El descubrimiento y la exploración del Sistema Solar es la observación, la visita y el aumento del conocimiento y la comprensión del "vecindario cósmico" de la Tierra . [1] Esto incluye el Sol , la Tierra y la Luna , los planetas principales Mercurio , Venus , Marte , Júpiter , Saturno , Urano y Neptuno , sus satélites, así como cuerpos más pequeños como cometas , asteroides y polvo . [1]
El Sistema Solar, el sistema de planetas, lunas y escombros más pequeños de nuestro Sol, es el patio trasero cósmico de la humanidad. Pequeños por factores de millones en comparación con las distancias interestelares, los espacios entre los planetas son abrumadores, pero tecnológicamente superables.
- NASA [1]
Historia
Durante muchos miles de años, los astrónomos mantuvieron una visión geocéntrica del mundo y no reconocieron la existencia de un sistema solar . La mayoría creía que la Tierra estaba estacionaria en el centro del Universo y categóricamente diferente de los objetos divinos o etéreos que se movían por el cielo. Aunque el filósofo griego Aristarco de Samos había especulado sobre un reordenamiento heliocéntrico del cosmos, Nicolás Copérnico en el siglo XVI desarrolló un sistema heliocéntrico matemáticamente predictivo. Sus sucesores del siglo XVII, Galileo Galilei , Johannes Kepler e Isaac Newton , desarrollaron una comprensión moderna de la física que llevó a la aceptación gradual de la idea de que la Tierra se mueve alrededor del Sol y que los planetas se rigen por las mismas leyes físicas que gobiernan la Tierra. . En tiempos más recientes, esto llevó a la investigación de fenómenos geológicos como montañas y cráteres y fenómenos meteorológicos estacionales como nubes, tormentas de polvo y casquetes de hielo en los otros planetas.
Antigüedad y primeras observaciones
Observaciones telescópicas
La primera exploración del Sistema Solar se llevó a cabo con un telescopio , cuando los astrónomos comenzaron a mapear esos objetos demasiado débiles para ser vistos a simple vista.
Galileo fue el primero en descubrir detalles físicos sobre los cuerpos individuales del Sistema Solar. Descubrió que la Luna estaba llena de cráteres, que el Sol estaba marcado con manchas solares y que Júpiter tenía cuatro satélites en órbita alrededor. [2] Christiaan Huygens siguió los descubrimientos de Galileo al descubrir la luna Titán de Saturno y la forma de los anillos de Saturno . [3] Giovanni Domenico Cassini más tarde descubrió cuatro lunas más de Saturno y la división de Cassini en los anillos de Saturno. [4]
Alrededor de 1677, Edmond Halley observó un tránsito de Mercurio a través del Sol, lo que lo llevó a darse cuenta de que las observaciones del paralaje solar de un planeta (más idealmente usando el tránsito de Venus ) podrían usarse para determinar trigonométricamente las distancias entre la Tierra, Venus y el sol. [5] En 1705, Halley se dio cuenta de que los avistamientos repetidos de un cometa registraban el mismo objeto, que regresaba regularmente una vez cada 75–76 años. Esta fue la primera evidencia de que algo más que los planetas orbitaba el Sol, [6] aunque esto había sido teorizado acerca de los cometas en el siglo I por Séneca . [7] Alrededor de 1704, el término "Sistema Solar" apareció por primera vez en inglés. [8]
En 1781, William Herschel estaba buscando estrellas binarias en la constelación de Tauro cuando observó lo que pensó que era un nuevo cometa. Su órbita reveló que se trataba de un nuevo planeta, Urano, el primero descubierto telescópicamente. [9]
Giuseppe Piazzi descubrió Ceres en 1801, un pequeño mundo entre Marte y Júpiter. Se consideró otro planeta, pero después de descubrimientos posteriores de otros mundos pequeños en la misma región, él y los demás fueron finalmente reclasificados como asteroides . [10]
En 1846, las discrepancias en la órbita de Urano llevaron a muchos a sospechar que un planeta grande debía estar tirando de él desde más lejos. Los cálculos de Urbain Le Verrier finalmente llevaron al descubrimiento de Neptuno. [11] El exceso de precesión del perihelio de la órbita de Mercurio llevó a Le Verrier a postular el planeta Vulcano intramercuriano en 1859, pero eso resultaría ser una tesis irrelevante .
Aunque es discutible cuándo fue realmente "descubierto" el Sistema Solar, tres observaciones del siglo XIX determinaron su naturaleza y lugar en el Universo más allá de toda duda razonable. Primero, en 1838, Friedrich Bessel midió con éxito una paralaje estelar , un cambio aparente en la posición de una estrella creada por el movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Esta no solo fue la primera prueba directa y experimental de heliocentrismo, sino que también reveló, por primera vez, la gran distancia entre el Sistema Solar y las estrellas. Luego, en 1859, Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff , utilizando el espectroscopio recién inventado , examinaron la firma espectral del Sol y descubrieron que estaba compuesto por los mismos elementos que existían en la Tierra, estableciendo por primera vez una similitud física entre la Tierra y la Tierra. los otros cuerpos visibles desde la Tierra. [12] Luego, el padre Angelo Secchi comparó la firma espectral del Sol con la de otras estrellas y las encontró virtualmente idénticas. La comprensión de que el Sol era una estrella llevó a la hipótesis de que otras estrellas podrían tener sus propios sistemas, aunque esto no se pudo probar durante casi 140 años.
Otras aparentes discrepancias en las órbitas de los planetas exteriores llevaron a Percival Lowell a concluir que otro planeta, el " Planeta X ", debe estar más allá de Neptuno. Después de su muerte, su Observatorio Lowell llevó a cabo una búsqueda que finalmente condujo al descubrimiento de Plutón por Clyde Tombaugh en 1930. Sin embargo, se descubrió que Plutón era demasiado pequeño para haber interrumpido las órbitas de los planetas exteriores y, por lo tanto, su descubrimiento fue una coincidencia. . Al igual que Ceres, inicialmente se consideró un planeta, pero después del descubrimiento de muchos otros objetos de tamaño similar en sus inmediaciones, la IAU lo reclasificó en 2006 como un planeta enano . [11]
En 1992, se descubrió la primera evidencia de un sistema planetario distinto al nuestro, orbitando el púlsar PSR B1257 + 12 . Tres años más tarde , se descubrió 51 Pegasi b , el primer planeta extrasolar alrededor de una estrella similar al Sol. A partir de 2017, se han encontrado 2687 sistemas extrasolares. [13]
También en 1992, los astrónomos David C. Jewitt de la Universidad de Hawai y Jane Luu del Instituto de Tecnología de Massachusetts descubrieron 15760 Albion . Este objeto resultó ser el primero de una nueva población, que se conoció como el cinturón de Kuiper ; un análogo helado al cinturón de asteroides del cual objetos como Plutón y Caronte se consideraban parte. [14] [15]
Mike Brown , Chad Trujillo y David Rabinowitz anunciaron el descubrimiento de Eris en 2005, un objeto de disco disperso que inicialmente se pensó que era más grande que Plutón, lo que lo convertiría en el objeto más grande descubierto en órbita alrededor del Sol desde Neptuno. [16] El sobrevuelo de Plutón de New Horizons en julio de 2015 resultó en mediciones más precisas de Plutón, que es un poco más grande, aunque menos masivo, que Eris.
Observaciones por nave espacial
Desde el comienzo de la era espacial , una gran cantidad de exploración se ha realizado mediante misiones de naves espaciales robóticas que han sido organizadas y ejecutadas por varias agencias espaciales.
Todos los planetas del Sistema Solar han sido visitados en diversos grados por naves espaciales lanzadas desde la Tierra. A través de estas misiones no tripuladas, los humanos han podido obtener fotografías en primer plano de todos los planetas y, en el caso de los módulos de aterrizaje , realizar pruebas de los suelos y atmósferas de algunos.
El primer objeto artificial enviado al espacio fue el satélite soviético Sputnik 1 , lanzado en 1957, que orbitó con éxito la Tierra hasta el 4 de enero del año siguiente. [18] La sonda estadounidense Explorer 6 , lanzada en 1959, fue el primer satélite en tomar imágenes de la Tierra desde el espacio.
Sobrevuelos
La primera sonda exitosa en volar por otro cuerpo del Sistema Solar fue la Luna 1 , que pasó a toda velocidad junto a la Luna en 1959. Originalmente pensada para impactar con la Luna, en cambio falló su objetivo y se convirtió en el primer objeto artificial en orbitar el Sol. El Mariner 2 fue el primer sobrevuelo planetario , pasando Venus en 1962. El primer sobrevuelo exitoso de Marte fue realizado por el Mariner 4 en 1965. El Mariner 10 pasó por primera vez por Mercurio en 1974.
La primera sonda en explorar los planetas exteriores fue la Pioneer 10 , que sobrevoló Júpiter en 1973. La Pioneer 11 fue la primera en visitar Saturno, en 1979. Las sondas Voyager realizaron una gran gira por los planetas exteriores después de su lanzamiento en 1977, con ambas sondas que pasaron por Júpiter en 1979 y Saturno en 1980-1981. La Voyager 2 luego hizo acercamientos cercanos a Urano en 1986 y Neptuno en 1989. Las dos sondas Voyager están ahora mucho más allá de la órbita de Neptuno, y están en camino de encontrar y estudiar el choque de terminación , la heliovaina y la heliopausa. Según la NASA , ambas sondas Voyager han encontrado el choque de terminación a una distancia de aproximadamente 93 AU del Sol. [19]
El primer sobrevuelo de un cometa ocurrió en 1985, cuando el International Cometary Explorer (ICE) pasó por el cometa Giacobini-Zinner , [20] mientras que los primeros sobrevuelos de asteroides fueron realizados por la sonda espacial Galileo , que obtuvo imágenes de 951 Gaspra (en 1991) y 243 Ida (en 1993) de camino a Júpiter .
Lanzada el 19 de enero de 2006, la sonda New Horizons es la primera nave espacial hecha por el hombre que explora el cinturón de Kuiper. Esta misión no tripulada sobrevoló Plutón en julio de 2015. La misión se extendió para observar varios otros objetos del cinturón de Kuiper, incluido un sobrevuelo cercano de 486958 Arrokoth el día de Año Nuevo de 2019. [21]
A partir de 2011, a los científicos estadounidenses les preocupa que la exploración más allá del cinturón de asteroides se vea obstaculizada por la escasez de plutonio-238 . [ necesita actualización ]
Orbitadores, rovers y módulos de aterrizaje y sondas voladoras
En 1966, la Luna se convirtió en el primer cuerpo del Sistema Solar más allá de la Tierra en ser orbitado por un satélite artificial ( Luna 10 ), seguido de Marte en 1971 ( Mariner 9 ), Venus en 1975 ( Venera 9 ), Júpiter en 1995 ( Galileo ), el asteroide 433 Eros en 2000 ( NEAR Shoemaker ), Saturno en 2004 ( Cassini – Huygens ) y Mercury y Vesta en 2011 ( MESSENGER y Dawn respectivamente). Dawn está orbitando el planeta enano-asteroide Ceres en 2015.
La primera sonda que aterrizó en otro cuerpo del Sistema Solar fue la sonda soviética Luna 2 , que impactó a la Luna en 1959. Desde entonces, se han alcanzado planetas cada vez más distantes, con sondas que aterrizaron o impactaron en las superficies de Venus en 1966 ( Venera 3 ) , Marte en 1971 ( Mars 3 , aunque no se produjo un aterrizaje completamente exitoso hasta Viking 1 en 1976), el asteroide 433 Eros en 2001 ( NEAR Shoemaker ) y la luna de Saturno Titán ( Huygens ) y el cometa Tempel 1 ( Deep Impact ) en 2005. El orbitador Galileo también lanzó una sonda a la atmósfera de Júpiter en 1995; debido a que Júpiter no tiene superficie física, fue destruido al aumentar la temperatura y la presión a medida que descendía.
Hasta la fecha, solo dos mundos del Sistema Solar, la Luna y Marte, han sido visitados por rovers móviles . El primer rover robótico en visitar otro cuerpo celeste fue el Lunokhod 1 soviético , que aterrizó en la Luna en 1970. El primero en visitar otro planeta fue Sojourner , que viajó 500 metros a través de la superficie de Marte en 1997. La primera sonda voladora en El sistema solar son globos Vega , mientras que el primer vuelo propulsado fue realizado por Ingenuity . El único rover tripulado que visitó otro mundo fue el Lunar Roving Vehicle de la NASA , que viajó con los Apolos 15 , 16 y 17 entre 1971 y 1972.
Exploración de naves espaciales
Resumen de algunas misiones al Sistema Solar.
# | Astronave | Año de lanzamiento | Mercurio | Venus | Marte | Ceres | Júpiter | Saturno | Urano | Neptuno | Plutón | Año final |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Venera 3 | 1965 | Aterrizaje forzoso | 1966 | ||||||||
2 | Pionero 10 | 1972 | Volar por | 2003 | ||||||||
3 | Pionero 11 | 1973 | Volar por | Volar por | 1995 | |||||||
4 | Marinero 10 | 1973 | Volar por | Volar por | 1975 | |||||||
5 | Voyager 1 | 1977 | Volar por | Volar por | - | |||||||
6 | Voyager 2 | 1977 | Volar por | Volar por | Volar por | Volar por | - | |||||
7 | Galileo | 1989 | Volar por | Orbitador | 2003 | |||||||
8 | Ulises | 1990 | Volar por | 2009 | ||||||||
9 | Cassini | 1997 | Volar por | Volar por | Orbitador | 2017 | ||||||
10 | Mars Odyssey | 2001 | Orbitador | - | ||||||||
11 | MER-A / B | 2003 | Rovers | 2010/2018 | ||||||||
12 | Mars Express | 2003 | Orbitador | - | ||||||||
13 | MENSAJERO | 2004 | Orbitador | Volar por | 2015 | |||||||
14 | MRO | 2005 | Orbitador | - | ||||||||
15 | Venus Express | 2005 | Orbitador | 2014 | ||||||||
dieciséis | Nuevos horizontes | 2006 | Volar por | Volar por | - | |||||||
17 | Amanecer | 2007 | Orbitador | 2018 | ||||||||
18 | Juno | 2011 | Orbitador | - | ||||||||
19 | Curiosidad ( MSL ) | 2011 | Vagabundo | - | ||||||||
20 | Perseverancia ( Marte 2020 ) | 2020 | Vagabundo | - | ||||||||
20 | Ingenio ( Marte 2020 ) | 2020 | Sonda voladora | - |
Consulte también las categorías de misiones a cometas , asteroides , la Luna y el Sol .
Exploración con tripulación
La exploración tripulada del Sistema Solar terminó en 1972. El primer ser humano en llegar al espacio (definido como una altitud de más de 100 km ) y orbitar la Tierra fue Yuri Gagarin , un cosmonauta soviético que fue lanzado en Vostok 1 el 12 de abril de 1961. El primer ser humano en caminar sobre la superficie de otro cuerpo del Sistema Solar fue Neil Armstrong , quien pisó la Luna el 21 de julio de 1969 durante la misión Apolo 11 ; otros cinco alunizajes ocurrieron en 1972. El transbordador espacial reutilizable de los Estados Unidos voló 135 misiones entre 1981 y 2011. Dos de los cinco transbordadores fueron destruidos en accidentes.
El primer orbital de la estación espacial a más de un host tripulación fue NASA 's Skylab , que llevó a cabo con éxito tres tripulaciones de 1973 a 1974. Es cierto asentamiento humano en el espacio comenzó con la estación espacial soviética Mir , que fue ocupada de forma continua durante cerca de diez años, de 1989 a 1999. Su sucesora, la Estación Espacial Internacional , ha mantenido una presencia humana continua en el espacio desde 2001. En 2004, el presidente de los Estados Unidos, George W. Bush, anunció la Visión para la Exploración Espacial , que pedía un reemplazo para el transbordador envejecido, un regreso a la Luna y, en última instancia, una misión tripulada a Marte.
Exploración por país
Leyenda:
☄ - órbita o sobrevuelo [22]
Ѫ - aterrizaje exitoso en un objeto
⚗ - retorno de muestra
⚘ - misión tripulada [23]
ↂ - estación espacial habitada permanente [24]
' | LEÓN | Luna | Marte | Lunas de Marte | SSSB | Venus | Mercurio | Sistema Solar Exterior |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Estados Unidos | ☄ ⚘ ↂ | ☄ Ѫ ⚗⚘ | ☄ Ѫ | ☄ | ☄ Ѫ ⚗ | ☄ Ѫ | ☄ | ☄ |
Unión Soviética [25] | ☄ ⚘ ↂ | ☄ Ѫ ⚗ | ☄ Ѫ | ☄ | ☄ | ☄ Ѫ | ||
Rusia (desde 1992) | ☄ ⚘ↂ | |||||||
Ucrania (desde 1992) | ☄ | |||||||
República Popular de China | ☄ ⚘ ↂ | ☄ Ѫ ⚗ | ☄ Ѫ | ☄ | ||||
Unión Europea [26] | ☄ ↂ | ☄ | ☄ | ☄ | ☄ Ѫ | ☄ | ☄ Ѫ | |
Japón | ☄ ↂ | ☄ | ☄ Ѫ ⚗ | ☄ | ||||
India | ☄ | ☄ | ☄ | |||||
Iran | ☄ | |||||||
Israel | ☄ | ☄ | ||||||
Corea del Norte | ☄ | |||||||
Nueva Zelanda | ☄ | |||||||
Emiratos Árabes Unidos | ☄ | |||||||
Comercial | ☄ ⚘ | ☄ |
Notas:
- Solo se cuentan las misiones exitosas o parcialmente exitosas; Los instrumentos de una nave espacial fabricados por otro país no se cuentan como una misión separada.
- Al hacer clic en el símbolo, se abre un artículo que describe la primera misión exitosa en esa categoría.
Encuesta de exploración
Cuerpos fotografiados de cerca:
Sol (estrella) | Júpiter (planeta) | Saturno (planeta) | Urano (planeta) | Neptuno (planeta) | Tierra (planeta) | Venus (planeta) |
Marte (planeta) | Ganimedes (luna de Júpiter) | Titán (luna de Saturno) | Mercurio (planeta) | Calisto (luna de Júpiter) | Io (luna de Júpiter) | Luna (luna de la Tierra) |
Europa (luna de Júpiter) | Triton (luna de Neptuno) | Plutón (planeta enano) | Titania (luna de Urano) | Rea (luna de Saturno) | Oberon (luna de Urano) | Iapetus (luna de Saturno) |
Caronte (luna de Plutón) | Umbriel (luna de Urano) | Ariel (luna de Urano) | Dione (luna de Saturno) | Tetis (luna de Saturno) | Ceres (planeta enano) | Vesta (cinturón de asteroides) |
Pallas (cinturón de asteroides) | Encelado (luna de Saturno) | Miranda (luna de Urano) | Proteus (luna de Neptuno) | Mimas (luna de Saturno) | Hyperion (luna de Saturno) | Iris (cinturón de asteroides) |
Phoebe (luna de Saturno) | Janus (luna de Saturno) | Amaltea (luna de Júpiter) | Epimeteo (luna de Saturno) | Thebe (luna de Júpiter) | Lutetia (cinturón de asteroides) | Prometeo (luna de Saturno) |
Pandora (luna de Saturno) | Mathilde (cinturón de asteroides) | Hydra (luna de Plutón) | Nix (luna de Plutón) | Helene (luna de Saturno) | Ida (cinturón de asteroides) | Atlas (luna de Saturno) |
Pan (luna de Saturno) | Telesto (luna de Saturno) | Arrokoth (objeto del cinturón de Kuiper) | Calipso (luna de Saturno) | Fobos (luna de Marte) | Eros (asteroide cercano a la Tierra) | Deimos (luna de Marte) |
Gaspra (cinturón de asteroides) | Tempel 1 (cometa) | Šteins (cinturón de asteroides) | Daphnis (luna de Saturno) | Borrelly (cometa) | Churyumov– Gerasimenko (cometa) | Wild 2 (cometa) |
Metone (luna de Saturno) | Hartley 2 (cometa) | Dactyl (luna de Ida ) | Bennu (asteroide cercano a la Tierra) | |||
Objeto con imágenes de cerca con solo imágenes no libres: Toutatis , Ryugu , Itokawa Objetos con imágenes solo en baja resolución: Eris , Haumea , Makemake , Nereid , Larissa , Puck , Despina , Kerberos , Halley's Comet , Styx , Annefrank , Braille ; ver también las imágenes de radar en " objeto cercano a la Tierra " | ||||||
Devolución de muestra
- Luna (Misc. Misiones incluidas Apollo , Luna y Chang'e )
- Polvo de cometa ( Stardust )
- Viento solar ( Génesis )
- Asteroide ( Hayabusa )
Ver también: Meteoritos y polvo cósmico
Ver también
- Lista de sondas del sistema solar
- Cronología de la exploración espacial
- Cronología de la exploración del Sistema Solar
Referencias
- ^ a b c Exploración del sistema solar
- ^ Eric W. Weisstein (2006). "Galileo Galilei (1564-1642)" . Wolfram Research . Consultado el 27 de octubre de 2010 .
- ^ "Descubridor de Titán: Christiaan Huygens" . Ciencia espacial de la ESA . 2005 . Consultado el 27 de octubre de 2010 .
- ^ "Giovanni Domenico Cassini (8 de junio de 1625-14 de septiembre de 1712)" . SEDS.org . Consultado el 8 de noviembre de 2006 .
- ^ Jeremiah Horrocks, William Crabtree y las observaciones de Lancashire del tránsito de Venus de 1639, Allan Chapman 2004 Cambridge University Press doi : 10.1017 / S1743921305001225
- ^ "Cometa Halley" . Universidad de Tennessee . Consultado el 27 de diciembre de 2006 .
- ^ Sagan, Carl y Druyan, Ann (1997). Cometa . Nueva York: Random House. págs. 26-27, 37-38. ISBN 978-0-3078-0105-0.
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- ^ "Herschel, Sir William (1738-1822)" . enotes.com . Archivado desde el original el 9 de mayo de 2006 . Consultado el 8 de noviembre de 2006 .
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- ^ "Espectroscopia y el nacimiento de la astrofísica" . Centro de Historia de la Física, una división del Instituto Americano de Física . Consultado el 30 de abril de 2008 .
- ^ "Enciclopedia de planetas extrasolares" . Observatorio de París . Consultado el 15 de febrero de 2017 .
- ^ Jane X. Luu y David C. Jewitt (2002). "OBJETOS DEL CINTURÓN DE KUIPER: reliquias del disco de acreción del sol" . Revista anual de astronomía y astrofísica . 40 : 63-101. Bibcode : 2002ARA & A..40 ... 63L . doi : 10.1146 / annurev.astro.40.060401.093818 . Consultado el 9 de noviembre de 2006 .
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- ↑ Comet Space Missions , consultado el 23 de octubre de 2007.
- ^ "Misión del cinturón Plutón-Kuiper de New Horizons NASA" . 2006 . Consultado el 1 de julio de 2006 .
- ^ La columna LEO solo muestra los lanzamientos del país en sus propios cohetes portadores
- ^ La columna solo muestra los lanzamientos del país en sus propios cohetes portadores
- ^ solo se cuentan las estaciones con al menos un módulo construido por el país en cuestión
- ↑ La URSS se disolvió el 26 de diciembre de 1991. Rusia, Ucrania y algunos otros países postsoviéticos heredaron partes de su base tecnológica.
- ^ Las entradas de la UE también incluyen logros de miembros individuales de la UE