Aprobadas las misiones VERITAS y DAVINCI+: la NASA vuelve a Venus

Por Daniel Marín

La NASA vuelve a Venus. El administrador de la NASA Bill Nelson ha anunciado hoy las próximas misiones de tipo Discovery, que, con un coste de unos quinientos millones de dólares, son las más baratas de la agencia. De las cuatro finalistas, la NASA ha aprobado las dos propuestas de misiones para estudiar Venus: VERITAS y DAVINCI+. El resultado ha sido acogido con alegría por la comunidad de científicos planetarios dedicados a Venus y que se sentían abandonados por el programa de exploración planetaria de la agencia espacial. No en vano, la NASA no ha mandado ninguna sonda al planeta vecino desde 1989. La decisión ha dejado fuera a las misiones IVO (Io Volcano Observer), para el estudio de Ío (la luna de Júpiter), y Trident, creada para explorar Tritón, el mayor satélite de Neptuno. La elección ha sido bastante lógica teniendo en cuenta, por un lado, que VERITAS y DAVINCI+ se complementan perfectamente y, por otro lado, que IVO y Trident son claramente demasiado ambiciosas para una misión de tipo Discovery (de todas formas, la selección de este tipo de misiones se lleva a cabo en base a las bondades presupuestarias técnicas y de organización de cada misión por separado, independientemente de los objetivos científicos de la NASA).

La NASA vuelve a Venus después de varias décadas (NASA).

Como todos sabemos, Venus es actualmente un infierno con una temperatura superficial de 470 ºC y 93 bares de presión. Entonces, ¿por qué es resulta vital estudiar este mundo yermo y desolado? Dejando a un lado el reciente y no concluyente descubrimiento de fosfano, Venus es importante por varios motivos. El más importante es que todavía no se comprenden muy bien los mecanismos que han hecho que un planeta similar en tamaño y en composición a la Tierra haya evolucionado de forma tan diferente a nuestro planeta. Sí, evidentemente, la mayor cercanía al Sol fue clave para provocar el efecto invernadero descontrolado que vemos hoy en día, pero seguimos sin entender muchos detalles de esta evolución. Sin ir más lejos, es posible que Venus fuese habitable —esto es, que tuviese agua en la superficie— hasta hace «solamente» dos mil millones de años, o incluso hasta épocas más recientes. Sí, hace mucho, pero, de confirmarse, esto significaría que Venus fue habitable durante mucho más tiempo que Marte y que durante casi la mitad de la historia del sistema solar hubo dos planetas capaces de albergar formas de vida. Además, en las últimas décadas se han descubierto decenas de mundos parecidos a la Tierra en términos de masa y tamaño. Pero, ¿se trata de exotierras o de exovenus? ¿Cómo distinguirlos si no conocemos todos los detalles de nuestro vecino?

El planeta vecino (NASA).

En definitiva, Venus es una prioridad de la comunidad científica. Sin embargo, la mayor parte de agencias espaciales parecían haberse olvidado de él. La ESA ha enviado la sonda Venus Express y la JAXA la misión Akatsuki, pero, aunque se trata de misiones interesantes, no son exactamente lo que pedía la mayoría de científicos planetarios. ¿Y cómo sería esa misión ideal? Pues, como vimos hace poco, se trataría de una compleja sonda formada por un orbitador, una sonda de superficie, globos y subsatélites. El problema es que esta misión flagship saldría por unos 3700 millones de dólares, y la NASA no tiene tanto dinero. La alternativa es enviar sondas más baratas que estudien algunos objetivos cruciales por separado. Y aquí es donde entran las misiones Discovery de bajo coste. Ahora bien, ¿en qué objetivos nos debemos centrar? En las últimas décadas se han formado dos «bandos» entre los científicos especializados en Venus: los que abogan por priorizar el cartografiado desde la órbita y los que consideran que la prioridad es analizar la atmósfera.

Tres motivos para estudiar Venus (NASA).

Es fácil comprender al primer bando. Venus está cubierto por una espesa capa de nubes y la única forma de ver la superficie es usando el radar. Las sondas soviéticas Venera 15 y 16, así como las sondas Pioneer Venus y Magallanes de la NASA nos han permitido disponer de un mapa global de radar de la superficie de Venus, pero su resolución no es lo suficientemente alta como para discriminar entre las predicciones de muchas teorías —¿hubo o hay algo parecido a la tectónica de placas en Venus? ¿Cómo son en detalle las coronas y otras estructuras volcánicas de la superficie? ¿Son las tesserae los «continentes» de Venus? ¿Cuántos cráteres de pequeño tamaño hay?—. Sin mapas globales de alta resolución no podemos comprender Venus en conjunto. Disponer de un mapa global detallado es un requisito necesario antes de continuar a una fase posterior de exploración.

¿Cómo, cuándo y por qué divergieron la evolución de la Tierra y Venus? VERITAS y DAVINCI+ son dos propuestas de misiones que pretenden dar respuesta a esta pregunta (JPL/NASA).

Pero el bando de los «atmosféricos» no estaba de acuerdo. Este bando, que se ha hecho más fuerte en los últimos años, considera que una sonda atmosférica es más simple y rápida que un orbitador y puede aportar información fundamental sobre la evolución de Venus. ¿Cómo? Pues midiendo la abundancia y proporción isotópica de gases nobles para saber cuánta agua —y otros volátiles como azufre, potasio o cloro— tuvo Venus en el pasado y cuándo, aproximadamente, se convirtió en un infierno. Por ejemplo, estudiando los isótopos de xenón podemos saber si Venus ha sufrido en el pasado algún evento catastrófico. La proporción de los isótopos de neón (neón-22 y neón-20) nos dirá la cantidad de volátiles que tuvo Venus al nacer, mientras que la proporción de los isótopos de kriptón (kriptón-82 y kriptón-86) servirá para saber si el planeta pudo tener océanos o no, una información que también nos aporta la relación de deuterio e hidrógeno y la de los isótopos nitrógeno-14 y nitrógeno-15. Igualmente, la proporción de los isótopos de argón (argón-36 y argón-38) nos permitirá medir la pérdida de atmósfera primigenia. Además, disponer de perfiles detallados de presión, temperatura y composición de la atmósfera actual servirá para comprender Venus mucho mejor y saber si hay volcanes activos, una información que a su vez nos permitirá restringir los modelos evolutivos del planeta.

Sonda VERITAS (NASA).

No es de extrañar por tanto que en la última década hayamos visto varias propuestas de orbitadores dotados de un radar de apertura sintética (SAR) junto con propuestas de cápsulas o globos para estudiar la atmósfera de Venus. VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) —¡toma acrónimo!— es una propuesta que se presentó en 2015 al programa Discovery, aunque no fue seleccionada en esa ocasión. El instrumento principal de la sonda es el radar de apertura sintética VISAR (Venus Interferometric Synthetic Aperture Radar), que debe obtener un mapa global de Venus con una resolución de unos 30 metros (y 5 metros en vertical), aunque en algunas zonas —más del 20% de la superficie— alcanzará una resolución de hasta 15 metros (como comparación, la resolución de Magallanes era de entre 115 y 280 metros, con un máximo de 75 metros en algunas regiones). VERITAS también lleva la cámara VEM (Venus Emissivity Mapper) para ver la superficie de Venus a través de las nubes en cinco ventanas espectrales del infrarrojo. A pesar de que la resolución de VEM será inferior a la obtenida mediante el radar, servirá para buscar pruebas de vulcanismo activo. Los datos del campo gravitatorio de Venus permitirán estimar las características del interior de Venus (sobre todo, el tamaño del núcleo).VERITAS se colocará inicialmente alrededor de Venus en una órbita elíptica inclinada 89º, pero tras 118 días se situará en una órbita circular entre 175 y 250 kilómetros de altura, donde estará un mínimo de 729 días. Su misión primaria debe durar 64 meses. El Investigador Principal (PI) de VERITAS es Suzanne Smrekar, del JPL. En la misión colaboran las agencias espaciales de Alemania (DLR), Francia (CNES) e Italia (ASI).

Características del SAR de VERITAS (NASA).

Órbita científica de VERITAS (NASA).

Por su parte, DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging Plus) también se remonta a 2015, aunque entonces se presentó como DAVINCI, sin el «plus». DAVINCI+ es una cápsula que descenderá por la atmósfera de Venus durante una hora y solo sobrevivirá unos veinte minutos en la superficie (con suerte). Los instrumentos principales son el espectrómetro de masas VMS (Venus Mass SPectrometer), basado en el SAM de Curiosity, y el espectrómetro VTLS (Venus Turntable Laser Spectrometer). Estos espectrómetros medirán la proporción de isótopos de gases nobles y otros elementos, además de concretar la composición de la atmósfera. También dispone del instrumento VASI (Venus Atmospheric Structure Investigation), que nos dará información sobre la temperatura, presión, vientos y otros parámetros atmosféricos. Y además veremos imágenes de la superficie de Venus tomadas a gran altitud por la cámara VenDI (Venus Descent Imager), un instrumento que usará tecnología de las cámaras MARDI y Mastcam del rover marciano Curiosity. VenDI nos regalará las primeras imágenes de una tessera venusina. La cápsula DAVINCI+ viajará a Venus acoplada a un bus orbital de Lockheed Martin. Tras un viaje a Venus de seis meses, la sonda permanecerá en una órbita parecida a la del planeta durante 16 meses y realizará dos sobrevuelos previos. El bus liberará la cápsula girando a 5 revoluciones por minuto dos días antes de entrar en la atmósfera. El bus se encargará de retransmitir los datos de la cápsula a la Tierra mientras sobrevuela el planeta. Posteriormente, el bus entrará en órbita de Venus y estudiará el planeta durante medio año aproximadamente. El PI de DAVINCI+ es James B. Garvin, del Centro Goddard de la NASA.

Sonda DAVINCI+ (NASA)

Instrumentos de DAVINCI+ (NASA).

.

Como vemos, las dos misiones se complementan de forma espectacular y, aunque no equivalen a una misión flagship completa, sin duda serán cruciales para entender mejor el planeta vecino. Ambas sondas deben despegar entre 2028 y 2030. Lo bueno es que, al estar Venus muy cerca, no tardarán mucho en llegar.

Fuente: danielmarin.naukas.com