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La nave espacial Voyager 2 de la NASA, la única misión que visitó Urano de cerca, registró esta vista del planeta a medida que se acercaba el 14 de enero de 1986. Crédito: NASA/JPL-Caltech

En un informe largamente esperado publicado el martes, un panel de científicos planetarios recomendó que la NASA priorice el desarrollo de una misión robótica emblemática que orbitaría Urano, un mundo distante con 27 lunas conocidas que se desconocía desde una visita superficial de la nave espacial Voyager. 2 Hace 36 años inexplorados.

El informe Decadal Planetary Science Survey, publicado por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina, proporciona a la NASA una hoja de ruta para la próxima década de exploración del sistema solar. La agencia estadounidense ha tenido durante mucho tiempo la política de seguir las recomendaciones de los informes de una vez en una década.

Los científicos dijeron que la segunda prioridad para el programa de investigación planetaria de la NASA debería ser el desarrollo de una misión robótica para orbitar y aterrizar en la luna Encelado de Saturno, que misiones anteriores han demostrado que alberga un océano de agua líquida que se encuentra debajo de una capa de hielo global enterrada de la cual el material entra en erupción. del polo sur de la luna.

Las misiones Urano y Encelado recibieron clasificaciones por delante de otros conceptos de misión considerados por el Panel de Encuesta Decenal. La NASA preparó 11 estudios de concepto de misión para su revisión por parte del Comité de Investigación de Decadal, y el panel determinó que seis de los conceptos tenían «mérito científico sobresaliente».

Estos conceptos incluyeron el Uranus Orbiter and Probe y el Enceladus Orbilander, que recibió una clasificación superior. Otros conceptos explorados por el Comité de Inspección Decadal incluyeron módulos de aterrizaje para volar a la luna Europa de Júpiter y la luna más interna del Sistema Solar Mercurio, una misión emblemática para orbitar y aterrizar en Venus, y una misión robótica para orbitar Neptuno y volar repetidamente más allá de su luna del tamaño de un planeta. , Tritón.

Se consideró que la misión insignia de Venus era la más costosa y técnicamente arriesgada del grupo. Una estimación de costos independiente de Aerospace Corp. estimó que la misión Uranus Orbiter and Probe costaría alrededor de $ 4.2 mil millones, y la misión Enceladus Orbiter and Lander costaría $ 4.9 mil millones.

La encuesta de una década clasificó al buque insignia Neptuno-Tritón por debajo de la misión Urano debido a las limitaciones de trayectoria en la década de 2030. La alineación de los planetas facilita que una nave espacial se lance hacia Urano esta década.

«El UOP (Uranus Orbiter and Probe) realizaría una gira orbital de varios años para transformar el conocimiento de los gigantes de hielo en general y el sistema de Urano en particular a través de sobrevuelos y la entrega de una sonda atmosférica», dijeron las Academias Nacionales en un comunicado de prensa. . «El informe establece que UOP complementaría programáticamente las misiones emblemáticas en curso y que el lanzamiento dentro de la década 2023-2032 es factible con los vehículos de lanzamiento actualmente disponibles».

«El (Enceladus) Orbilander buscaría evidencia de vida en Enceladus, una luna de Saturno, desde la órbita y durante una misión terrestre de dos años que llevaría a cabo estudios detallados de material fresco del penacho del océano interior de Enceladus», según el National. llamadas academias.

La misión Urano podría lanzarse en 2031 o 2032 en un cohete comercial de carga pesada como el Falcon Heavy de SpaceX si la NASA tiene el presupuesto para comenzar a trabajar en el proyecto rápidamente. La misión Enceladus requeriría un vehículo de lanzamiento súper pesado más poderoso como el Sistema de lanzamiento espacial de la NASA para el lanzamiento no antes de finales de la década de 2030, escribieron los científicos en el informe de investigación de una década.

«Hay opciones disponibles para el lanzamiento (del Enceladus Orbilander) en un vehículo pesado con una etapa de propulsión solar eléctrica y/o asistencia de gravedad de Júpiter (si está disponible)», escribieron los científicos. El documento no menciona los cohetes superpesados ​​comerciales, como la nave espacial de SpaceX, que se encuentran actualmente en desarrollo.

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Miranda, una de las lunas de Urano, vista por la nave espacial Voyager 2 de la NASA el 24 de enero de 1986. Crédito: NASA/JPL-Caltech

El último Informe de encuesta decenal, publicado en 2011, recomendó que la NASA realice una misión de retorno de muestra de Marte y un explorador robótico para estudiar la luna Europa de Júpiter.

La NASA respondió desarrollando el rover Perseverance, que se lanzó en 2020 y aterrizó en Marte el año pasado para comenzar a recolectar muestras de rocas para regresar a la Tierra a principios de la década de 2030. La misión Europa Clipper se encuentra actualmente en construcción en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en California para su lanzamiento en 2024.

Los científicos en el informe de este año dijeron que la NASA debería continuar trabajando en esas misiones, y agregaron que la «máxima prioridad científica» para el esfuerzo de exploración robótica de la agencia debería ser completar la campaña de devolución de muestras de Marte «lo antes posible sin un aumento o Reducción» completa actual alcance.»

Otra sección del informe de la encuesta de diez años recomendó que la NASA brinde pleno apoyo al «desarrollo, lanzamiento oportuno y posterior operación del NEO Surveyor», un telescopio infrarrojo diseñado para detectar asteroides que podrían amenazar la Tierra. El programa de defensa planetaria de la NASA lanzó su primera misión espacial en noviembre pasado, un proyecto llamado Prueba de redirección de doble asteroide, que intentará demostrar la capacidad de desviar una roca espacial de su trayectoria en una colisión dirigida con un pequeño asteroide a finales de este año.

Después de DART y NEO Surveyor, cuyo lanzamiento está programado para 2026, el próximo enfoque de la NASA debería ser demostrar su capacidad para desarrollar una misión de «respuesta rápida» para volar más allá de un asteroide cercano a la Tierra relativamente pequeño y probar capacidades, para prepararse mejor para un amenaza de asteroide con poca advertencia a la Tierra.

«Este informe representa una visión ambiciosa pero viable para impulsar las fronteras de la ciencia planetaria, la astrobiología y la defensa planetaria durante la próxima década», dijo Robin Canup, vicepresidente asociado de la dirección de ciencia planetaria del Southwest Research Institute y copresidente del Comité Directivo de las Academias Nacionales la encuesta de la década.

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Capturada por el Telescopio Espacial Hubble el 25 de octubre de 2021, esta vista de Urano pone el foco en el brillante capuchón polar norte del planeta. Es primavera en el hemisferio norte y la creciente radiación ultravioleta del sol parece estar iluminando la región polar. Créditos de las imágenes: NASA, ESA, A. Simon (Centro de Vuelo Espacial Goddard) y MH Wong (Universidad de California, Berkeley) y el equipo OPAL

El informe de investigación de diez años también emitió recomendaciones sobre los programas New Frontiers y Discovery de la NASA, que están desarrollando sondas científicas de rango medio y relativamente económicas para el sistema solar.

El costo de las misiones New Frontiers tiene un tope de $ 900 millones para costos de desarrollo previos al lanzamiento, aproximadamente una quinta parte del costo de una misión científica emblemática. El desarrollo de misiones científicas de clase Discovery debe costar menos de 500 millones de dólares, según las últimas cifras de la NASA.

La NASA solicita aportes de equipos científicos externos para cada misión New Frontiers y Discovery, mientras que el desarrollo de las misiones emblemáticas generalmente se administra en un centro de la NASA.

Los comités de las Academias Nacionales han proporcionado previamente a la NASA una lista de candidatos objetivo para las misiones de Nuevas Fronteras, incluido el retorno de una muestra de la superficie de un cometa, un retorno de muestra del lado oculto de la luna, una misión a Encelado, una sonda atmosférica de Saturno, una sonda de descenso de Venus o módulo de aterrizaje, una nave espacial para explorar la luna volcánica Io de Júpiter y una red geofísica lunar para estudiar la estructura interna de la luna.

Las misiones anteriores de la clase New Frontiers incluyen la sonda New Horizons de la NASA a Plutón, la misión Juno en órbita alrededor de Júpiter y la misión de retorno de muestras de asteroides OSIRIS-REx.

Los científicos en la encuesta de una década recomendaron que la NASA modifique la lista de objetivos de la misión de New Frontiers para futuras rondas de selección para incluir:

• Una misión para orbitar y aterrizar en un asteroide Centauro

• Una misión para devolver muestras del planeta enano Ceres

• Retorno de una muestra de la superficie de un cometa

• Una misión para realizar múltiples sobrevuelos de la luna Encelado de Saturno

• Una red geofísica lunar

• Una sonda atmosférica de Saturno

• Un orbitador a la luna Titán de Saturno

• Un explorador de Venus in situ

La misión de retorno de la muestra lunar y el explorador del volcán Io se han eliminado de la lista de New Frontiers. Pero estos objetivos científicos podrían lograrse a través del programa Artemis de la NASA, que tiene como objetivo enviar astronautas de regreso a la luna, y a través del programa científico del sistema solar Discovery de menor costo.

La encuesta de una década también le pidió a la NASA que aumentara su límite de costos de New Frontiers a $ 1.65 mil millones y su límite de costos de Discovery a $ 800 millones, cifras que empujarían los costos operativos por debajo del límite de costos. Los científicos también recomendaron que la NASA permita más ajustes más adelante en la década para tener en cuenta la inflación.

El Panel de Investigación de las Academias Nacionales recomendó que la NASA continúe seleccionando dos misiones Discovery en cada ronda de nominaciones, una práctica que la agencia había comenzado en los últimos años después de seleccionar previamente solo una nominación ganadora por ronda. El Panel de Votación Decadal también escribió que la NASA eventualmente debería comenzar a seleccionar dos misiones de clase Nuevas Fronteras en cada ronda de nominación.

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La vista en color mejorada de Encelado fue capturada por la nave espacial Cassini de la NASA. Las rayas de tigre azuladas de la luna son visibles en la parte inferior de la imagen. Crédito de la foto: NASA/JPL/Instituto de Ciencias Espaciales

Los científicos que escribieron en el informe de la encuesta de diez años expresaron su continuo apoyo al programa de Marte de la NASA y agregaron que la agencia debería priorizar una misión «Mars Life Explorer» para buscar signos de vida existente en el planeta rojo. El programa de lanzamientos múltiples para devolver muestras marcianas, iniciado con el lanzamiento del rover Perseverance, se centra en la búsqueda de evidencia de vida pasada en Marte.

El Mars Life Mapper será un «módulo de aterrizaje in situ en busca de firmas biológicas modernas», dijo Philip Christensen, copresidente del Panel de Encuestas Decadal y profesor de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona.

La NASA ha estado trabajando en asociación con Canadá, Japón e Italia en las primeras etapas de planificación de una misión Mars Ice Mapper, pero la Casa Blanca propuso cancelar ese proyecto en la propuesta de presupuesto del año fiscal 2023 publicada el mes pasado.

La encuesta de una década también ofreció recomendaciones para que el Departamento de Ciencias de la NASA trabaje con la Dirección de Vuelos Espaciales Tripulados de la agencia en los objetivos de investigación para los astronautas que aterrizan en la luna.

Los científicos recomendaron que la NASA desarrolle un rover llamado Endurance-A que aterrizaría en la luna a bordo de una nave espacial comercial y recolectaría «una cantidad significativa de muestras de alta calidad durante un viaje largo» antes de entregar las muestras a los astronautas en la luna, regresarían a la Tierra para su análisis.

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