la  desaparecida  sonda  Cassini  ,  son  imágenes  infrarrojas  y  de  radio  ,  pero  no  es  de  fiar  cuando  esta  en  su  superficie  .
En  sus  movimientos  aéreos  hará  algo  parecido  a  Ingenuity  ,  en  el  sentido  de volar  mas  lejos  y  después  volver  a  su  lugar  de  partida  ,   Dragonfly  no  volara  todos  los  días  ,  porque  también  hará  trabajo  de  superficie   ,  una  de  sus  grandes  ventajas  son  su  cámara  ,  sera  imágenes  espectaculares  ,  si  no  hay  muy  cerca  alguna  especie  de  neblina  ,   y  llevara  5  instrumentos  ,   uno  es  un  espectrómetro  de  masa  ,  algo  parecido  al  instrumento  SAM    del  Rover  Curiosity  ,  viene  a  ser  un  espectrómetro  de  masas   de  trampa  de  iones  lineal  que  opera   en  tres  modos  :  desorcion  láser  ,  cromatografia  de  gases   y   enriquecimiento  atmosférico  .
Que  es  para  medir   la  masa  de  moléculas   hasta  2.000  Daltons   en  muestras  superficiales   y  atmosféricas  ,   el  segundo  instrumento   es  un  espectrómetro  de  rayos  gamma   y  neutrones  ,  usa  un  generador  de  neutrones  pulsados  ,   el  instrumento  interrogará  a  Titan  a  dos  metros    del  modulo  de  aterrizaje   para  medir  la  composición  elemental    a  granel  en  el  subsuelo   poco  profundo  ,   el  tercer  instrumento  es  un  paquete   de   geofisica  y  meteorología  ,   este  instrumento  puede  medir    11  propiedades  distintas  ,   desde  temperatura  atmosférica  ,   presión   ,  velocidad  y  dirección  del  viento  ,   humedad  del  metano   ,  presión  parcial  del  hidrógeno  .
Sismicidad  de  la  corteza  ,   campo  eléctrico  ,  propiedades   dieléctricas  superficiales   ,  temperatura  superficial   y  sonido  ambiental  ,   el  cuarto   instrumento   es  DragoCam  ,  un  grupo  de  cámaras  ,   son  en  total  8  cámaras  científicas   ,  que  son  dos  cámaras   panorámicas  conectadas    a  la  antena  de  alta  ganancia   para  apuntar  ,   dos  cámaras  fijas   con  visión  de  futuro  ,   dos  cámaras  de  espacio  de  trabajo   de  gran  angular   que  miran  hacia  abajo   con  visión  de  pozo   en  los  sitios  de  muestreos   izquierdo  y  derecho  ,   y  dos  cámaras   microscópicas   con  pixeles  de  60  um  -  micrómetros -  enfocadas  en  las  muestras  a  ingerir  .
Y  el  ultimo  instrumento  es  un  taladro   para  adquisición  de  productos  orgánicos   complejos  ,   aunque  técnicamente  no  es  un  instrumento  científico  ,   el  taladro   perforará  la  superficie  de  Titan  ,   y  aspirará  muestras  de  materiales  superficiales  ,   su  presencia  no  sera  en  vano  ,  una  vez  llegado  a  destino  ,  se  hará  como  en  toda  misión  interplanetaria  ,  analizar  todos  los  instrumentos  y  componentes  de  Dragonfly  ,  para  que  todo  esté  en  orden  y  pronto  para  comenzar  a  realizar  trabajo  científico   amen  de  volar  en  Titan  .
Trabajará  durante  un  día  completo  en  Titan  ,  es  decir  ,  16  días  terrestres  ,   ya  que  su  rotación  alrededor  de  Saturno  es  de  16  días  precisamente  ,  quiere  decir  que  siempre  muestra  la  misma  cara   ,  y  hay  múltiples  interés  científico  de  esta  luna  helada  ,   la  intención  de  Dragonfly  es  hacer  ciencia  en  el  ecuador  de  Titan  ,  analizar  la  química  allí  ,   donde  existen  las  dunas  ecuatoriales  ,    para  tomar  muestras  de  sedimentos   orgánicos  y  hielo  de  agua  ,   en  ultima  instancia  el  objetivo  transversal  de Dragonfly  es  el  Cráter  Selk   de  80  kilómetros   de   diámetro  .      
El  lugar  aparente  por  ahora  de  descenso  se  ubica  como  ya  escribí  ,  en  el  ecuador  de  Titan  , concretamente  a  700  kilómetros  al  norte  del  lugar  de  descenso  de  la  sonda  Huygens  ,  el  14  de  enero  del  año  2005  ,   en  el  mar  de  arena  alienigena  Shangrila   ,   y  la  misión  principal  tendrá  lugar  -  si   no  hay  cambios  de  planes  -  durante  el  invierno  en  el  hemisferio  norte  ,   Dragonfly  pasará  casi  todo  el  tiempo   en  el  suelo  haciendo  ciencia   y  actualizando  datos  ,   solo  volando  cada  media  hora   ,   a  un  nuevo  lugar  de  aterrizaje  cada   2  días  de  Titan  -  32  días  -   la  ciencia  de  Dragonfly  se  relacionará   con  la  química  prebiótica  ,  la  habitabilidad  y  la  búsqueda  de  biofirmas  . 
Titan  es  único  químicamente  y  geologicamente  ,  entre  los  mundos  oceánicos   ,  en  que  el  carbono  ,   el  agua  y  la  energía  interactuan    en  la  superficie  ,  y donde  los  compuestos  orgánicos  complejos  ,  como  la  tholina    ,  cubre  la  mayor  parte  de  la  superficie  ,  y  donde  el  agua  liquida  del  océano   subsuperficial    puede  estallar  en  flujos  criovolcanicos  ,   y  la  energía  solar  -  fotolitica  -  y  química   podría  alimentar   la  bioquímica  .
Se  puede  decir  que  el  trabajo  científico  de  esta  misión  se  divide  en  química  prebiotica  ,   habitabilidad  de  agua  liquida   como  en  disolventes  de  hidrocarburos  líquidos   ,  relacionados  con  el  ciclo  del  metano  ,  la  geología  de  la  superficie  y  la  geofisica   ,  y  ningún  experimento  basado  en  la  Tierra  puede  reproducir   un  laboratorio  natural  rico  en   carbono  y  nitrógeno    para  la  química  prebiotica   ,  tampoco  se  puede  reproducir  por  largos  periodos   de  tiempo   durante  los  cuales  existían   las  condiciones  apropiadas   antes  de  la  formación   de  la  vida  terrestre  .
Es  evidente  de  que  la  densa   atmósfera  de  nitrógeno   y  metano  de  Titan   apoya  una  rica  fotoquimica  orgánica  ,  la  radiólisis   y  la  fotolisis   ultravioleta  disocian  los  componentes   atmosféricos   para  producir   un  conjunto  de  carbono-hidrógeno-nitrógeno   compuestos   ,   la  sonda  Cassini  observó   la  producción   de  especies  mas  exóticas   en  la   atmósfera  superior   ,  incluyendo  propano  ,   butano  y  hidrocarburos   aromáticos  policlicicos  ,  estos  orgánicos   producidos  atmosfericamente   se  unen  en   partículas  de  neblina   que  luego  se  asientan  para  cubrir  gran  parte   del  lecho  rocoso  de  hielo  de  agua  en  Titan   .
Uno  se  pregunta  en  que  momento  la  química   orgánica  se  convierte  ne  química  prebiotica   ,  aquí  en  la  Tierra  está  la  hipótesis  de  que  la  química  prebiotica   de  la  Tierra  podría   haberse  iniciado   a  través  de  la  síntesis  atmosférica  ,   se  supone  que  en  Titan  el  agua  liquida  superficial   ,  el  derretimiento  por  impactos  podría  haber  desempeñado    potencialmente  el  mismo  papel  astrobiólogico   que  los  primeros  océanos  de  la  Tierra  ,  proporcionando  un  entorno    para  que  los  productos  orgánicos   de  neblina  que  se  acumulan   en  la  superficie  de  Titan  progresen  hacia  moléculas     mas  complejas   ,  con  potencial  biológico   .
Las  reacciones  que  ocurren  en  Titan   en  ambientes  transitorios  de  agua  liquida  proporcionan   un  experimento  natural   en  la  transición  de  la  química   orgánica  a  la  prebiotica   a  la  biológica   ,   tal  vez  paralela   a  la  transición   en  la  Tierra  primitiva   ,  y  Titan  ha  estado  llevando   a  cabo  este  tipo    de  experimento  durante  millones  de  años  .

He  aquí  un  contexto  global   del  sitio  de  aterrizaje  de  Dragonfly  en  Titan  ,   unos  134  kilómetros  al  sur  del  Cráter  Selk  ,   y  a  unos  750  kilómetros  al  norte-noroeste  del  lugar  de  descenso  de  la   sonda Huygens  ,  señalado  con  las  letras  mayúsculas  HLS  ,   va  a  ser  una  ventaja  de  que  la  gravedad  en  Titan  es  una  séptima  de  la  Tierra  y  que  la  densidad  de  Titan  es  cuatro  veces  la  terrestre  . 
Otros  de  los  objetivos  científicos  de  esta  misión  sera   medir  las  composiciones  de  los  materiales  en   diferentes  entornos  geológicos  ,   o  sea  ,  Dragonfly  tomará   muestras  de  los   sedimentos  en  Titan   para  determinar  la  abundancia  y  distribución   de  carbono  ,  hidrógeno  , nitrógeno  ,  oxigeno ,  fósforo  y  azufre  ,   identificación  de  la  abundancia  relativa   de    y  los  estados  de  oxidación   de  precursores  como  el  cianuro  de  hidrógeno  ,    sulfuro  de  hidrógeno  ,   y  formaldehido  .
Otros  de  los  objetivos  es  determinar   la  presencia  y  abundancia   de  moléculas  claves   para  la  vida  similar  a  la  Tierra   ,  o  sea  que  Dragonfly  buscará   compuestos  biologicamente  relevantes   de  aminoácidos  ,  lípidos  y  azucares   y  sus  precursores  ,   Dragonfly  identificará   la  abundancia  , variedad  y  distribución   espacial  de  aminoácidos    dentro  de  los   materiales  superficiales    de  Titan   ,   lo  que  permitirá  trazar  el  grado   en  que  la  química  prebiotica  ha  progresado  .    
Dragonfly  también   medirá  las  concentraciones    de  componentes  químicos   en  arenas  de  dunas  orgánicas  y    material   de  componente  de  hielo  de  agua  ,  por  ejemplo  ,  la  mezcla  de  orgánicos  con  agua  liquida  transitoria   en  la  superficie  de  Titan   podría  avanzar  en  la  química   al  ofrecer  un  disolvente   en  el  que  pueden  ocurrir  reacciones  químicas  ,    aumentando  las  tasas  de  reacción  y  permitiendo  la  incorporación  de  oxigeno  en  el  inventario  orgánico   de  Titan  .
             

Esta  viene  a  ser  una  perspectiva  en  general  del  lugar  de  descenso  de  Dragonfly  ,  una  de  las razones  de  elegir  ese  lugar  también  va  en  el  sentido  de  mejorar  la  conectividad  a  través  de  la  Red  de  Espacio  Profundo  ,  DSN  .
Un  destino  a  posteriori  es  el  Cráter  Selk  ,   éste  cráter  de  solo  80  kilómetros  de  diámetro   es  muy  importante  científicamente  ,  en  cuyo  interior  -  gracias  a  la  sonda  Cassini  - muestra  la  firma  espectral   de  la  arena  orgánica  ,   con  material  de  hielo  de  agua  cerca  de  los  bordes   del  suelo  del  cráter  ,    los  modelos  ,  los  datos  espectrales  y  la  erosión  fluvial   activa  de  Titan  sugieren  exposiciones  de  hielo  de  agua  en  medio  de  una  cubierta  parcial  de  sedimentos  orgánicos  ,  lo  que  hace  del  Cráter Selk   -  un  cráter  ubicado  a 7°  grados  norte  y  199°  grados  oeste  -  unos  de  los  mejores  lugares  para  encontrar  hielo  de  agua  previamente  derretidos  para  muestrear  ,  es  que  a  lo  largo  de  la  misión  ,  Dragonfly  ira  en  esa  dirección  hacia  el  Cráter   Selk    ,  porque  como  es  un  cráter  es  una  zona  de  impacto   y  es  una  zona  donde  interactuan  sustancias  orgánicas  con  el  hielo  de  agua  .
Aparentemente  por  ahora  su  lanzamiento  esta  previsto  para  el  año  2027  ,  y  con  la  llegada  a  Titan  a  mediados  de  la  década  del  30  ,  durante  el  invierno  del  hemisferio  norte  de  Titan  ,  se  diseñó  la  ciencia  de  Dragonfly    en  torno  a  los  temas   de   la  química  prebiotica  ,   la  habitabilidad  y   la  búsqueda  de  biofirmas   ,   con  una  consideración  explicita   de  los  disolventes   de  agua  e  hidrocarburos  ,   la  búsqueda  de  biofirmas  implicará   una  búsqueda  de  amplia  base    de  firmas  indicativas   de  proceso  biológicos   pasados  o  existentes  .
Un  detalle  importante  :  como  Titan  demora  16  días  en  completar  una  vuelta  a  si  misma  ,  son  8  días  de  noche  y  8  días  de  día  ,   es  decir  ,  trabajará  8  días  y  los  otros  8  días  como  es  de  noche  ,  hibernará   ,  otro  tema  es  que  Dragonfly  no  podrá  comunicarse  con  la  Tierra  en  esos  8  días  que  es  de  noche  ,  o  sea  ,  que  cada  8  días  -  si  hay  datos  a  enviar  -  Dragonfly  mandará  información  hacia  la  Tierra  .
La  ventaja  del  lugar  de  descenso  de  Dragonfly  es  que  hay  dunas  separadas  entre  sí   ,  que  permite  recoger  sedimentos  orgánicos   de  las  dunas  de  arena  de  hielo  de  agua   ,  y  disponibles  a  poco  kilómetros  unos  de  otros  ,    esperemos  que  esta  misión  sea  posible  sin  contratiempos  ,  de  aquí  que  llegue  yo  ya  estaré  un  poco  mas  viejo  😔,  ojala  viva  para  junto  con  Dragonfly  ,  explorar  Titan  desde  su  superficie  ......   










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