Un taladro doble diseñado para el hielo de Europa

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EuropaUn taladro térmico similar a un topo, diseñado para abrirse camino a través de la helada superficie de Europa, la luna de Júpiter, podría estar en una futura misión prevista para su lanzamiento en 2020.

Tal dispositivo representaría lo mejor de ambos mundos: usar el calor para fundir el hielo y hojas de taladro giratorias para limpiar el material rocoso. El taladro estaría anidado dentro de una sonda penetradora mayor que se incrustaría en la capa helada de Europa.

“Los penetradores son la opción más segura, barata y factible para un aterrizaje en Europa actualmente, y el conocimiento para construirlos está ahí”, dice Peter Weiss, post-doctoral actualmente en el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) en Francia. Él y sus colegas de la Universidad Politécnica de Hong Kong junto con otros investigadores del Institut fuer Weltraumforschung en Graz, Austria, trabajaron en un estudio detallado en el ejemplar de enero de la revista Advances in Space Research.

La NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) se han unido en la Misión al Sistema Júpiter-Europa (EJSM), con Rusia y Japón mostrando también interés. La misión podría constar de varios orbitadores que observen Europa, pero Rusia tiene sus ojos puestos en un posible aterrizador – y los rusos ya han construido penetradores para misiones anteriores, como la fallida misión Marte 96.

“El taladro térmico podría ser la ‘nariz’ del penetrador, para catar el hielo de Europa”, explica Weiss.

El taladro se calienta

Cualquier sonda de aterrizaje que quiera buscar signos de vida en Europa debe ir mucho más allá de los dos metros en la superficie helada, debido a que la fuerte radiación y el bombardeo de partículas habrían aniquilado cualquier traza biológica en la capa superior.

Hacer que un aterrizador robótico tenga un aterrizaje suave antes de prepararse para taladrar sería una tarea más compleja y cara en comparación con un penetrador, dice Weiss. Un taladro térmico podría simplemente desplegarse desde el interior del penetrador tras el impacto, y empezar a taladrar a través de la prístina capa de hielo por debajo, para tomar muestras de material a profundidades de hasta 10 metros.

Las estimaciones del grosor de la capa de hielo de Europa varían entre unos pocos kilómetros y unas decenas de kilómetros, pero Weiss dice que no tiene sentido ir mucho más allá de 10 metros debido al estado actual de la tecnología. Por ejemplo, el taladro estaría unido al penetrador por un cable de comunicaciones, y la longitud del cable estaría limitada en base a cuánto podría transportar la sonda. Este cable permitiría que una recopilación de datos desde el taladro, serpenteara hasta los instrumentos científicos principales del penetrador, y entonces los datos serían enviados a un orbitador.

Los experimentos de laboratorio demostraron cómo un diseño de taladro térmico funcionaba mucho mejor al tratar con el reto combinado de hielo y regolito, en comparación con una sonda de fusión como Cryobot que depende sólo del calor.

La presión interna dentro del agujero se espera que se incremente y permita que haya agua líquida una vez que se haya recongelado el agujero inicial. Esto permitiría al taladro tomar muestras de agua usando una micro-bomba, pero la recongelación del agujero también protegería al hielo contra una posible contaminación externa.

Olvídate de los sumergibles

Han aparecido en los últimos años algunas ideas sobre un sumergible que explora los supuestos océanos de las profundidades de Europa, y la NASA ha probado submarinos robóticos en los gélidos lagos de la Antártida.

Pero Weiss, que ha pasado varios años trabajando con submarinos robóticos, dice que la tecnología actual no puede desplegar un sumergible en Europa. Simplemente empaquetar todo el cableado que conectaría el sumergible con la nave de aterrizaje principal representaría un problema. Aunque la capa de hielo se cree que es al menos de varios kilómetros de grosor, nadie sabe exactamente a qué profundidad podría estar el océano – podría haber una gruesa capa de nieve semiderretida entre la capa de hielo y el océano. Otra cuestión es la distancia hasta el suelo oceánico.

“El océano inferior – de existir – podría tener 100 kilómetros de profundidad”, comenta Weiss.

Los submarinos robóticos de la Tierra han alcanzado profundidades de 11 kilómetros, pero pesaban varias toneladas y requerían de enormes naves de apoyo en la superficie. Esto no funcionará para una misión en Europa que tiene que viajar ligera.

“Los institutos que pretenden desarrollar robots submarinos ‘ para explorar el fondo del océano de Europa’ deberían estar financiados por Hollywood, no por la NASA”, señala Weiss.

Esperando una llamada

Los investigadores han probado hasta el momento su taladro tanto en entornos de presión como de vacío, pero aún quieren aumentar su eficiencia. El siguiente paso lógico es probar cómo de bien supera un taladro térmico el impacto a bordo de un penetrador.

Si el taladro térmico, o algún otro tipo de sonda aterrizadora, tendrá alguna opción de llegar a la superficie helada de Europa sigue en el aire. Pero incluso aunque distintas agencias espaciales están meditando su papel y presupuestos, Weiss dice que hay una sensación de urgencia por descubrir qué está pasando en Europa.

Una misión que conste sólo de orbitadores podría encontrar pruebas más interesantes sobre la posibilidad de vida en la luna joviana, pero no tendría la capacidad de ir abajo y encontrar las pruebas. Una misión de seguimiento podría no estar lanzada hasta la década del 2040 – una buena razón para que la actual generación de científicos quiera algún elemento explorador en la superficie.

“De otra forma no tendremos ninguna confirmación de astrobiología en Europa — o tal vez ni siquiera en el Sistema Solar – durante nuestro periodo de vida”, comenta Weiss.


Autor: Jeremy Hsu
Fecha Origina: 15 de abril de 2010
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