En esta nota te contamos todo acerca de Europa Clipper, lanzada en Octubre de 2024, y que llegará a su destino en 2030.
La sonda Europa Clipper de la NASA, lanzada el 14 de octubre de 2024, se encuentra en un viaje interplanetario de 5.5 años hacia Júpiter, con llegada prevista en abril de 2030. Actualmente se encuentra en ruta, tras realizar asistencias gravitacionales con Marte (marzo 2025) y próximamente con la Tierra (diciembre 2026) para ganar velocidad.
En estos momentos, la sonda navega por el sistema solar interior, habiendo superado con éxito sus primeras pruebas de instrumentos en el espacio profundo. Para cubrir los 2.900 millones de kilómetros, utiliza la gravedad de Marte y la Tierra para impulsarse, ya que es la sonda más pesada lanzada por la NASA para una misión planetaria. Llegará al sistema de Júpiter en abril de 2030, realizando casi 50 sobrevuelos cercanos a la luna Europa a partir de 2031 para investigar su habitabilidad
Pero vamos a los objetivos. Europa Clipper es la primera misión que llevará a cabo una investigación detallada de la luna joviana Europa. Los científicos predicen que este mundo tiene un océano salado bajo su corteza helada, el cual podría contener los componentes básicos necesarios para sustentar la vida como la conocemos.
Los tres objetivos científicos principales de la misión son comprender la naturaleza de la capa de hielo y el océano que yace debajo, así como la composición y la geología de la luna. La exploración detallada de Europa ayudará a los científicos a comprender mejor el potencial astrobiológico de mundos habitables más allá de nuestro planeta.
Europa, una de las principales lunas de Júpiter, es un mundo helado en apariencia. Su superficie está cubierta por una corteza de hielo de entre 10 y 30 km de espesor, marcada por grietas, fracturas y líneas oscuras que delatan un pasado —y presente— dinámico.
Pero lo verdaderamente extraordinario está debajo.
- Un océano global de agua salada se extiende bajo esa capa helada
- Podría tener más del doble de agua que todos los océanos de la Tierra
- Se mantiene líquido gracias al calentamiento por marea, generado por la gravedad de Júpiter
Este océano no está en contacto con la luz solar. Sin embargo, podría tener fuentes de energía en su fondo, similares a las chimeneas hidrotermales de la Tierra.
Y donde hay agua, energía y química… la vida podría abrirse camino.
Tiempo de misión
La misión
La nave espacial Europa Clipper de la NASA realizará decenas de sobrevuelos cercanos a la luna de Júpiter Europa, en los que recopilará mediciones detalladas para investigar esta luna. La nave espacial, en órbita alrededor de Júpiter, realizará casi 50 sobrevuelos de Europa a altitudes de máxima aproximación tan bajas como 25 kilómetros sobre la superficie, volando sobre un lugar diferente durante cada sobrevuelo para examinar casi toda la luna.
El principal objetivo científico de Europa Clipper es determinar si hay lugares debajo de la superficie de la luna helada de Júpiter, Europa, que podrían albergar vida
La espacionave
Europa Clipper es una nave espacial robótica que usa energía solar, construida para llevar a cabo las primeras investigaciones detalladas de la luna Europa. Con sus paneles solares desplegados, Europa Clipper mide más de 30 metros, la longitud aproximada de una cancha de basquet. El cuerpo principal de la nave está formado por la bóveda de aviónica, el módulo de radiofrecuencia y el módulo de propulsión.
Para obtener la respuesta, una intrincada serie de instrumentos trabajarán en conjunto para recopilar mediciones de su océano interno, cartografiar la composición de su superficie y su geología, y buscar respiraderos por donde puedan estar saliendo columnas de vapor de agua provenientes de su corteza helada.
Los instrumentos que lleva, y su función
El sistema de formación de imágenes de Europa Clipper captará las cordilleras, los valles, las bandas y otras características de la superficie de Europa con un detalle sin precedentes. El sistema de formación de imágenes tiene una cámara gran angular y una cámara de ángulo estrecho.
Cada cámara tiene un sensor de ocho megapíxeles sensible a las longitudes de onda visibles de la luz y un pequeño rango de longitudes de onda del infrarrojo cercano y ultravioleta. Este sistema cartografiará alrededor del 90 por ciento de Europa a 100 metros por píxel. Eso es seis veces más superficie de Europa de lo que fue cartografiado con las imágenes de la nave espacial Galileo, el vehículo orbitador de Júpiter que captó imágenes de esta luna, a finales de la década de 1990.
Europa Clipper también determinará la composición de la superficie de la luna. El espectrómetro de imágenes de la misión analizará la luz infrarroja reflejada desde Europa para buscar compuestos orgánicos, como sulfatos y carbonatos, y otros compuestos. El instrumento medirá la presencia, ausencia y fuerza de diversas longitudes de onda de luz que ayudan a los científicos a inferir la composición. El espectrómetro de imágenes cartografiará la composición de la superficie de Europa en detalle, ayudando a los científicos a comprender la historia geológica de Europa y el posible océano de la luna.
Uno de los instrumentos de Europa Clipper, utilizará un radar para penetrar la capa de hielo de la luna en busca del posible océano que se encuentra debajo y estudiará la estructura y el grosor del hielo. El radar de penetración del hielo transmitirá las ondas de radio que rebotan en las características del hielo subterráneo.
Esta misma tecnología ha sido utilizada en la Tierra durante décadas para estudiar el espesor y la estructura subterránea de las capas de hielo de la Antártida y Groenlandia. El radar de Europa Clipper utilizará dos frecuencias diferentes de ondas de radio para penetrar el hielo de Europa hasta 30 kilómetros de profundidad. Algunas ondas de radio regresarán a la nave espacial, pero a una fracción de su energía original.
Al medir la diferencia de tiempo entre la transmisión y el retorno, y al saber a qué velocidad viajan las ondas de radio a través de diversos materiales, el instrumento de radar nos indicará a qué distancia de la nave espacial están las características detectadas. Esto permitirá a los científicos comprender las diferencias en las propiedades de los materiales y producir detalladas imágenes en 3D de la capa de hielo
La misión también llevará un magnetómetro para medir la fuerza y la dirección del campo magnético de la luna. Europa no genera su propio campo magnético de forma independiente. Sin embargo, las variaciones temporales del campo magnético de Júpiter inducen un campo magnético dentro de Europa, presumiblemente mediante corrientes eléctricas que fluyen en un océano salado debajo del hielo de esta luna.
Ubicado sobre un brazo de soporte que alcanza 8,5 metros de longitud cuando está completamente desplegado, el instrumento magnetómetro de Europa Clipper medirá la fuerza y la orientación de los campos magnéticos de Europa y Júpiter durante decenas de sobrevuelos de Europa. El instrumento permitirá a los científicos medir la profundidad y la salinidad del posible océano de Europa, así como el espesor de la capa de hielo.
El análisis de la capa de hielo de Europa
Descubrir el grosor de la capa de hielo de Europa es importante para comprender si existen lugares debajo de la superficie de la luna que podrían albergar vida hoy en día. El hielo más delgado o el agua que pasa a través del hielo ayudarían a que los elementos químicos básicos esenciales en la superficie de Europa lleguen al océano, mejorando las probabilidades de que la luna pueda sostener vida. Si bien el radar y el magnetómetro de penetración de hielo de la nave espacial proporcionarán medios complementarios para medir el espesor de la capa de hielo, los experimentos de gravedad también permitirán a los científicos obtener mediciones detalladas de la forma variable de la superficie de Europa a medida que esta orbita Júpiter, así como información detallada sobre el subsuelo de Europa.
Europa Clipper pasará casi 50 veces a través del campo de gravedad de Europa mientras la luna está a diversas distancias de Júpiter. El campo gravitatorio de Europa es en parte el resultado de la forma de la propia luna. Al estudiar cómo cambia de forma el campo de gravedad de Europa, los científicos miden cómo la propia luna responde a las fuerzas de marea de Júpiter, como resultado de su estructura interior. En los experimentos con gravedad, las antenas de radio de la Red de Espacio Profundo de la Nasa, enviarán señales de radio a Europa Clipper. Luego, la nave espacial retransmitirá estas ondas de radio a la Tierra a una frecuencia diferente, de modo coherente con lo que recibió. El equipo científico a cargo de estudiar la gravedad puede analizar con precisión el efecto Doppler y otros aspectos de la señal de radio que se recibe en la Tierra. Estas mediciones de la gravedad, combinadas con las líneas de evidencia del radar de penetración de hielo y el magnetómetro de la nave espacial, ayudarán a limitar los posibles espesores de las capas oceánicas y de hielo de Europa.
Europa Clipper lleva un sistema de imágenes de emisión térmica que analizará la luz infrarroja de Europa para cartografiar las temperaturas en la superficie de la luna. Esta herramienta buscará pistas sobre su actividad, como criovolcanes y regiones donde el posible océano de la luna podría estar cerca de la superficie. Cuando parte de Europa rota, fuera de la luz solar, el material granular se enfría más rápido que los grandes bloques de material. El sistema de imágenes térmicas registrará las velocidades de enfriamiento de la superficie para conocer la textura de la superficie de Europa. Cartografiar la temperatura de la superficie y el agua cerca de la superficie ayudará a comprender las propiedades de Europa a pequeña escala.
Al recolectar luz ultravioleta con un telescopio y crear imágenes, el espectrógrafo del ultravioleta de Europa Clipper buscará posibles columnas de vapor de agua que podrían hacer erupción desde la superficie de Europa, además de proporcionar datos sobre la composición y la dinámica de la delgada atmósfera de la luna, y datos sobre la composición de la superficie de la luna. Este instrumento recoge la luz ultravioleta y separa sus longitudes de onda con una rejilla óptica. El espectrógrafo del ultravioleta identificará principalmente moléculas relativamente simples, como hidrógeno, oxígeno, hidróxido y dióxido de carbono.
Además, el espectrómetro de masas de la misión identificará y analizará los gases en la tenue atmósfera de Europa y proveniente de posibles columnas. El espectrómetro de masas recogerá gases, los convertirá en partículas cargadas llamadas iones y hará rebotar los iones de un lado a otro dentro del instrumento. Al cronometrar su tránsito por el instrumento, el espectrómetro de masas determina la masa de los iones, revelando así sus identidades moleculares. También estudiará la química del posible océano subterráneo de la luna, si el océano y la superficie intercambian material, y cómo lo hacen, y de qué manera la radiación altera los compuestos en la superficie de la luna.
(N. de la R: Detalles técnicos de este párrafo, extraído de la descripción publicada por la NASA)
Cuál es la trayectoria y donde está ahora Europa Clipper
Como señalamos al comienzo de esta nota, en estos momentos, la sonda navega por el sistema solar interior, habiendo superado con éxito sus primeras pruebas de instrumentos en el espacio profundo. La sonda utiliza la gravedad de Marte y la Tierra para impulsarse. Llegará al sistema de Júpiter en abril de 2030.
Como puede apreciarse en este gráfico, luego de su lanzamiento el 14 de octubre de 2024, la sonda tuvo un encuentro con Marte el 27 de febrero de 2025, donde adquiriò un primer impulso gravitacional, que la colocó en una órbita excéntrica en torno al Sol. Ahora, el 1 de diciembre de 2026, tendrà un nuevo encuentro con la Tierra para un segundo impulso que la llevará camino a su encuentro con Jupiter. La particularidad de esta misión, es que Europa Clipper no orbitará el satelite joviano, sino que estará en órbita de Jupiter y realizará sus trabajos sobre Europa en cada encuentro con ésta, pero sin abandonar la órbita del planeta.
En estos momentos se encuentra a una distancia de 286.14 millones de kilómetros del Sol; y 160.01 millones de kilómetros de la Tierra.
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La sonda espacial Europa Clipper se encuentra actualmente en la constelación de Ophiuchus.
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