Europa lanzar¨¢ su primera nave para explorar Mercurio en 2014

Mercurio es el menos conocido de todos los planetas terrestres. Los otros -Venus, Marte y la Tierra- han sido estudiados en detalle, pero Mercurio cuenta con la protecci¨®n especial nada menos que del mism¨ªsimo Sol: toda nave que quiera explorar el mundo m¨¢s pr¨®ximo a nuestra estrella deber¨¢ hacer frente a temperaturas y niveles de radiaci¨®n extremos. La misi¨®n BepiColombo, que la Agencia Europea del Espacio (ESA) lanzar¨¢ en 2014, ha aceptado el reto. Su objetivo es desvelar los m¨²ltiples secretos de Mercurio.

Cada uno de los planetas terrestres proporciona pistas sobre la formaci¨®n de todos ellos y sobre c¨®mo han ido cambiando a lo largo de 4.600 millones de a?os. Entender estas pistas es crucial para hallar los principios que gobiernan la evoluci¨®n de Venus, Marte y la Tierra. Las inusuales caracter¨ªsticas de Mercurio, como su alta densidad, su antiqu¨ªsima superficie y un campo magn¨¦tico similar al terrestre, le confieren un gran valor a?adido que resultar¨¢ clave para entender los otros planetas.

Hasta ahora Mercurio ha sido visitado s¨®lo por dos naves, que lo sobrevolaron a gran velocidad. El siguiente paso es recurrir a misiones que observen el planeta desde cerca y de forma ininterrumpida; de hecho, una de las que hasta ahora s¨®lo lo ha sobrevolado, la nave Messenger, de la NASA, entrar¨¢ en ¨®rbita alrededor de Mercurio en 2011.

Una misi¨®n con 11 instrumentos

Acercarse a Mercurio es dif¨ªcil, dada su proximidad al Sol. Y es incluso m¨¢s dif¨ªcil operar un conjunto de 11 sofisticados instrumentos cient¨ªficos en ¨®rbita en torno a Mercurio, debido a las elevad¨ªsimas temperaturas y a la radiaci¨®n del entorno. ?ste es el n¨²mero de instrumentos que lleva la misi¨®n BepiColombo, que est¨¢ siendo desarrollada en cooperaci¨®n con la Agencia Espacial Japonesa (JAXA).

BepiColombo lleva el nombre del matem¨¢tico e ingeniero italiano Giuseppe (Bepi) Colombo (1920-1984), el primero en explicar por qu¨¦ Mercurio rota tres veces sobre su eje cada dos revoluciones en torno al Sol. La misi¨®n es en realidad doble, puesto que est¨¢ integrada por dos naves orbitales: Mercury Planetary Orbiter (MPO), bajo responsabilidad de la ESA, y Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), desarrollada y operada por JAXA. Ambas naves, MPO y MMO, ser¨¢n lanzadas desde el centro espacial de la ESA en Kourou (Guyana Francesa), a bordo de un cohete Ariane 5 en el verano de 2014.

Seis a?os de viaje interplanetario

Durante su viaje a Mercurio BepiColombo emplear¨¢ la innovadora t¨¦cnica de propulsi¨®n solar el¨¦ctrica, en la que el impulso se obtiene como consecuencia de las fuerzas de repulsi¨®n entre part¨ªculas de la misma carga el¨¦ctrica; sin embargo, para la inserci¨®n en ¨®rbita, se recurrir¨¢ a la propulsi¨®n qu¨ªmica convencional. El viaje interplanetario durar¨¢ seis a?os e incluir¨¢ complejas maniobras de sobrevuelo de la Luna, la Tierra y Venus, que conferir¨¢n a las naves el impulso gravitatorio necesario. La llegada a Mercurio se producir¨¢ en la segunda mitad de 2020.

Una vez en Mercurio, el principal riesgo para las naves est¨¢ en las altas temperaturas, que en la superficie del planeta alcanzan los 470 grados cent¨ªgrados. La intensidad de la radiaci¨®n es diez veces superior a la que hay en la Tierra. Las naves deber¨¢n por tanto estar adecuadamente protegidas, por ejemplo con materiales cer¨¢micos aislantes y con un sofisticado sistema de refrigeraci¨®n para los instrumentos y la electr¨®nica.

Parad¨®jicamente, tambi¨¦n es un reto la generaci¨®n de energ¨ªa con paneles solares: la eficiencia y la energ¨ªa de las c¨¦lulas fotovoltaicas se deteriora r¨¢pidamente a temperaturas extremas. De nuevo es necesario recurrir a materiales especiales para abordar el problema.

Vida de un a?o

La nave MPO tendr¨¢ una vida operacional de al menos un a?o terrestre. Su ¨®rbita polar se acercar¨¢ a una altitud entre 400 kil¨®metros y 1.500 kil¨®metros sobre la superficie de Mercurio. A esta distancia, comparable a la de los sat¨¦lites de observaci¨®n de la Tierra, las c¨¢maras e instrumentos que observen la superficie de Mercurio obtendr¨¢n datos con una excelente resoluci¨®n espacial. MPO medir¨¢ adem¨¢s la estructura interna del planeta con gran precisi¨®n; determinar¨¢ la estructura de su campo magn¨¦tico; y caracterizar¨¢ la delgad¨ªsima atm¨®sfera mercuriana. Otro objetivo destacable es relacionar la morfolog¨ªa general de la superficie de Mercurio con la informaci¨®n sobre su composici¨®n, como la abundancia de elementos espec¨ªficos, rocas y minerales.

BepiColombo podr¨ªa contribuir tambi¨¦n a estudiar diversos aspectos relacionados con la Teor¨ªa de la Relatividad General de Einstein, y en general cuestiones de f¨ªsica fundamental; para ello es necesario obtener medidas muy precisas de las propiedades orbitales y rotacionales de Mercurio.

Centro cient¨ªfico, en Espa?a

El Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC), en Alemania, ser¨¢ el responsable del seguimiento y del control del sat¨¦lite. El segmento de tierra de BepiColombo incluye adem¨¢s varias antenas de espacio lejano en diversos emplazamientos.

El centro cient¨ªfico de BepiColombo se encuentra en el Centro Europeo de Astronom¨ªa Espacial (ESAC), cerca de Madrid. Ser¨¢ el responsable de planificar las operaciones cient¨ªficas, del an¨¢lisis y procesado de los datos y de poner los datos a disposici¨®n de la comunidad cient¨ªfica mediante una sofisticada base de datos. Ambos segmentos de tierra, el de operaciones y el de ciencia, trabajar¨¢n coordinadamente para mantener activos el sat¨¦lite y sus instrumentos el mayor tiempo posible.

La antena de espacio lejano de 35 metros de la ESA en Cebreros, ?vila, jugar¨¢ un papel crucial tanto en el seguimiento de la nave MPO, como en la recepci¨®n de los datos cient¨ªficos y de mantenimiento. La antena deber¨¢ estar disponible para BepiColombo durante unas ocho horas al d¨ªa.

Nicolaus Hanowski es responsable de desarrollo del Centro Cient¨ªfico de BepiColombo de la ESA