José Mª Moreno: Sobrevivir en el planeta Venus

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José Mª Moreno Ibáñez.  AC/19.52

La NASA, a través de su programa de Conceptos Avanzados Innovadores (NASA Innovative Advanced Concepts, NIAC), acaba de publicar un concurso (las propuestas serán aceptadas hasta el 29 de mayo de 2020) para desarrollar un sensor de detección de obstáculos de un rover que posiblemente circule por el planeta Venus.

Venus es el segundo planeta de nuestro sistema solar en cuanto a su cercanía al Sol (el primero es Mercurio), pero el más caluroso pues es donde se anotan las temperaturas planetarias medias más altas (450°C). También se registran presiones atmosféricas muy elevadas (90 veces mayores que las de la Tierra). Temperatura y presión suficientes para que allí, el plomo existiera en estado líquido (éste funde a 327°C), lo cual hace que todos los sistemas electrónicos, que se vean sometidos a esas condiciones, fracasen. Así, de las muchas misiones que han llegado al planeta, solo poco más de una decena han conseguido alcanzar su superficie para luego sucumbir a las altísimas presiones y temperaturas.

Ilustración de un concepto para un posible Venus rover eólico.
Créditos: NASA / JPL-Caltech

Venus es un planeta singular, se parece a la Tierra en cuanto a su tamaño, masa y composición, pero difiere en exceso porque su atmósfera está compuesta, en su mayor parte, por dióxido de carbono y dióxido de azufre, el primero de un fuerte efecto invernadero. Las nubes que se generan en ella son de óxido de azufre, óxido  fosfórico, y de ácido sulfúrico (muy corrosivo). Es uno de los entornos más agresivos del sistema solar.

La radiación solar apenas llega hasta la superficie del planeta. La atmósfera es de tal densidad que refleja hacia el espacio la mayor parte de la luz que recibe, y la que la atraviesa es absorbida en gran parte por ella misma. Tampoco deja escapar su calor interior y esto produce su gran efecto invernadero.

Pero su atmósfera no puede impedir que el  viento solar la traspase y llegue hasta la superficie cargado de protones, electrones y partículas de alta energía provenientes del plasma solar. Es el campo magnético de un planeta el que lo protege de esa radiación. Como en el caso de la Tierra con la magnetosfera, que nos defiende de él con su campo magnético y desvía la mayor parte del viento solar, creando los cinturones de Van Allen (el espacio donde se capturan las partículas energéticas del viento solar por el campo magnético terrestre). En cambio el campo magnético de Venus es muy débil, algo que puede ser consecuencia de su lenta rotación, insuficiente para formar el sistema de «dinamo interno» para generarlo.

El planeta Venus gira muy lentamente, haciendo una rotación sobre sí mismo en poco más de 243 días terrestres, y lo hace en sentido contrario  a los otros planetas, en sentido horario (según el giro de las agujas del reloj); supone esto que para un observador situado en la superficie de Venus, el Sol saldría por el Oeste y se pondría por el Este. Venus tiene el periodo de rotación más largo de todo nuestro sistema planetario. En cambio tarda en dar una vuelta completa alrededor del Sol casi cada 225 días terrestres (la Tierra 365 días), lo que significa que sus días duran más que sus años. 

Crédito de imagen: NASA / JPL-Caltech / ESA

En cambio, debido a esa similitud en cuanto a su forma y masa con la Tierra, algunos científicos planetarios lo consideran planeta “hermano” del nuestro. Y es por ello que, desde 1977 (cuando la sonda rusa Venera I no pudo cumplir su objetivo de llegar al planeta), se han enviado sondas para investigar su atmósfera y su superficie, aunque solo unos pocos rovers rusos (Venera VII, VIII y IX) y otro  de USA (Pioneer Venus) han alcanzado con éxito su superficie, pudiendo soportar esas condiciones ambientales tan agresivas hasta un máximo de 120 minutos, antes de que su electrónica fallara del todo.

Otras sondas se han destinado, no para alcanzar la superficie del planeta, sino para analizar su atmósfera tan agresiva, densa y de intenso efecto invernadero, que eleva  sus temperaturas ecuatoriales hasta cerca de los 460ºC, lo que hace que Venus sea mucho más caliente que el planeta Mercurio, a pesar de que está a más del doble de distancia del Sol y su superficie recibe sólo el 25% de la radiación solar que éste último; como la sonda USA Magallanes, la cual llegó a la órbita de Venus para cartografiar, mediante radar, su superficie y, después de 4 años de trabajo, sumergirse hasta vaporizarse en su corrosiva atmósfera; o la Venus Express de la Agencia Espacial Europea (ESA) que fue lanzada en noviembre del 2005 y estuvo operativa hasta diciembre de 2014 analizando su atmósfera, su medio espacial de plasma y  su superficie en detalle, así como las interacciones planetarias superficie-atmósfera; y por último la sonda PLANET-C de la Agencia Aereo-espacial Japonesa (JAXA) que, después de muchas dificultades por haber perdido primeramente, en el 2010, debido a un insuficiente frenado, la órbita de Venus y entrar en la solar (dándose entonces por fracasada), pudo recuperarse y alcanzar la órbita venusiana en el 2015 para analizar su atmósfera y sus vientos, en altitudes entre 45 y 60 kilómetros desde la superficie.

Crédito Nasa

Pero ahora se planean nuevos proyectos con sondas autómatas, más mecánicas que electrónicas, del tipo AREE: el Rover automático para entornos extremos (Automaton Rover for Extreme Environments, AREE) de la NASA, que reemplazará la electrónica vulnerable con un diseño completamente mecánico. Al utilizar aleaciones resistentes a altas temperaturas, el rover sobreviviría durante semanas, o meses, lo que le permitiría recopilar y devolver, desde la superficie de Venus, valiosos datos científicos. Lo cual se convierte en otra dificultad a superar: la de como enviar la información desde la superficie del planeta hasta la Tierra, sin utilizar, en ese primer punto, elementos electrónicos.

El AREE será impulsado por el viento venusiano, pero deberá detectar todo tipo de obstáculos en su camino: rocas, grietas, pendientes, etc…Y  es por ello que la NASA, a través de su programa  NIAC convoca este concurso de crowdsourcing para el diseño de un mecanismo que pudiera implementarse en algún rover.

Un autómata móvil combina computadoras mecánicas antiguas con tecnología de fabricación moderna para crear un diseño sin electrónica, lo que permite explorar los entornos más extremos del sistema solar.

Créditos: Laboratorio de Propulsión a Chorro / Instituto de Tecnología de California.

La dificultad del diseño está en que no debe de incluir elementos electrónicos pues estos comienzan a fallar a poco más de 120°C. Es por esto que la NASA recurre al interés y el ingenio de la comunidad internacional.

Los participantes tendrán la oportunidad de ganar

  • Un primer premio de $ 15.000.
  • Un segundo lugar de $ 10.000; y
  • Un tercero de $ 5.000.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, en Pasadena (California), bajo una subvención del programa NIAC, que es quien lleva la iniciativa, admitirá propuestas  en la plataforma de crowdsourcing heroX , hasta el 29 de mayo de 2020.

Aun considerando todas las características de este inhóspito planeta, desde el famoso astrónomo Carl Sagan, quien propuso desde un punto de vista científico la terra-formacion de Venus (proceso, hasta hora teórico, por el que se modificaría el medio ambiente de un planeta para hacerlo habitable), otros científicos planetarios han ideado formas de plantear este objetivo, para el cual se necesitaría: reducir su temperatura superficial, proporcionarle un campo magnético, transformar la mayor parte de su atmósfera, combinar el oxígeno con el hidrogeno para producir agua, trasformar el vapor de agua en liquida y que pudiera distribuirse por su superficie.

AC/19.52

Santo Domingo (R. Dominicana) 26/02/2020

Referencias

 

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José Mª Moreno Ibáñez (AC 19/52),  es Arquitecto Técnico por la Universidad Complutense de Madrid.Socio fundador de la Asociación de Astronomía “Astromares” (Sevilla-2007)
Astrónomo aficionado (especialidad Asteroides y Cometas). Ha cursado Astronomía por The University of Arizona. «Observación de la Tierra desde satélites» (Agencia Espacial Europea) y «El cielo nocturno» Orion. (Open University London)

 

 

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