La misión DAVINCI se sumergirá en la masiva atmósfera de Venus
La misión Investigación de Gases Nobles, Química e Imágenes en la Atmósfera Profunda de Venus (DAVINCI, por sus siglas en inglés) de la NASA descenderá a través de las capas de la atmósfera hasta la superficie de este planeta a mediados de 2030. DAVINCI es la primera misión que estudiará Venus mediante sobrevuelos de una nave espacial y con una sonda de descenso.
La sonda de atmósfera profunda DAVINCI desciende a través de la densa atmósfera de dióxido de carbono de Venus hacia las montañas Alfa Regio. / Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA
La nave espacial de DAVINCI, un laboratorio espacial de análisis químico, medirá por primera vez aspectos críticos del sistema compuesto por la masiva atmósfera y el clima de Venus, muchos de los cuales han sido objetivos de medición en el planeta desde principios de la década de 1980. También proporcionará la primera imagen de un descenso en las altas superficies montañosas de Venus, mientras que hace la cartografía de su composición rocosa y del relieve de su superficie a escalas que no son posibles desde una órbita. La misión confirmará las mediciones de gases que no han sido descubiertos aún, y que están presentes en pequeñas cantidades, y de la atmósfera más profunda, incluyendo la proporción clave de isótopos de hidrógeno, los cuales son componentes que ayudan a revelar la historia del agua, ya sea como océanos de agua líquida o como vapor dentro de la atmósfera primitiva.
La nave espacial transportadora, retransmisora y generadora de imágenes (CRIS, por sus siglas en inglés) de la misión lleva a bordo dos instrumentos que estudiarán las nubes de Venus y levantarán mapas de sus áreas montañosas durante los sobrevuelos al planeta; la nave también lanzará una pequeña sonda de descenso con cinco instrumentos que proporcionarán una combinación de nuevas mediciones con una altísima precisión durante su descenso a la infernal superficie de Venus.
“Este conjunto de datos obtenidos mediante imágenes químicas, ambientales y del descenso nos dará una panorámica de las capas de la atmósfera de Venus y cómo esta interactúa con la superficie en las montañas de Alfa Regio, la cual tiene el doble del tamaño de la superficie de Texas”, dijo Jim Garvin, investigador principal de DAVINCI en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Garvin es el autor principal de un artículo científico publicado en Planetary Science Journal en 2022, en el cual investigadores e ingenieros de la NASA ofrecen nuevos detalles sobre la misión DAVINCI. “Estas mediciones nos permitirán evaluar los aspectos históricos de la atmósfera, así como detectar tipos especiales de rocas en la superficie, como los granitos, a la vez que buscamos características reveladoras del paisaje que podrían darnos información sobre la erosión u otros procesos de formación”.
DAVINCI utilizará tres asistencias gravitacionales de Venus, las cuales ahorran combustible al emplear la gravedad del planeta para cambiar la velocidad o la dirección del sistema de vuelo de CRIS. Las dos primeras asistencias gravitacionales configurarán a CRIS para hacer un sobrevuelo de Venus con el fin realizar teledetección en luz ultravioleta y del infrarrojo cercano, adquiriendo más de 60 gigabits de nuevos datos sobre la atmósfera y la superficie. La tercera asistencia gravitacional de Venus configurará la nave espacial para liberar la sonda y ejecutar la entrada, el descenso, la observación científica y el aterrizaje, además de la transmisión de seguimiento a la Tierra.
El primer sobrevuelo de Venus tendrá lugar seis meses y medio después del lanzamiento, y llevará dos años colocar la sonda en posición para entrar en la atmósfera sobre Alfa Regio con una iluminación ideal del “mediodía’, con el objetivo de medir los paisajes de Venus en escalas que van desde los 100 metros (328 pies) hasta menos de un metro (unos tres pies). Estas escalas permiten realizar estudios geológicos como lo haría un módulo de aterrizaje en las montañas de Venus, pero sin necesidad de aterrizar.
Una vez que el sistema de CRIS esté a unos dos días de distancia de Venus, el sistema de vuelo de la sonda se liberará junto con la sonda de titanio de un metro de diámetro, contenida de forma segura en su interior. La sonda comenzará a interactuar con la atmósfera superior de Venus a unos 120 kilómetros (75 millas) por encima de la superficie. La sonda científica comenzará sus observaciones después de desechar su escudo térmico a unos 67 kilómetros (42 millas) sobre la superficie. Después de que el escudo térmico se haya desechado, las entradas de la sonda procesarán muestras de gas atmosférico para obtener mediciones químicas detalladas parecidas a las que se han realizado en Marte con el rover Curiosity. Durante su descenso de una hora hasta la superficie, la sonda también adquirirá cientos de imágenes tan pronto como emerja por debajo de las nubes a unos 30.500 metros (100.000 pies) sobre la superficie local.
“La sonda aterrizará en las montañas Alfa Regio, pero no es necesario que esté operativa después de su aterrizaje, ya que todos los datos científicos requeridos se obtendrán antes de llegar a la superficie”, dijo Stephanie Getty, investigadora principal adjunta en el centro Goddard. “Si sobrevivimos al aterrizaje a unos 12 metros por segundo (25 millas por hora), podríamos tener hasta 17 o 18 minutos de operaciones en la superficie, en condiciones ideales”.
El lanzamiento de DAVINCI está programado tentativamente para junio de 2029 y su entrada en la atmósfera venusina, para junio de 2031.
“Ninguna misión anterior en el interior de la atmósfera de Venus ha medido la química o los medioambientes con el nivel de detalle que puede lograr la sonda de DAVINCI”, dijo Garvin. “Además, ninguna misión anterior en Venus ha descendido sobre las tierras altas de las teselas de Venus [regiones deformadas por la actividad tectónica], y ninguna ha realizado imágenes de un descenso en la superficie de Venus. DAVINCI se basará en lo que hizo la sonda Huygens en Titán y mejorará lo que han hecho las misiones anteriores en Venus mismo, pero con capacidades y sensores del siglo XXI”.
El centro Goddard de la NASA es la institución investigadora principal de DAVINCI y realizará la gestión de proyectos para la misión, y proporcionará los instrumentos científicos así como la ingeniería de sistemas de proyectos para desarrollar el sistema de vuelo de la sonda. El centro Goddard también dirige el equipo de apoyo científico del proyecto con un equipo externo de científicos proveniente de diferentes lugares de Estados Unidos. Las misiones de la clase Programa Discovery, como DAVINCI, complementan las exploraciones científicas planetarias “insignia” más grandes de la NASA, con el objetivo de lograr resultados sobresalientes mediante el lanzamiento de misiones más pequeñas que tienen menos recursos y plazos más cortos para su desarrollo. Son gestionadas para la División de Ciencias Planetarias de la NASA por la Oficina del Programa de Misiones Planetarias en el Centro de Vuelo Espacial Marshall en Huntsville, Alabama.
Los principales socios de la misión DAVINCI son Lockheed Martin en Denver, Colorado; el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland; el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California; Malin Space Science Systems en San Diego, California; el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia; el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Aeródromo Federal de Moffett en Silicon Valley, California, y KinetX, Inc. en Tempe, Arizona, así como la Universidad de Michigan en Ann Arbor.
Para obtener más información (en inglés) sobre la misión DAVINCI de la NASA, visita: https://ssed.gsfc.nasa.gov/davinci
