Artículo de José Manuel Urech Rivera. Publicado en la Revista de Aeronáutica y Astronáutica en octubre 1982, número 502

Introducción

La historia de la exploración del Sistema Solar por medio de vehículos o sondas espaciales es relativamente corta, prácticamente dos décadas, pero ha supuesto una auténtica explosión de conocimientos. Se puede decir que la información adquirida durante siglos de observación terrestre con telescopios, se ha ampliado cientos de miles de veces en estas dos décadas. Sin embargo, no se debe pensar que el tema esté agotado, pues ocurre como en otras áreas de investigación científica. Así, la paulatina aproximación a los planetas va definiendo mejor algunas magnitudes globales (tamaño, composición media, temperatura, número de satélites, etc.), pero a su vez va descubriendo detalles muchas veces insospechados, que la ciencia pretende explicar.

De todas maneras, siempre hay mentes excesivamente pragmáticas que se preguntan cuál es la utilidad inmediata de estos esfuerzos de exploración del sistema solar. Aparte de las implicaciones de desarrollo tecnológico que suponen estas complicadas misiones, esta cada vez más claro que la información sobre el Sol y su medio, o sobre cualquier plantea o satélite, mejora el conocimiento de los otros, y en particular de nuestro planeta. Algunos ejemplos pueden servir de meditación:

- El magnífico equilibrio y riqueza biológica de la Tierra dependen totalmente de los efectos hasta ahora benefactores del Sol, y cualquier variación de éste nos afecta de algún modo. ¿Sería lógico cerrar los ojos a dichos conocimientos?

- Está bastante aceptado que las altísimas temperaturas en la superficie de Venus son debidas a su desequilibrio del "efecto invernadero" en el que el vapor de agua y anhídrido carbónico de la atmósfera impiden la radiación térmica de la superficie al espacio, gasificando por temperatura más agua y carbónico, siguiendo el proceso hasta que todo ha pasado a la atmósfera, llegando a crear una presión atmosférica del orden de 90 veces la de la Tierra, y una insoportable temperatura de cerca de 500 ºC en la superficie. Dado que Venus sólo recibe un poco más de energía solar que la Tierra, ¿Qué pasaría en nuestro planeta si el Sol brillara algo más, o la superficie y nubes terrestres obscurecieran? Esto puede ser una advertencia para nuestra civilización que ya tiene la capacidad de alterar profundamente el medio ambiente.

- En Marte existen multitud de sinuosos cauces secos probablemente formados por agua corriente en un pasado climático mucho más suave. Conocer las causas de estas variaciones extremas del clima puede ser muy importante para prevenir similares perturbaciones del equilibrio terrestre.

Consideraciones generales

Dada la amplitud del tema y la cantidad de información acumulada en estos años, la necesaria brevedad de un artículo aconseja centrar la exposición en los objetivos básicos de la exploración, que en este caso son los planetas. Sin embargo, no se debe pasar por alto que todas estas misiones, en su largo viaje desde la Tierra a otros planetas, han realizado gran cantidad de medidas y observaciones del medio interplanetario, de gran interés científico para la conocimiento del Sistema Solar. Además, ha habido algunas misiones no específicamente orientadas a los planetas, sino al estudio del medio, entre las que cabe destacar la serie americana Pioneer (del 6 al 9) y los Helios 1 y 2 en cooperación con la República Federal Alemana.

Primeros intentos de exploración planetaria

Una vez iniciada la carrera espacial con el lanzamiento por parte de la URSS del satélite Sputnik el 4 de octubre de 1957, el rápido desarrollo de cohetes lanzadores, los éxitos en la puesta en órbita de satélites terrestres, y las primeras sondas lunares, hacían inevitable el intentar un lanzamiento a los planetas vecinos, en particular a Venus por su mayor proximidad. Quizás, dado el ambiente de la época, más que el interés científico pesó el espíritu de competición EE.UU./URSS y la posibilidad de asombrar al resto de la humanidad. Esto, que ha sido casi una constante en parde los programas espaciales, dio lugar al primer lanzamiento reconocido al planeta Venus: el "Venera 1" de la URSS el 12 de febrero de 1961, y que ya camino de Venus perdió totalmente las comunicaciones con Tierra a una distancia de 7,5 millones de kilómetros.

La próxima oportunidad de intentarlo, que para Venus se presenta cada 19 meses más o menos, fue inicialmente aprovechada por los americanos con un doble ensayo: el Mariner 1 el 22 de julio de 1962; que fue destruido en el lanzamiento, y el Mariner 2 el 26 de agosto, y que después de 109 días de viaje y una corrección intermedia de trayectoria, pasó a 35.000 km de Venus, descubriendo algunos datos científicos de interés, como la alta temperatura de la superficie, y la no evidencia de campo magnético, y convirtiéndose en el primer vehículo espacial explorando otro planeta. Por las mismas fechas, se detectaron tres lanzamientos fallidos de los rusos que se supone tenían las mismas intenciones, aunque nunca fue reconocido oficialmente.

Evolución posterior

Como se ve en los cuadros de misiones EE.UU. y URSS, la primera década transcurrió en la exploración de los planetas vecinos: Venus y Marte; con misiones cada vez más perfeccionadas y ambiciosas. Ya en la segunda década, además de continuar dicha exploración, se amplió por parte americana a los grandes planetas exteriores y Mercurio, siendo el apogeo final los recientes éxitos de los Voyager 1 y 2 en Júpiter y Saturno.

Debido a las grandísimas distancias y la larga duración de los viajes (más de mil millones de km, y unos cuatro años en el caso de Saturno), la exploración planetaria ha estado siempre en los límites de la tecnología, arrastrando en parte a ésta, y naturalmente aprovechando los desarrollos paralelos en otras áreas, con el consiguiente beneficio general. Enumerar estos desarrollos sería excesivo, pero sí es interesante resaltar unos cuantos, para mejor comprender cómo en unos años se ha podido pasar de casi una aventura técnico-deportiva, a posarse suavemente en Venus y Marte, o estudiar con gran detalle a Saturno con sus anillos y satélites:

- Cohetes lanzadores más potentes y precisos han ido permitiendo sondas planetarias mejor equipadas técnica y científicamente y con capacidad de combustible para corrección de trayectorias, puesta en órbita y frenado de "aterrizaje".

- El establecimiento por parte de NASA de la red de estaciones espaciales alrededor del mundo (siendo las de Madrid de las más importantes), con grandes antenas y equipo sofisticado, asegura el contacto continuo con el vehículo, para recepción de datos y posible control, y mejor determinación de órbitas.

- El tremendo desarrollo paralelo de la microelectrónica y los ordenadores ha permitido aumentar grandemente la complejidad y autonomía de las sondas espaciales, así como la capacidad de proceso de datos en tierra (cálculo de órbitas, codificación y decodificación, tratamiento y corrección de imágenes, etc.).

- La mejora de los sistemas de transmisión y recepción, así como el empleo en telemetría de códigos correctores de errores han aumentado enormemente las posibilidades de comunicación interplanetaria. Así los primeros Mariner a Venus y Marte (1962-65) mandaron sus datos a tierra con una velocidad de 8 bits/segundo (10 días para enviar 22 fotografías de baja calidad), mientras que los Voyager desde Júpiter (1977-79) enviaron miles de fotografías de alta calidad a 115.200 bits/segundo.

- Los patrones de frecuencia y tiempo, y las calibraciones de los sistemas de medida de la velocidad y distancia han hecho de la navegación interplanetaria una técnica tremendamente precisa, lo cual es imprescindible para conseguir poner satélites en órbita en otros planetas, o realizar encuentros múltiples con varios de ellos.

Fases de la exploración

Salvo excepciones, la exploración de los planetas ha seguido una secuencia básica, aplicada también al caso lunar: 1) Vuelos de aproximación o impacto directo, de reconocimiento limitado a horas o días, 2) Puesta en órbita de observación global detallada durante varios meses, 3) Módulo de descenso suave a la superficie para observaciones específicas, acompañado de un orbitador que además de realizar sus observaciones actúa de intercomunicador entre el módulo superficial y tierra, 4) Esta etapa, no llevada aún a cabo en los planetas, podría ser la de ida y vuelta con recogida de muestras, o incluso a largo plazo, algún vuelo tripulado.

Descripción por Planetas

Exploración de Venus

Pulsar: Venus (distancia media del Sol: 108 millones de km).

Exploración de Marte

Pulsar: Marte (distancia media del Sol: 228 millones de km).

Como ya se ha dicho anteriormente, la URSS se ha dedicado, que se sepa, sólo a Venus y Marte; por lo tanto, el resto de los planetas se refiere sólo a la exploración americana.

Exploración de Mercurio

Pulsar: Mercurio (distancia media del Sol: 58 millones de km).

Exploraciones de los planetas exteriores

Pulsar: planetas exteriores (distancias medias al Sol: Júpiter 778 millones de km; Saturno 1.427 millones de km; Urano 2870 millones de km; Neptuno 4.497 millones de km).

Planes futuros y cometarios finales

De lo anteriormente expuesto, resulta bastante evidente que en el balance de estas dos décadas de investigación planetaria, ha avanzado mucho más Estados Unidos, quizás con la salvedad rusa de Venus. Sin embargo, en cuanto a los programas futuros las cosas no son tan claras.

Los planes de la URSS son poco conocidos, aunque se sabe que continuarán la exploración de Venus, solos y en cooperación con Francia para situar globos sonda en la atmósfera de dicho planeta. también tienen anunciado el envío de otra sonda al encuentro con el cometa halley, que volverá a acercarse al Sol en 1986. Y quizás en algún momento sorprendan a todos con alguna misión espectacular (ida y vuelta a Marte).

La Agencia Europea del Espacio (ESA) también va a entrar en el juego interplanetario, con una sonda al cometa Halley, y otra en órbita polar alrededor del Sol para estudiar esa inexplorada zona del sistema solar. E incluso los japoneses tienen proyectos para la visita del famoso cometa.

Sin embargo, los americanos no parecen dispuestos a continuar su línea, pues aparentemente por motivos presupuestarios han abandonado dos proyectos interplanetarios similares a los europeos, y otros ha ido siendo retrasados o cancelados definitivamente. Téngase en cuenta que, desde el último lanzamiento planetario de 1978, no ha habido ni hay otro previsto hasta que en 1985 se lance el Galileo, si no se cancela antes. Este proyecto cubriría la tercera etapa en la exploración de Júpiter, con un orbitador y una cápsula de descenso. Esto es todo a medio plazo, a excepción del Voyager 2, que como ya se ha dicho sigue camino de encontrarse con Urano y después Neptuno.

La verdad es que sería lamentable que una época tan brillante de exploración de nuestro sistema solar se cerrara bruscamente sin motivos convincentes. Quizás sería el momento de olvidar cuestiones de prestigio, iniciando una auténtica cooperación internacional en este campo, o abordando proyectos menos costosos y espectaculares, que contarían con el apoyo general de la comunidad científica. Pero en todo caso, siempre sería mejor continuar con la prestigiosa carrera espacial, mucho más deportiva y beneficiosa, que con la costosísima carrera armamentista.

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Sobre el autor (1982): José Manuel Urech Rivera. Nacimiento: 24 de junio 1938, Madrid. Títulos: 1962 - Ingeniero Industrial (E.T.S.I.I.M.), 1965 - Ingeniero en Automática (Instituto Politécnico de Grenoble, Francia), 1969 - Doctor Ingeniero Industrial (E.T.S.I.I.M.). Vida profesional: 1963-77 Ingeniero en la Junta de Energía Nuclear. 1966 hasta la fecha: Estación Espacial de Madrid (INTA/NASA), ocupando los siguientes puestos: Ingeniero de Servomecanismos e Instrumentación; Asesor Técnico de Instalación; Jefe de Operaciones; y en 1970 hasta 1981, Ingeniero Jefe de la Instalación de Cebreros; siendo en la actualidad Ingeniero jefe de las tres Instalaciones de la Red NASA/DSN en Madrid. Además, varios años como profesor de la E.T.S.I.I.M. para cursos de especialidad y doctorado; autor de varias publicaciones técnicas en el campo de las Comunicaciones Espaciales; y medalla de Servicios Excepcionales de NASA.

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Viaje a los planetas (cortesía de NASA/JPL)

Adjunto	Tamaño
19820502_expl_sist_solar.pdf	3.97 MB