La exploración de Urano , hasta la fecha, ha sido a través de telescopios y una sonda en solitario por la NASA 's Voyager 2 nave espacial, que hizo su aproximación más cercana a Urano el 24 de enero de 1986. Voyager 2 descubrió 10 lunas , estudió en frío del planeta ambiente , y examinó su sistema de anillos , descubriendo dos nuevos anillos. También tomó imágenes de las cinco grandes lunas de Urano, revelando que sus superficies están cubiertas de cráteres y cañones de impacto .
Se han propuesto varias misiones exploratorias dedicadas a Urano, [1] [2] pero hasta 2021 [actualizar]no se ha aprobado ninguna. [3] [4]
Voyager 2
La Voyager 2 hizo su aproximación más cercana a Urano el 24 de enero de 1986, acercándose a 81,500 km (50,600 millas) de las cimas de las nubes del planeta. Este fue el primer sobrevuelo planetario en solitario de la sonda, desde que la Voyager 1 finalizó su recorrido por los planetas exteriores en Titán , la luna de Saturno .
Urano es el tercer planeta más grande del Sistema Solar . Orbita el Sol a una distancia de aproximadamente 2.8 mil millones de kilómetros (1.7 mil millones de millas) y completa una órbita cada 84 años. La duración de un día en Urano medida por la Voyager 2 es de 17 horas y 14 minutos. Urano se distingue por el hecho de que está inclinado de lado. Se cree que su posición inusual es el resultado de una colisión con un cuerpo del tamaño de un planeta al principio de la historia del Sistema Solar . Dada su extraña orientación, con sus regiones polares expuestas a la luz del sol o la oscuridad durante largos períodos y la Voyager 2 preparada para llegar en la época del solsticio de Urano , los científicos no estaban seguros de qué esperar en Urano.
La presencia de un campo magnético en Urano no se conoció hasta la llegada de la Voyager 2 . La intensidad del campo es aproximadamente comparable a la de la Tierra, aunque varía mucho más de un punto a otro debido a su gran desviación del centro de Urano. La peculiar orientación del campo magnético sugiere que el campo se genera a una profundidad intermedia en el interior donde la presión es lo suficientemente alta como para que el agua se vuelva eléctricamente conductora. La Voyager 2 descubrió que una de las influencias más llamativas de la posición lateral del planeta es su efecto en la cola del campo magnético , que a su vez está inclinado 60 grados desde el eje de rotación del planeta . Se demostró que la cola magnética estaba torcida por la rotación del planeta en forma de sacacorchos detrás del planeta.
Se encontró que los cinturones de radiación en Urano tenían una intensidad similar a los de Saturno . La intensidad de la radiación dentro de los cinturones es tal que la irradiación oscurecería rápidamente (en 100.000 años) cualquier metano atrapado en las superficies heladas de las lunas interiores y las partículas del anillo . Esto puede haber contribuido al oscurecimiento de las superficies de las lunas y las partículas del anillo, que son casi uniformemente de color gris.
Se detectó una alta capa de neblina alrededor del polo iluminado por el sol , que también se encontró que irradia grandes cantidades de luz ultravioleta , un fenómeno denominado "electroglow". La temperatura media de la atmósfera del planeta es de unos 59 K (-214,2 ° C). Sorprendentemente, los polos iluminados y oscuros, y la mayor parte del planeta, muestran casi la misma temperatura en las cimas de las nubes.
La Voyager 2 encontró 10 lunas nuevas, lo que elevó el número total a 15 en ese momento. La mayoría de las lunas nuevas son pequeñas, y la más grande mide unos 150 km (93 millas) de diámetro.
La luna Miranda , la más interna de las cinco grandes lunas, se reveló como uno de los cuerpos más extraños que se han visto en el Sistema Solar. Las imágenes detalladas de Voyager 2 's sobrevuelo de la luna mostraron estructuras ovales enormes denomina coronas flanqueado por fallos tan profundo como 20 km (12 mi), las capas adosados, y una mezcla de superficies viejos y jóvenes. Una teoría sostiene que Miranda puede ser una reagregación de material de una época anterior cuando la luna fue fracturada por un impacto violento.
Las cinco grandes lunas parecen ser conglomerados de hielo y roca como los satélites de Saturno . Titania está marcada por enormes sistemas de fallas y cañones que indican algún grado de actividad geológica , probablemente tectónica, en su historia. Ariel tiene la superficie más brillante y posiblemente más joven de todas las lunas de Urano y también parece haber experimentado una actividad geológica que condujo a muchos valles de fallas y lo que parecen ser grandes flujos de material helado. Se ha producido poca actividad geológica en Umbriel o Oberon , a juzgar por sus superficies antiguas y oscuras.
Los nueve anillos previamente conocidos fueron estudiados por la nave espacial y mostraron que los anillos de Urano eran claramente diferentes de los de Júpiter y Saturno. El sistema de anillos puede ser relativamente joven y no se formó al mismo tiempo que Urano. Las partículas que forman los anillos pueden ser restos de una luna que se rompió por un impacto de alta velocidad o que se rompió por efectos gravitacionales . La Voyager 2 también descubrió dos nuevos anillos.
En marzo de 2020, los astrónomos de la NASA informaron sobre la detección de una gran burbuja magnética atmosférica, también conocida como plasmoide , liberada al espacio exterior desde el planeta Urano , después de reevaluar los datos antiguos registrados por la sonda espacial Voyager 2 durante un sobrevuelo del planeta en 1986. . [5] [6]
Misiones propuestas
Conceptos de misión a Urano | Agencia / país | Tipo |
---|---|---|
MUSA | ESA | orbitador y sonda atmosférica |
Oceanus | NASA / JPL | orbitador |
ODINUS | ESA | orbitadores gemelos |
Orbitador y sonda Urano de la NASA | NASA | orbitador y sonda atmosférica |
Pionero de Urano | Reino Unido | orbitador |
Sonda de sobrevuelo interplanetaria | CNSA | sonda de sobrevuelo |
Se puede encontrar una lista de misiones anteriores y futuras al Sistema Solar exterior en el artículo Lista de misiones a los planetas exteriores .
Se han propuesto varias misiones a Urano. Científicos del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard en el Reino Unido han propuesto la misión conjunta NASA- ESA Uranus Pathfinder a Urano. En diciembre de 2010 se presentó a la ESA una convocatoria para una misión de clase media (clase M) al planeta que se lanzaría en 2022 con las firmas de 120 científicos de todo el mundo. La ESA limita el coste de las misiones de clase M a € 470 millones. [7] [3] [8]
En 2009, un equipo de científicos planetarios del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA adelantó posibles diseños para un orbitador Urano impulsado por energía solar. La ventana de lanzamiento más favorable para dicha sonda habría sido en agosto de 2018, con llegada a Urano en septiembre de 2030. El paquete científico puede incluir magnetómetros, detectores de partículas y, posiblemente, una cámara de imágenes. [9]
En 2011, el Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos recomendó un orbitador y una sonda Urano como la tercera prioridad para una misión insignia de la NASA por el Estudio Decadal de Ciencias Planetarias de la NASA . Sin embargo, esta misión se consideró de menor prioridad que las futuras misiones a Marte y el Sistema Joviano , que más tarde se convertiría en Mars 2020 y Europa Clipper . [4] [10] [11]
Una misión a Urano es uno de los varios usos propuestos que se están considerando para la variante no tripulada del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de carga pesada de la NASA actualmente en desarrollo. Según los informes, el SLS sería capaz de lanzar hasta 1,7 toneladas métricas a Urano. [12]
En 2013, se propuso utilizar una vela eléctrica (E-Sail) para enviar una sonda de entrada atmosférica a Urano. [13]
En 2015, la NASA anunció que había comenzado un estudio de viabilidad sobre la posibilidad de misiones orbitales a Urano y Neptuno, dentro de un presupuesto de $ 2 mil millones en dólares de 2015. Según el director de ciencia planetaria de la NASA, Jim Green, quien inició el estudio, tales misiones se lanzarían a fines de la década de 2020 como muy pronto, y dependerían de su respaldo por parte de la comunidad científica planetaria, así como de la capacidad de la NASA para proporcionar fuentes de energía nuclear para la nave espacial. [14] Actualmente se están analizando diseños conceptuales para tal misión. [15]
MUSE , concebido en 2012 y propuesto en 2015, es un concepto europeo para una misión dedicada al planeta Urano para estudiar su atmósfera , interior, lunas , anillos y magnetosfera . [16] Se sugiere lanzarlo con un cohete Ariane 5 en 2026, llegar a Urano en 2044 y operar hasta 2050. [16]
En 2016, se concibió otro concepto de misión, llamado Orígenes y composición del sistema Urano análogo de exoplanetas (OCEANUS), y se presentó en 2017 como un concursante potencial para una futura misión del programa New Frontiers . [17]
Las ventanas de lanzamiento futuro están disponibles entre 2030 y 2034. [18]
China planea enviar su primera misión de exploración a Urano en 2046. [19]
Referencias
- ^ "Revisando los gigantes de hielo: estudio de la NASA considera las misiones de Urano y Neptuno" . Sociedad planetaria . 21 de junio de 2017 . Consultado el 24 de junio de 2017 .
- ^ "Informe final del estudio de la misión del gigante de hielo" . NASA / Instituto Lunar y Planetario . Junio de 2017 . Consultado el 25 de junio de 2017 .
- ^ a b Sutherland, Paul (7 de enero de 2011). "Los científicos planean la sonda de Urano" . Monitor de la Ciencia Cristiana . Consultado el 16 de enero de 2011 .
- ^ a b Deborah Zabarenko (7 de marzo de 2011). "Lean misiones estadounidenses a Marte, se recomienda la luna de Júpiter" . Reuters . Consultado el 13 de marzo de 2011 .
- ^ Hatfield, Mike (25 de marzo de 2020). "Revisando los datos de la Voyager 2 de décadas de antigüedad, los científicos encuentran un secreto más: ocho años y medio después de su gran gira por el sistema solar, la nave espacial Voyager 2 de la NASA estaba lista para otro encuentro. Era el 24 de enero de 1986, y pronto se encontraría con el misterioso séptimo planeta, el helado Urano " . NASA . Consultado el 27 de marzo de 2020 .
- ^ Andrews, Robin George (27 de marzo de 2020). "Urano expulsó una burbuja de plasma gigante durante la visita de la Voyager 2: el planeta está arrojando su atmósfera al vacío, una señal que fue registrada pero pasada por alto en 1986 cuando la nave espacial robótica pasó volando" . The New York Times . Consultado el 27 de marzo de 2020 .
- ^ Arridge, Chris (2010). "Pionero de Urano" . Consultado el 10 de enero de 2011 .
- ^ Sitio web oficial de la ESA: "Convocatoria para una oportunidad de misión de tamaño mediano para un lanzamiento en 2022" . 16 de enero de 2011. Consultado el 16 de enero de 2011.
- ^ Hofstadter, Mark (2009). "El caso de un orbitador Urano y cómo aborda la ciencia de los satélites" (PDF) . Consultado el 26 de mayo de 2012 .Ver también un borrador .
- ^ "Visión y viajes para la ciencia planetaria en la década 2013-2022" (PDF) (Comunicado de prensa). Academias Nacionales . 2011 . Consultado el 7 de marzo de 2011 .
- ^ Mark Hofstadter, "Ciencia del gigante de hielo: el caso de un orbitador de Urano" , Laboratorio de propulsión a chorro / Instituto de tecnología de California, Informe para el Panel de planetas gigantes de la encuesta Decadal, 24 de agosto de 2009
- ^ Gebhardt, Chris (20 de noviembre de 2013). "Nuevas opciones de misión SLS exploradas a través de la nueva etapa superior grande" . NASAspaceflight.com.
- ^ Misión de sonda de entrada rápida de E-sail Urano
- ^ Leone, Dan (25 de agosto de 2015). "NASA para estudiar Urano, Orbitadores de Neptuno" . Noticias espaciales.
- ^ Stephen Clark "Urano, Neptuno en la mira de la NASA para una nueva misión robótica" , Spaceflight Now, 25 de agosto de 2015
- ^ a b Bocanegra-Bahamón, Tatiana (2015). "Misión MUSE al Sistema Urano: Revelando la evolución y formación de gigantes de hielo" (PDF) . Avances en la investigación espacial . Código bibliográfico : 2015AdSpR..55.2190B . doi : 10.1016 / j.asr.2015.01.037 .
- ^ Nuevas misiones de clase Fronteras a los gigantes de hielo . CM Elder, AM Bramson, LW Blum, HT Chilton, A. Chopra, C. Chu6, A. Das, A. Davis, A. Delgado, J. Fulton, L. Jozwiak, A. Khayat, ME Landis, JL Molaro, M. Slipski, S. Valencia11, J. Watkins, CL Young, CJ Budney, KL Mitchell. Taller de Ciencia Planetaria Visión 2050 2017 (Contribución LPI No. 1989).
- ^ Davis, Jason (21 de junio de 2017). "Revisando los gigantes de hielo: estudio de la NASA considera las misiones de Urano y Neptuno" . Sociedad planetaria . Consultado el 31 de julio de 2020 .
- ^ http://www.chinadaily.com.cn/china/2017-09/20/content_32245016.htm
Bibliografía
- "Resultados de la ciencia de Urano" . Resultados de la ciencia de la Voyager en Urano . NASA . Consultado el 27 de febrero de 2013 .
- Stone, EC; Miner, ED (1986). "El encuentro de la Voyager 2 con el sistema de Urano". Ciencia . 233 (4759): 39–43. Código Bibliográfico : 1986Sci ... 233 ... 39S . doi : 10.1126 / science.233.4759.39 . PMID 17812888 .
- Rick, Gore (1986). "Urano Voyager visita un planeta oscuro". National Geographic . 170 (2): 178-195. Código Bibliográfico : 1986NaGe..170..178G .
enlaces externos
- Sitio web de la Voyager de la NASA