El 9 de octubre de 2017 a las 04:13 UTC se lanzó un cohete Larga Marcha CZ-2D desde la rampa LC-43/603 (SLS-2) del centro espacial de Jiuquan con el satélite venezolano VRSS-2 Antonio José de Sucre. Este ha sido el 63º lanzamiento orbital de 2017 (el 58º exitoso) y el noveno de China este año, además de ser el 84º lanzamiento de un cohete Larga Marcha. Es la primera misión del CZ-2D después del fallo parcial que sufrió este lanzador el 30 de diciembre de 2016. La órbita heliosíncrona inicial fue de 629 x 655 kilómetros y 98º de inclinación.

Lanzamiento del VRSS-2 (Xinhua).

VRSS-2 Sucre

El VRSS-2 (Venezuelan Remote Sensing Satellite) o 委内瑞拉遥感卫星二号 (Wěinèiruìlā Yáogǎn Wèixīng èr hào), bautizado como Antonio José de Sucre, es un satélite de observación de la Tierra de 942 kg construido por CAST (China Academy of Space Technology) para el gobierno de Venezuela usando la plataforma CAST2000. Posee una cámara de alta resolución (HRC) capaz de realizar imágenes de la superficie de la Tierra con una resolución de un metro en modo pancromático (blanco y negro) y de cuatro metros en modo multiespectral. También posee una cámara infrarroja (IRC) con una resolución entre 30 y 60 metros. Tiene unas dimensiones de 2,1 x 1,75 metros y una envergadura de 7,9 metros con los dos paneles solares desplegados. El VRSS-2 emplea la misma tecnología del VRSS-1 Francisco de Miranda, lanzado el 29 de septiembre de 2012, y está gestionado por la ABAE (Agencia Bolivariana de Actividades Espaciales). El tercer satélite venezolano observará la Tierra desde una órbita heliosíncrona de 645 kilómetros de altura y 98º de inclinación. Su vida útil se estima en cinco años.

VRSS-2 (Xinhua).

El VRSS-2 (CCS/Lisbeth Toro).

Cohete Larga Marcha CZ-2D

El Larga Marcha CZ-2D (长征二号丁, Cháng Zhēng 2D) o Long March 2D (LM-2D) es un cohete de dos etapas que tiene capacidad para poner 1300 kg en una órbita heliosíncrona (SSO) de 700 km de altura o unos 3300 kg en LEO. Quema propergoles hipergólicos en sus dos etapas. A pesar de su nombre, el CZ-2D es básicamente una versión de dos etapas del CZ-4 desarrollado inicialmente por SAST (Shanghai Academy of Space Technology) para lanzar la familia más avanzada de los satélites espías de la serie FSW. En 2003 se introdujo una nueva versión con una segunda etapa rediseñada, que es la que está actualmente en servicio.

Detalles del CZ-2D: 1: Cofia, 2: Carga útil, 3: Adaptador con el lanzador, 4: Parte frontal del tanque de oxidante de la segunda etapa, 5: Aviónica, 6: Sección interfase, 7: Tanque de oxidante de la segunda etapa, 8: Sección intertanque, 9: Tanque de combustible de la segunda etapa, 10: Motor vernier de la segunda etapa, 11: Motor principal de la segunda etapa, 12: Sección interfase, 13: Estructura interfase, 14: Tanque de oxidante de la primera etapa, 15: Sección intertanque, 16: Tanque de combustible de la primera etapa, 17: Sección de transición trasera, 18: Aleta estabilizadora, 19: Motor de la primera etapa.

El CZ-2D tiene una masa total al lanzamiento de 232,25 toneladas, un diámetro de 3,35 metros y una longitud de 41,056 metros. La primera etapa (L-180 en la versión antigua o L-182 en la nueva) tiene una masa de 192,7 toneladas (183,2 toneladas de combustible), una longitud de 27,910 metros y es muy similar a la primera etapa del CZ-4. Hace uso de un motor YF-21C (DaFY 6-2) de cuatro cámaras que quema tetróxido de nitrógeno y UDMH con 2961,6 kN de empuje en total (740,4 kN cada cámara al nivel del mar) y unos 256 segundos de impulso específico (Isp). El motor YF-21C está compuesto por cuatro motores YF-20C. El control de vuelo de la primera etapa se consigue mediante el giro de los motores.

Motor YF-21C (CALT).

La segunda etapa (L-53), basada en la del CZ-4, tiene una masa de 52,7 toneladas de combustible y una longitud de 10,9 m. Emplea un motor YF-24C con un Isp de unos 294 s, dividido en un motor principal YF-22B (DaFY 20-1) de 742,04 kN y uno vernier con cuatro cámaras YF-23 (DaFY 21-1) de 47,1 kN de empuje en total. El empuje total de la segunda etapa es de 789,14 kN. El tamaño de la cofia es de 6,983 x 3,35 metros. El CZ-2D puede usar dos tipos de cofia, una con un diámetro de 2,9 metros y otra de 3,35 metros.

Motor YF-24C (CALT).

Familia Larga Marcha de primera generación (SGWIC).

Características de la familia Larga Marcha (CGWIC).

Etapas de un lanzamiento típico del CZ-2D:

• T-120 minutos: activación del equipo de tierra.
• T-100 min: activación del sistema de control y las APUS.
• T-70 min: activación del sistema de telemetría.
• T-60 min: introducción de los datos de lanzamiento actualizados.
• T-40 min: presurización del sistema de propulsión.
• T-30 min: retirada de los brazos de la torre de servicio.
• T-2 min: el cohete pasa a potencia interna.
• T-1 min: separación de los umbilicales.
• T-30 s: activado del sistema de control de propulsión.
• T-0 s: ignición. T+17 s: cabeceo del cohete.
• T+155,5: apagado de la primera etapa.
• T+156,7 s: separación de la primera etapa.
• T+186,7 s: separación de la cofia.
• T+323,6 s: apagado del motor principal de la segunda etapa.
• T+728,6 s: apagado de los motores vernier de la segunda etapa.
• T+773,6 s: separación del satélite.

Versión actual del CZ-2D (mil.news.sina.com.cn).

El Centro de Lanzamiento de Jiuquan (酒泉卫星发射中心/JSLC) se encuentra situado en la provincia de Gansu, en pleno desierto de Gobi. Jiuquan es, después de Wenchang (文昌卫星发射中心/WSLC), el centro espacial más moderno del país. No obstante, Jiuquan nació en 1958 como el primer centro de pruebas de misiles balísticos de China. En 1960 China lanzó por primera vez desde Jiuquan un misil Dongfeng 1 (DF-1, una versión del misil soviético R-2) y en octubre de 1966 lanzó un misil DF-2A con una bomba atómica. A partir de 1967 China usó Jiuquan para probar misiles DF-2, DF-3 y DF-4. El 24 de abril de 1970 un cohete Larga Marcha CZ-1, basado en el misil DF-3, puso en órbita el primer satélite artificial chino, el Dongfang Hong 1. En 1999 China comenzó la construcción del cuarto complejo de lanzamiento o Área 4 en Jiuquan, que actualmente es el único que se usa para misiones espaciales.

Centros de lanzamiento en China (Springer).

Las instalaciones del Área 4 están divididas en dos zonas: una dedicada a la integración de vehículos en la que destaca el Edificio de Ensamblaje Vertical o VPB (Vertical Processing Building), muy similar al VAB estadounidense, pero mucho más pequeño, y otra con dos rampas de lanzamiento. El edificio de integración vertical dispone de dos zonas de montaje independientes. El cohete es trasladado a una de las dos rampas mediante un transporte móvil, una técnica que China también emplea en el centro de Wenchang. Jiuquan es el único centro espacial chino desde donde se lanzan las misiones tripuladas de las naves Shenzhou. La primera misión espacial tripulada china, la Shenzhou 5, despegó desde Jiuquan en 2003. La rampa principal, SLS-1, se usa para lanzamientos tripulados del cohete CZ-2F. La rampa SLS-2 se emplea para misiones no tripuladas de cohetes CZ-2C, CZ-2D, CZ-4B y CZ-4C. Los lanzamientos militares están bajo la jurisdicción de la Base 20 del Ejército Popular de Liberación de China.

Mapa del centro espacial (CALT).

Zona de integración de Jiuquan (CALT).

Interior del edificio de ensamblaje vertical (CALT).

El Área 4 del centro espacial de Jiuquan. A la derecha se aprecian las dos rampas (Google Earth).

El satélite y el cohete en la rampa:

Poco a poco Encélado se va perfilando como uno de los mundos más atractivos para la búsqueda de vida fuera de la Tierra. Esta pequeña luna de Saturno es famosa por sus géiseres de partículas y hielo de agua que salen de su hemisferio sur y que fueron descubiertos por la sonda Cassini en 2005. Debido al minúsculo tamaño de este satélite —504 kilómetros— nadie se esperaba semejante actividad geológica, así que durante una década la comunidad científica discutió si estos chorros procedían de pequeñas reservas de agua líquida o de un océano bajo la corteza de hielo.

Recreación de la sonda Cassini atravesando los géiseres del polo sur de Encélado (NASA).

En 2015 se confirmó que el océano era global y, por tanto, no estaba limitado al hemisferio sur. Ese mismo año se descubrieron evidencias de fuentes hidrotermales en el fondo de dicho océano. La noticia fue todo un bombazo. La supuesta actividad hidrotermal catapultó a Encélado a la selecta liga de los mundos del sistema solar con mayor potencial de habitabilidad, ya que en la Tierra estas fuentes constituyen un conjunto de oasis para vida. Hoy disponemos al fin de más pruebas de que las fuentes hidrotermales de Encélado existen de verdad.

Modelo del interior de Encélado. Se aprecian las fuentes hidrotermales en el hemisferio sur y el océano global (NASA).

Ahora bien, ¿cómo sabemos que existen fuentes hidrotermales en el océano de una remota luna de Saturno? Obviamente, la sonda Cassini es incapaz de perforar el hielo de la gruesa corteza exterior y no puede estudiar el océano directamente. Lo que sí puede es analizar las partículas expulsadas por los chorros, que nos ofrecen una ventana única al interior de Encélado sin necesidad de aterrizar en su superficie. En 2015 el instrumento CDA (Cosmic Dust Analyser) de Cassini descubrió que algunas de las partículas de los chorros son de dióxido de silicio y que su tamaño es de 6 a 9 nanómetros. En la Tierra estas partículas se forman en fuentes hidrotermales de los océanos con temperaturas superiores a 90 ºC en medio alcalino sobresaturado de sílice y con abundancia de sales, así que la conclusión era que en Encélado también existen fuentes hidrotermales.
Podemos decir que la evidencia no era precisamente aplastante, de ahí la importancia del anuncio de hoy. Y es que Cassini ha detectado hidrógeno molecular en los chorros de Encélado. El instrumento INMS (Ion Neutral Mass Spectrometer) de Cassini ha descubierto que los géiseres emiten hasta 200 kg por segundo de este gas. ¿Y por qué esto es importante? Pues porque en los sistemas hidrotermales de la Tierra el agua a alta temperatura reacciona con rocas ricas en minerales ferrosos produciendo hidrógeno molecular. Es decir, estamos ante otra prueba a favor de las fuentes hidrotermales en Encélado. La detección de hidrógeno con el INMS no ha sido tarea fácil y el equipo de la misión ha tenido que trabajar muy duro para obtener datos relevantes a partir del ruido del propio instrumento.

Fuentes hidrotermales en Encélado (NASA).

Es una gran noticia porque se trata de una prueba completamente independiente a la aportada por el instrumento CDA en 2015, pero sobre todo porque tiene enormes implicaciones de cara a la habitabilidad del océano de Encélado. En la Tierra existen microoganismos —denominados quimiolitótrofos— que sobreviven en las fuentes hidrotermales alimentándose del hidrógeno y creando metano a partir del dióxido de carbono en el proceso. Y —redoble de tambores— previamente Cassini ya había detectado metano y dióxido de carbono en los chorros.
Pero antes de que nadie se atreva de hablar de pequeños enceladianos hay que subrayar que el metano puede proceder tanto de clatratos (hielo de agua con otras sustancias atrapadas en su interior) como, precisamente, de las fuentes termales gracias a reacciones entre minerales como el olivino y el agua a altas temperaturas. De hecho, la existencia de metano, junto con los granos de dióxido de silicio, se presentó en 2015 como una de las pruebas a favor de las fuentes hidrotermales. Otro punto a destacar es que los datos confirman que el océano de Encélado es muy alcalino, con un pH de entre 9 y 11, tal y como se había propuesto hace varios años (como nota aparte, personalmente me parece casi milagroso que seamos capaces de determinar las características químicas de un océano ubicado en el interior de una luna de Saturno a 1500 millones de kilómetros del Sol).

Estimación del pH del océano de Encélado (J. Hunter Waite et al.).

Es verdad que existen otros procesos capaces de generar hidrógeno en Encélado, pero todos ellos se quedan cortos a la hora de explicar los datos del INMS. Por ejemplo, si el hidrógeno fuese primordial —procedente, de algún modo, de Saturno— también debería haberse detectado helio, cosa que no ha sucedido. Igualmente, si viniese de algún otro fenómeno relacionado con la disociación de moléculas de agua también debería haberse detectado oxígeno y no ha sucedido así.
Resumiendo, Cassini no ha descubierto vida en Encélado —y no podría aunque le saltase un calamar alienígena encima porque no ha sido diseñada para ello—, pero sí ha descubierto que en el océano de Encélado se dan las condiciones para que sobrevivan microorganismos similares a los terrestres. Al menos comida —o, mejor dicho, energía— no les faltaría. Lo ideal sería estudiar la distribución isotópica del carbono de ese metano para saber si hay alguna contribución biológica, pero desgraciadamente Cassini carece de esa instrumentación (y eso sin tener en cuenta que no volverá a pasar por Encélado).

Encélado visto por Cassini (NASA/JPL-Caltech).

Una de las candidatas a la próxima misión New Frontiers de la NASA es una sonda para el estudio de Encélado y Titán (que podría ser parecida a algo así). No cabe duda de que hoy esta misión está un paso más cerca de ser aprobada, pero también hay que ser cautos. Los modelos actuales no logran explicar la elevada actividad geológica de Encélado ni siquiera teniendo en cuenta el calentamiento de marea, por lo que ciertas teorías apuntan a que la actividad de esta luna —y por tanto, su océano— podría ser intermitente. Es decir, estaríamos ante un mundo que durante la mayor parte de la historia del sistema solar ha estado congelado y que solo despierta durante breves —geológicamente hablando— intervalos de tiempo. Otras teorías apuntan a que Encélado, como otras lunas de Saturno, tendría menos de sesenta millones de años. Sea como sea, ya estamos tardando en comprobar si es verdad o no.

El gran punto débil del programa espacial ruso es sin duda la exploración del sistema solar. Después de años de continuos retrasos y revisiones, Rusia solo ha lanzado dos sondas desde 1991. Y las dos —Mars 96 y Fobos-Grunt— terminaron en fracaso. Incluso una potencia espacial modesta y con un programa planetario muy joven como es la India ha superado a Rusia en este campo al lanzar con éxito sondas a la Luna (Chandrayaan) y a Marte (Mangalyaan). Bien es cierto que no todo está perdido: Rusia juega un papel fundamental en las misiones ExoMars 2016 y, sobre todo, ExoMars 2020, ambas sondas construidas conjuntamente con la ESA, además de participar con varios instrumentos científicos en otras misiones. Pese a todo Rusia sigue manteniendo planes para lanzar sus propias sondas y el próximo objetivo es la Luna. La próxima sonda lunar rusa debe ser la Luna 25, una nave que Roscosmos planea lanzar en 2019 y que incluirá un pequeño generador de radioisótopos (RTG) con plutonio-238.

Modelo de la sonda Luna 25 (NPO Lávochkin).

Como el tema de las sondas lunares rusas es algo confuso, hagamos algo de memoria. Tras muchos cambios de planes —y de nombres—, Roscosmos decidió aprobar en 2014 tres sondas para el estudio de nuestro satélite: las Luna 25, Luna 26 y Luna 27. La Luna 25, también conocida como Luna-Glob, debía despegar en 2019 y aterrizar en la superficie lunar para poner a prueba las tecnologías asociadas con el descenso sobre la Luna. En 2021 despegaría la sonda Luna 26 o Luna-Resurs OA, un orbitador para estudiar la composición del regolito lunar. Por último, en 2023 despegaría la Luna 27 o Luna-Resurs PA, otra sonda de aterrizaje basada en la Luna 25 con un taladro desarrollado conjuntamente de la ESA para explorar el hielo de los polos lunares.

Planes actuales de Roscosmos para explorar la Luna (NPO Lávochkin).

Plan de exploración lunar de 2014 (NPO Lávochkin).

Pero recientemente Roscosmos ha vuelto a cambiar los planes y, contra todo pronóstico, ha acelerado los plazos del programa. Las sondas Luna 25, 26 y 27 se lanzarán ahora en 2019, 2020 y 2021 respectivamente y se llamarán Luna-Glob, Luna-Resurs 1 y Luna-Resurs 2. La empresa fabricante, NPO Lávochkin, también ha concretado más detalles de cada misión, especialmente de Luna 25, la primera de la serie, y la sonda Luna 28 de retorno de muestras, que ahora está planeada para no antes de 2024.

Sonda Luna 25 (NPO Lávochkin).

Luna 25 o Luna-Glob tendrá una masa de 1540 kg, de los cuales 30 kg corresponderán a los instrumentos científicos. Despegará mediante un lanzador Soyuz-2-1b/Fregat desde Baikonur. Tras realizar un viaje de cinco días que incluirán dos maniobras de corrección, la sonda se colocará en una órbita polar y circular de cien kilómetros de altura alrededor de la Luna. Tras otro encendido se situará en una órbita de 18 x 100 kilómetros. El tiempo total en órbita lunar será de entre 4 y 7 días. Posteriormente la sonda encenderá su motor principal a 18 kilómetros de altura para comenzar la fase de aterrizaje. El motor será capaz de generar un empuje de entre 400 y 480 kgf. A 2100 metros de altura la sonda habrá eliminado su velocidad horizontal y descenderá verticalmente con el motor apagado para dar tiempo al rdar Doppler a adquirir la altura y velocidad precisas. A 700 metros el motor se volverá a encender a la máxima potencia para frenar la velocidad del vehículo y a unos 20 metros se apagará y se usarán dos pequeños motores de 60 kg de empuje cada uno de cara a garantizar un aterrizaje suave —con una velocidad entre 1,5 y 3 m/s— sobre el polo sur de la Luna.

Fases de la misión Luna 25 a la Luna (NPO Lávochkin).

Fase de descenso de la Luna25 (NPO Lávochkin).

Configuración de lanzamiento (NPO Lávochkin).

La zona de aterrizaje no puede tener una inclinación superior a 7º, pero el alunizaje no será de alta precisión, como por ejemplo el de la sonda china Chang’e 3, por lo que las tres zonas de descenso elegidas son bastante planas. Además, al alunizar cerca del polo sur el Sol no se elevará sobre el horizonte más de 16,3º, motivo por el cual los cinco paneles solares —de 740 x 1220 mm cada uno, con una superficie total de 4,5 metros cuadrados— están situados en los laterales del vehículo. Estos paneles generarán una potencia de unos 530 vatios.

Partes de Luna 25 (NPO Lávochkin).

Tren de aterrizaje de Luna 25 (NPO Lávochkin).

Durante el primer día lunar la Luna 25 debe recoger muestras del regolito con un pequeño brazo manipulador y, por supuesto, tomará fotografías de la superficie. Pero para sobrevivir a la noche lunar, de dos semanas de duración, Luna 25 incorporará un pequeño generador de radioisótopos (RTG en inglés o RITEG en ruso) de plutonio 238 para garantizar que las temperaturas no desciendan demasiado. Este RTG tendrá una potencia térmica de 125-145 vatios y 6,5 vatios de potencia eléctrica, por lo que podrá generar un voltaje de unos 3 voltios, suficiente para mantener la aviónica a la temperatura adecuada. Este RTG está basado en los empleados en la malograda misión Mars 96.

RTG de Luna 25 (NPO Lávochkin).

Los instrumentos principales de la sonda son STS-L (la cámara principal, con capacidad estereoscópica), ADRON-LR (un detector de neutrones para estudiar el regolito), ARIES-L (para estudiar los iones que proceden del regolito debido a la interacción con el viento solar), LAZMA-LR (para el estudio de las muestras lunares recogidas por el brazo), LIS-TV-RPM (una cámara instalada en el brazo para ver el regolito en alta resolución), PmL (para estudiar la composición del polvo lunar y los campos eléctricos alrededor de la sonda), LINA-EKSAN (para el estudio de la exosfera lunar) y TERMO-L (para estudiar las propiedades térmicas del regolito), además de un retrorreflector láser para medir con precisión la distancia a la Luna.

Carga científica de Luna 25 (NPO Lávochkin).

En cuanto al resto de misiones, también han sufrido varias modificaciones estos últimos años. Luna 26 (Luna-Resurs 1) ha cambiado significativamente su diseño, aunque su misión sigue siendo la misma: cartografiar desde la órbita la composición mineral de la Luna y buscar rastros del hielo de los polos. Luna 26 será una sonda de 2200 kg con 160 kg de instrumentos. Por su parte, Luna 27 será similar a Luna 25, pero más pesada (2150 kg) y con más carga científica (130 kg), y además incorporará un sistema de aterrizaje de alta precisión. La estrella de la misión será el taladro capaz de perforar el suelo lunar del polo sur hasta una profundidad de dos metros para analizar su composición, aunque la sonda también estudiará el interior lunar mediante sismógrafos. La misión de retorno de muestras Luna 28, que aún no ha sido aprobada oficialmente, tendrá una masa superior a las tres toneladas y conservará las muestras a muy bajas temperaturas. Curiosamente, la propuesta de misión Luna 28, que debía llevar un Lunojod, a desaparecido del radar.

Nuevo diseño de la sonda Luna 26 (NPO Lávochkin).

Sonda Luna 27 (NPO Lávochkin).

Sonda Luna 28 de retorno de muestras (NPO Lávochkin).

Va a resultar complicado que Rusia saque adelante estas misiones en solitario, especialmente si persiste la actual situación económica y no sale adelante la colaboración con la ESA. Pero en cualquier caso se trata de un plan bastante racional y asequible. Rusia se juega mucho con la misión Luna 25 de cara a recuperar su puesto entre los países que cuentan con un programa de exploración planetaria independiente.

Modelo de la Luna 25 unida a la etapa Fregat (NPO Lávochkin).

Daniel Marín 3 ene 17

Desde que en agosto de 1976 la sonda automática soviética Luna 24 volvió a la Tierra ninguna misión espacial ha vuelto a recoger muestras del suelo lunar. Pero eso está a punto de cambiar a finales de año con la misión china Chang’e 5. Hasta la fecha solo habíamos visto la sonda en animaciones y esquemas, pero por fin hemos podido contemplar el ejemplar de vuelo.

El módulo de descenso y de ascenso de la Chang’e 5 (CCTV).

La sonda Chang’e 5 será la nave automática más compleja jamás lanzada a la Luna. Constará de cuatro módulos distintos que despegarán conjuntamente: un módulo orbital de sección cilíndrica, el módulo de reentrada, el módulo de descenso y el de ascenso. El módulo orbital será usado para frenar el conjunto en órbita lunar. Una vez allí el módulo de descenso y el de ascenso se separarán conjuntamente del resto de forma parecida al módulo lunar de las misiones Apolo. Tras el aterrizaje de alta precisión —de forma similar al de la Chang’e 3—, la Chang’e 5 usará un taladro para excavar hasta los dos metros de profundidad.

Partes de la Chang’e 5.

Aunque en un principio se vieron animaciones donde se veía un taladro montado en un brazo robot, finalmente el taladro usará un sistema fijo cuyo diseño recuerda mucho al de las sondas soviéticas de retorno de muestras Ye-8-5M (Luna 23 y Luna 24). Las muestras se depositarán directamente en el módulo de ascenso. Una vez completada la fase de recogida, el módulo de ascenso partirá hacia la órbita lunar, dejando en la superficie el módulo de descenso. El módulo de ascenso se acoplará entonces con el módulo orbital y el módulo de reentrada. Las muestras pasarán del módulo de ascenso al módulo de reentrada y el módulo de ascenso se separará y quedará abandonado en órbita lunar (como el módulo de ascenso del LM del Apolo). Poco después el módulo orbital encenderá sus motores para abandonar la órbita lunar y dirigirse a la Tierra. En las cercanías de nuestro planeta se separará el módulo de reentrada, una cápsula con una forma similar a la de la nave tripulada Shenzhou, pero de pequeño tamaño, que realizará una maniobra de doble reentrada para aterrizar en la Mongolia interior china.

Sistema de extracción de muestras de la Chang’e 5.

Detalle del módulo de ascenso de la Chang’e 5 y el taladro (CCTV).

Otro detalle del módulo de ascenso (CCTV).

Este esquema es mucho más complejo que el usado por las sondas soviéticas de retorno de muestras Ye-8-5. Estas últimas solo disponían de una etapa de descenso y otra de ascenso. La de ascenso, con la cápsula, despegaba directamente de la superficie lunar rumbo a la Tierra, sin necesidad de tener que pasar otra vez por la órbita lunar y llevar a cabo acoplamientos adicionales. Entonces, ¿por qué los chinos no han optado por un sistema similar? Pues porque el ‘truco’ empleado por las misiones Ye-8-5 solo permitía acceder a una región limitada de la cara visible de la Luna. La técnica de la Chang’e 5 es mucho más flexible y permite teóricamente acceder a toda la superficie lunar, incluida la cara oculta. Obviamente, es una técnica que vale la pena solo si planeas llevar a cabo otras misiones similares. Y, de hecho, China ya ha declaro su intención de lanzar la Chang’e 6, una réplica de la Chang’e 5, a comienzos de la próxima década para traer muestras de la cara oculta.

Maqueta del módulo orbital y la cápsula de reentrada de la Chang’e 5 (CCTV).

Maqueta del módulo de descenso y ascenso.

Módulo de descenso de la Chang’e 5 (CCTV).

Cápsula de retorno de muestras de la Chang’e 5 (CCTV).

Otra vista de la cápsula y el módulo de ascenso al fondo (CCTV).

Diferencias entre una cápsula Shenzhou y la cápsula de la Chang’e 5-T1.

Además, por el mismo precio China puede poner en práctica con la Chang’e 5 la técnica de acoplamiento en órbita lunar (LOR, Lunar Orbit Rendezvous), que, a nadie se le escapa, podría emplearse en una futura misión tripulada. Y la experiencia acumulada con la doble reentrada de la cápsula de muestras también tendría una aplicación clara en un programa tripulado (recordemos que esta técnica ya fue probada con éxito en 2014 durante la misión Chang’e 5-T1).
E incluso si China decide no poner un ser humano en la Luna, esta técnica puede ser aplicada en una misión de retorno de muestras de Marte, un objetivo que China ha declarado se encuentra entre sus prioridades para finales de la próxima década. También hemos podido ver la cápsula de la Chang’e 5, que es prácticamente idéntica a la de la Chang’e 5-T1, aunque se aprecian ligeras diferencias. Esta cápsula es una versión a escala de la Shenzhou, a su vez basada en la Soyuz rusa. La Chang’e 5 despegará a finales de este año desde el centro espacial de Wenchang mediante un cohete Larga Marcha CZ-5, el lanzador chino más potente en servicio. Será la primera sonda china que usará este cohete. Con esta misión China dará un salto de gigante en su programa de exploración del sistema solar.

Daniel Marín 12 ene 17

De los más de 3500 planetas extrasolares descubiertos hasta la fecha apenas sabemos nada sobre ellos más allá de su órbita, su masa aproximada o su tamaño. Solo en unos pocos casos conocemos al mismo tiempo la masa y las dimensiones, un requisito necesario para determinar la densidad. Con este dato ya podemos comenzar comparar los exoplanetas con los planetas de nuestro sistema solar con el fin de encontrar las semejanzas y diferencias con respecto a los mundos ya conocidos. Y uno de los descubrimientos más importantes de estos últimos años es que planetas con la misma densidad pueden ser radicalmente distintos. ¿Por qué? Pues porque aquí entra en juego la composición química.

Izquierda, posible composición interna de un planeta del sistema Kepler 102, con una proporción de silicio similar al Sol. A la derecha, un planeta granate alrededor de Kepler 407 (Robin Dienel, Carnegie DTM).

La proporción de elementos que encontramos en el sistema solar es más o menos universal, pero pequeños cambios en la abundancia relativa de algunos de ellos pueden dar como resultado planetas muy distintos y fascinantes. Quizás el caso más famoso es el de los planetas de carbono, mundos exóticos con mantos de diamante que podrían existir en sistemas donde la proporción entre el carbono y el oxígeno es mayor que la encontrada en el sistema solar. Más recientemente varios astrónomos han sugerido la posibilidad de que existan mundos granate, o lo que es lo mismo, planetas con una mayor proporción de silicio que la solar.

Veamos cómo es esto posible. La mayor parte de los minerales de la corteza y manto de los planetas terrestres del sistema solar son agrupaciones de óxidos de silicio. Pero evidentemente no todos son iguales. En la Tierra los minerales más abundantes que podemos encontrar pertenecen al grupo de la olivina, pero esto no tiene que ser así en todos los planetas de tipo terrestre, independientemente de que su densidad sea similar a la Tierra. En exoplanetas terrestres con una mayor proporción de silicio los minerales más abundantes podrían pertenecer a la familia del granate. ¿Y qué implicaciones tiene esto? Pues muchas. Los minerales como el granate son más rígidos que los relacionados con la olivina, por lo que sería más difícil mantener una tectónica de placas activa durante mucho tiempo. Estos planetas podrían tener un aspecto exterior similar al terrestre, pero sin tectónica de placas resulta más complicado regular el clima durante largos periodos de tiempo, por lo que la habitabilidad de los planetas granate sería significativamente inferior a la de los ‘planetas olivina’ como la Tierra.

Un equipo de científicos liderado por Johanna Teseke ha llegado a esta conclusión después de estudiar múltiples estrellas con el espectrógrafo APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) en el telescopio SFT (Sloan Foundation Telescope) de 2,5 metros de Nuevo México. Gracias a este instrumento han sido capaces de medir la proporción de elementos pesados en un campo estelar que coincide en buena parte con el campo observado por el telescopio espacial Kepler. Muchas de las estrellas analizadas por APOGEE tienen planetas a su alrededor que fueron descubiertos por Kepler, como por ejemplo Kepler 102 y Kepler 407. Kepler 102 es una estrella un poco más pequeña que el Sol y posee cinco exoplanetas, mientras que Kepler 407 es ligeramente mayor y tiene dos planetas. Sin embargo, Kepler 407 se caracteriza por tener una mayor proporción de silicio que Kepler 102 y que el Sol, así que es de suponer que sus planetas también gozan de esta diferencia.

Y para saber en qué se traduce esa mayor proporción de silicio en un planeta, el grupo de Teske se dirigió al geofísico Cayman Unterborn para que realizase simulaciones numéricas sobre la formación planetaria en este tipo de sistemas. La conclusión es que los planetas terrestres alrededor de estrellas como Kepler 407 podrían ser mundos granate.

Por supuesto, una simulación numérica dista mucho de ser una prueba de la existencia de este tipo de planetas, pero sin más datos a nuestra disposición y teniendo en cuenta la lejanía de estas estrellas no tenemos más remedio que acudir a ellas. Y tendremos que hacerlo durante las próximas décadas o siglos hasta que dispongamos de mejores datos sobre la composición de los exoplanetas de masa terrestre. La lección que podemos sacar es que tener una masa y una densidad similares a las de la Tierra no es garantía de que estemos ante un mundo igual al nuestro.