A continuación se muestra una lista de objetos artificiales que abandonan el Sistema Solar . Todos estos objetos son sondas espaciales y sus etapas superiores, lanzadas por la NASA .
De las principales naves espaciales, la Voyager 1 , la Voyager 2 y New Horizons todavía están funcionando y son contactadas regularmente por radiocomunicación, mientras que Pioneer 10 y Pioneer 11 ahora están abandonadas. Además de estas naves espaciales, algunas etapas superiores y pesos de giro están abandonando el Sistema Solar, asumiendo que continúan en sus trayectorias.
Estos objetos están abandonando el Sistema Solar porque su velocidad y dirección los alejan del Sol y, a su distancia del Sol, su atracción gravitacional no es suficiente para hacer retroceder estos objetos o ponerlos en órbita. No son inmunes a la atracción gravitacional del Sol y se están desacelerando, pero aún viajan por encima de la velocidad de escape para dejar el Sistema Solar y deslizarse hacia el espacio interestelar.
Sondas de exploración planetaria
- Pioneer 10 : lanzado en 1972, pasó por encima deJúpiteren 1973 y se dirige en dirección aAldebarán(a 65 años luz de distancia) en la constelación deTauro. El contacto se perdió en enero de 2003, y se estima que pasó 120unidades astronómicas(AU; una AU es aproximadamente la distancia promedio entre la Tierra y el Sol: 150 millones de kilómetros (93 millones de millas)). [1]
- Pioneer 11 : lanzado en 1973, pasó por encima de Júpiter en 1974 ySaturnoen 1979. El contacto se perdió en noviembre de 1995 y se estima en alrededor de 100 AU. [2] La nave espacial se dirige hacia la constelación deAquila, al noroeste de la constelación deSagitario. Salvo un incidente,Pioneer 11pasará cerca de una de las estrellas de la constelación en unos 4 millones de años. [3]
- Voyager 2 : lanzada en agosto de 1977, pasó por encima de Júpiter en 1979, Saturno en 1981,Uranoen 1986 yNeptunoen 1989. La sonda salió de laheliosferahaciael espacio interestelara 119 AU el 5 de noviembre de 2018. [4] La Voyager 2todavía está en funcionamiento. activo. No se dirige hacia ninguna estrella en particular, aunque en aproximadamente 40.000 años debería pasar 1,7 años luz de la estrellaRoss 248. [5] Si no se lemolestadurante296.000 años, debería pasar junto a la estrellaSirioa una distancia de 4,3 años luz.
- Voyager 1 : lanzada en septiembre de 1977, pasó por Júpiter en 1979 y Saturno en 1980, haciendo un acercamiento especial a Titán, la luna deSaturno. La sonda pasó laheliopausaa 121 UA el 25 de agosto de 2012 para ingresar alespacio interestelar. [6] La Voyager 1todavía está activa. Se dirige hacia un encuentro con la estrella AC +79 3888, que se encuentra a 17,6 años luz de la Tierra, en unos 40.000 años. [7]
- New Horizons : lanzada en 2006, la sonda sobrevoló Júpiter en 2007 yPlutónel 14 de julio de 2015. Voló más alládelobjeto486958 Arrokothdel cinturón de Kuiperel 1 de enero de 2019, como parte de la Misión Extendida del Cinturón de Kuiper (KEM). [8]
Aunque primero se lanzaron otras sondas, la Voyager 1 ha alcanzado una velocidad más alta y ha superado a todas las demás. La Voyager 1 superó a la Voyager 2 unos meses después del lanzamiento, el 19 de diciembre de 1977. [9] Superó a la Pioneer 11 en 1983, [10] y luego a la Pioneer 10 —convirtiéndose en la sonda más lejana de la Tierra— el 17 de febrero de 1998. [11]
Dependiendo de cómo le afecte la " anomalía de Pioneer ", New Horizons probablemente también pasará las sondas de Pioneer , pero necesitará muchos años para hacerlo. No superará a Pioneer 11 hasta el siglo 22, no superará a Pioneer 10 hasta finales de ese siglo y nunca superará a las Voyager . [10]
Velocidad y distancia del sol
Nombre | Lanzado | Distancia ( AU ) (a abril de 2021) | Velocidad ( km / s ) |
---|---|---|---|
Voyager 1 | 1977 | 152,0 | 17.0 |
Pionero 10 | 1972 | 128,3 | 11,9 |
Voyager 2 | 1977 | 126,7 | 15,4 |
Pionero 11 | 1973 | 105,1 | 11,9 |
Nuevos horizontes | 2006 | 50,0 [12] | 13,9 |
Fuente: JPL [13] y Ojos de la NASA en el Sistema Solar [14]
A modo de comparación, la distancia promedio de Plutón (semieje mayor) es de aproximadamente 40 UA.
La velocidad de escape solar es una función de la distancia (r) desde el centro del Sol, dada por
donde el producto G M sol es el parámetro gravitacional heliocéntrico . La velocidad inicial requerida para escapar del Sol de su superficie es de 618 km / s (1.380.000 mph), [15] y desciende a 42,1 km / s (94.000 mph) a la distancia de la Tierra del Sol (1 AU ) y 4,21 km. / s (9,400 mph) a una distancia de 100 AU. [16] [17]
Voyager 1 y 2 velocidad y distancia del sol
Pioneer 10 y 11 velocidad y distancia del sol
New Horizons velocidad y distancia del sol.
Etapas de propulsión
Cada sonda planetaria fue colocada en su trayectoria de escape por un cohete de múltiples etapas , la última etapa del cual termina casi en la misma trayectoria que la sonda que lanzó. Debido a que estas etapas no se pueden guiar activamente, sus trayectorias ahora son diferentes de las sondas que lanzaron (las sondas fueron guiadas con pequeños propulsores que permiten cambios de rumbo). Sin embargo, en los casos en que la nave espacial adquirió velocidad de escape debido a una asistencia de gravedad , es posible que las etapas no tengan un curso similar y existe la posibilidad remota de que colisionen con algo. Algunos objetos en órbita heliocéntrica han sido reidentificados con un telescopio, por lo que se pueden confirmar sus trayectorias. Las etapas de una trayectoria de escape son:
- Tercera etapa Pioneer 10 , una variante TE364-4 del cohete de combustible sólido Star-37 . [18]
- Voyager 1 cuarta etapa , un cohete de combustible sólido Star 37E. [19]
- Voyager 2 cuarta etapa , un cohete de combustible sólido Star 37E. [19]
- La tercera etapa de New Horizons , un cohete de combustible sólido Star 48B , se encuentra en una trayectoria de escape del Sistema Solar similar a la de New Horizons , llegando incluso a Júpiter 6 horas antes que New Horizons . El 15 de octubre de 2015 pasó por la órbita de Plutón a una distancia de 213 millones de kilómetros (más de 1 UA) de Plutón . [20] [21] Esto fue cuatro meses después de que lo hiciera la sonda New Horizons . [22]
Además, se utilizaron dos pequeñas pesas de yo-yo para eliminar el giro en los cables para reducir el giro de la sonda New Horizons antes de su lanzamiento desde el cohete de tercera etapa. Una vez que se redujo la velocidad de giro, estas masas y los cables se liberaron, y también están en una trayectoria de escape fuera del Sistema Solar. [23] [24] Ninguno de estos objetos es rastreable (no tienen antenas eléctricas o de radio, giran incontrolablemente y son demasiado pequeños para ser detectados), y sus posiciones exactas son desconocidas más allá de las trayectorias de escape proyectadas del Sistema Solar.
Se cree que la tercera etapa del Pioneer 11 está en órbita solar porque su encuentro con Júpiter no habría resultado en un escape del Sistema Solar. [19] [Se necesita una mejor fuente ] Pioneer 11 ganó la velocidad requerida para escapar del Sistema Solar en su encuentro posterior con Saturno. [ dudoso ]
Los únicos objetos hasta la fecha que se lanzaron directamente a una trayectoria de escape solar fueron la nave espacial New Horizons , su tercera etapa y las dos masas de giro. La etapa del Centauro de New Horizons (segunda) no se escapa; está en una órbita heliocéntrica (solar) de 2,83 años. [20]
Las etapas Pioneer 10 y 11 , y Voyager 1 y 2 Centaur (segunda) también están en órbitas heliocéntricas. [24] [25]
Para salir del Sistema Solar, la sonda necesita alcanzar la velocidad de escape local . Después de dejar la Tierra, la velocidad de escape del Sol es de 42,1 km / s. Para alcanzar esta velocidad, es muy ventajoso utilizar la velocidad orbital de la Tierra alrededor del Sol, que es de 29,78 km / s. Al pasar cerca de un planeta, una sonda puede ganar velocidad adicional con ayuda de la gravedad .
El 19 de enero de 2006, la nave espacial New Horizons a Plutón se lanzó directamente en una trayectoria de escape solar a 16,26 kilómetros por segundo (58.536 km / h; 36.373 mph) desde Cabo Cañaveral utilizando una versión Atlas V con 5 de los AJ-60A SRB. y el Common Core Booster , la etapa superior Centaur y la tercera etapa Star 48B . [26] New Horizons pasó la órbita de la Luna en solo nueve horas. [27] [28]
Unidades propulsoras para New Horizons , que se lanzó directamente a una velocidad de escape solar desde la Tierra: [26]
- Atlas V , que comprende:
- Refuerzo de núcleo común (primera etapa)
- AJ-60A (correa en amplificadores)
- Etapa superior del centauro
- Estrella 48B
- New Horizon ' es propulsores de la nave espacial. [29]
- 77 kilogramos (170 libras) de hidracina que alimentan cuatro propulsores de 4,4 newton (1 libra) y doce de 0,8 newton (aproximadamente 3 onzas) (16 propulsores en total) [29]
Galería
Fotografía de Voyager 1 / Voyager 2
Concepto artístico de Pioneer 10 / Pioneer 11
Concepto artístico de Pioneer 10 cerca de Júpiter
Concepto artístico de New Horizons acercándose a Plutón .
Concepto artístico de New Horizons cerca de Plutón .
Ver también
- Lista de objetos artificiales en órbita heliocéntrica
- Lista de objetos artificiales en superficies extraterrestres
- Aterrizajes forzosos deliberados en cuerpos extraterrestres
- Efecto Oberth
- Sonda interestelar
Referencias
- ^ "Datos y posición en vivo de Pioneer 10" . TheSkyLive.com . Consultado el 11 de agosto de 2019 .
- ^ "Datos y posición en vivo de Pioneer 11" . TheSkyLive.com . Consultado el 11 de agosto de 2019 .
- ^ "Las misiones pioneras" . NASA .
- ^ Gill, Victoria (10 de diciembre de 2018). "La sonda Voyager 2 de la NASA 'abandona el Sistema Solar ' " . BBC News . Consultado el 10 de diciembre de 2018 .
- ^ "Voyager - Misión - Misión interestelar" . NASA. 22 de junio de 2007 . Consultado el 14 de agosto de 2013 .
- ^ Harwood, William (12 de septiembre de 2013). "La Voyager 1 finalmente cruza al espacio interestelar" . CBS News .
- ^ Wall, Mike (13 de septiembre de 2015). "Viajero interestelar: sonda Voyager 1 de la NASA en viaje de 40.000 años a la estrella distante" . Consultado el 4 de junio de 2018 .
- ^ Brown, Dwayne (1 de julio de 2016). "New Horizons recibe la extensión de la misión al cinturón de Kuiper, Dawn para permanecer en Ceres" (Comunicado de prensa). Washington DC. NASA . Consultado el 6 de octubre de 2016 .
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- ^ a b c "Cohetes - ¿Dónde están las etapas superiores para las etapas Voyager / Pioneer? - Intercambio de pila de exploración espacial" . stackexchange.com .
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- ^ Neufeld, Michael (10 de julio de 2015). "Primera misión a Plutón: el difícil nacimiento de nuevos horizontes" . Smithsonian . Consultado el 21 de abril de 2018 .
- ^ "Nuevos horizontes: descripción de la misión" (PDF) . Servicios de lanzamiento internacional. Enero de 2006. Archivado desde el original (PDF) el 9 de septiembre de 2016 . Consultado el 21 de abril de 2018 .
- ^ a b "Nuevos Horizontes | Sistemas y Componentes" . pluto.jhuapl.edu . Consultado el 11 de agosto de 2019 .
enlaces externos
- Nave espacial escapando del Sistema Solar en heavens-above.com
- NASA = Explicando las ayudas de la gravedad planetaria
- Futuros sobrevuelos estelares de las naves espaciales Voyager y Pioneer determinados utilizando Gaia Data Release 2