New Horizons: el sobrevuelo minuto a minuto

12/07/2015 0 comentarios
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Llegó la hora del sobrevuelo del New Horizons sobre Plutón, Caronte y sus lunas. Si tenemos suerte, en unas horas, días e incluso algunos meses, vendrán anuncios excitantes, imágenes, datos y descubrimientos inéditos. Les presento aquí una detallada "guía" para prepararse para este excitante (aunque corto) período en la historia de la exploración del sistema solar.

Última imagen de Plutón tomada por LORRI el 12 de julio de 2015. Crédito: NASA/JPL/APL.

El "instante" más esperado de la misión New Horizon está por llegar: el sobrevuelo de la sonda ocurrirá a tan solo unas horas del momento en el que escribo esta entrada.

Mientras tanto, aquí en la Tierra, Emily Lakdawalla una reconocida científica de la Sociedad Planetaria, escribe acerca de las aventuras de naves no tripuladas por todo el sistema solar, tanto en su popular blog, publicado en el sitio web de la Sociedad Planetaria, así como en redes sociales (su cuenta en Twitter es @elakdawalla).

Además de ser, como la mayoría de nosotros, una espectadora que disfruta de las increíbles hazañas del Curiosity, Cassini, Rosetta y su lander el Philae y más recientemente de la nave New Horizons, misiones que conoce y sobre las que ha escrito en detalle, Emily ha sido también testigo directo de las emociones de los equipos científicos a cargo de esas mismas misiones e incluso participa en el análisis de algunos de los datos e imágenes que ellas han enviado y envían a la Tierra.

Con su autorización, reproduzco abajo y en nuestra propia lengua (castellano), una de sus últimas y más informativas entradas de blog sobre los eventos detallados que tendrán lugar en los próximos días alrededor de la misión. Nadie más autorizado y mejor informado que ella para contarnos lo que nos espera en las excitantes horas, días y meses por venir.

Me he tomado la libertad de modificar un poco la organización de algunos apartados de su entrada en esta traducción "libre" que hago de su escrito. Espero que entusiastas y comunicadores del mundo hispanohablante encuentren tan informativo y útil este escrito como yo encontré el de Emily. Para quienes prefieren leer la entada actualizada en su idioma original (inglés) la encontrarán en este enlace.

(Aquí comienza la entrada de Emily).

Planeando julio de 2015, el mes del New Horizons

New Horizons se está aproximando a Plutón. El planeta enano y Caronte, su luna más grande, han crecido en las fotos desde manchas sin rasgos distintivos hasta mundos con superficies discernibles. La superficie de Plutón muestra rayas y manchas (véase la imagen al principio), mientras Caronte ha empezado a mostrar las primeras huellas de rasgos visibles (véase la imagen más abajo). La excitación está creciendo a medida que se acerca el día del sobrevuelo, el martes 14 de julio de 2015.

Estos son lugares clave en Internet para encontrar información sobre la New Horizons:

Resumen ejecutivo del sobrevuelo

  • La máxima aproximación es a las 11:49:57 UTC (tiempo universal coordinado) / 6:49:57 UTC-5 (hora legal colombiana) del martes 14 de julio de 2015.

  • La nave New Horizons se aproxima a Plutón 1,2 millones de kilómetros cada día.

La nave New Horizons y sus instrumentos. Crédito: NASA.

  • La nave tiene dos cámaras (véase la imagen arriba):

    • La Long-Range Reconnaissance Imager (LORRI) que tiene un campo de visión de 0,29 grados y un campo por píxel de 4,94 microrradianes; LORRI toma imágenes en blanco y negro (pancromáticas).

    • La Ralph Multispectral Visible Imaging Camera (MVIC) que tiene un campo de visión de 5,7 grados y píxeles que cubren 19,77 microrradianes. La MVIC toma imágenes pancromáticas y a color. La cámara tiene filtros en el infrarrojo cercano, pancromático, azul, rojo y para el metano; sin embargo no cuenta con filtro en el verde. Las imágenes a color son normalmente una combinación de los filtros infrarrojo, rojo y azul.

  • Hasta hoy, 12 de julio de 2015, la New Horizons tomará imágenes de Plutón, Caronte, Nix e Hidra (dos de sus lunas) con su cámara LORRI. Estas imágenes serán enviadas a la Tierra poco después de ser tomadas debido a que son usadas para propósitos de navegación.

  • Plutón aparecerá más grande que el campo que alcanza a cubrir la cámara LORRI poco menos de 24 horas antes de la máxima aproximación (véase el recuadro informativo abajo).

  • Dado que Plutón y Caronte rotan lentamente (una vez cada 6,4 días), todas las imágenes plenamente iluminadas de los cuerpos mostrarán siempre el mismo hemisferio. El otro hemisferio ha sido fotografiado con una resolución mejorada de 38 km por píxel 3,2 días antes del sobrevuelo.

  • El eje de rotación de Plutón está muy inclinado, tal y como el de Urano; en este momento es verano en su hemisferio norte. Todas las imágenes de la aproximación incluirán los polos norte de Plutón y sus satélites.

  • Habrá pocos datos descargados cerca al momento de máxima aproximación, de modo que no recibiremos muchas imágenes en tiempo real. Aun así las que se recibirán poco después ¡serán geniales!

  • La misión ha prometido liberar imágenes de la LORRI (de más alta resolución y en blanco y negro) casi en tiempo real; no será el caso sin embargo de las imágenes de MVIC (que tienen más baja resolución y son a color).

  • Solo el 1 % de los datos científicos del sobrevuelo serán enviado a la Tierra durante el período de la máxima aproximación. Los datos incluirán imágenes que la misión ha seleccionado por su alto valor científico así como por su interés público. Los científicos de la misión liberarán versiones procesadas y etiquetadas de las imágenes tan rápido como su relativamente pequeño equipo científico se lo permita.

  • El resto de los datos y las imágenes serán descargados a partir de septiembre, cerca de 2 meses después del encuentro. Tomará 10 semanas descargar todos los datos.

Es difícil descargar datos desde Plutón

Los datos llegarán a la Tierra en una serie de sesiones de descarga. Las sesiones de descarga duran típicamente cerca de 8 horas, aunque podrían ser normalmente más cortas. Durante los instantes en los que la New Horizons estará descargando datos no podrá tomar fotos, de modo que las sesiones de descarga a medida que la nave se acerque al momento del sobrevuelo, se reducirán para concentrarse en recoger tantos datos como le sea posible.

Debido a que la descarga es lenta, habrá muchos menos datos descargados de los que la New Horizons almacena a bordo. Una vez esos mismos datos sean descargados, serán procesados primero y después publicados online. No se sabe cuánto tiempo tomará procesarlos y publicarlos.

Hoy, domingo 12 de julio de 2015, la New Horizons transmitió los últimos datos de su sistema de navegación óptica. Hoy mismo y mañana lunes 13 habrá una serie de descargas en modo "a prueba de fallos". Este procedimiento está diseñado para devolver un conjunto mínimo de datos de todos los instrumentos solo en caso de que New Horizons no sobreviva al sobrevuelo. Una última descarga finalizando en la noche del lunes 13 de julio, llamado "E-Health 1", incluirá la última foto del momento previo a la máxima aproximación.

Posteriormente tendremos un período de 24 horas en el que nos comeremos literalmente las uñas mientras esperamos que el New Horizons se concentre en hacer ciencia durante el sobrevuelo sin establecer comunicación con la Tierra; a este período le seguirá la muy esperada "llamada a casa" que se producirá en la noche del martes, 14 de julio

Después de la máxima aproximación, el miércoles y jueves 15 y 16 de julio, habrá una serie de sesiones de descargas, apodadas los "Primeros Vistazos", que contendrán una muestra de datos científicos claves. Otra serie de datos llegarán durante las denominadas descargas "Tempranas de Alta Prioridad" que se producirán el fin de semana siguiente, entre el 17 y el 20 de julio.

Una vez este período crítico culmine se producirá un receso de 8 semanas antes de que la New Horizons termine de descargar todos sus datos. Casi todas las imágenes enviadas durante la semana alrededor de la máxima aproximación llegarán comprimidas (en formato JPEG) y seguramente mostrarán artefactos debidos a la compresión. Solo la imágenes de navegación serán comprimidas sin pérdidas.

La transmisión de los datos de alta prioridad se completará para el lunes 20 de julio de 2015 y para entonces la transmisión de imágenes se interrumpirá. Durante de 2 meses, hasta el 14 de septiembre, el New Horizons cambiará a un modo de descarga de datos en (casi) tiempo real, la descarga de "baja velocidad", especialmente diseñada para los otros instrumentos. Durante este período la nave transmitirá poca información relacionada con el resto de los datos y ninguna imagen será devuelta a la Tierra.

El 14 de septiembre, New Horizons comenzará la descarga de una versión "navegable" del conjunto completo de datos de la misión, en el que todas las imágenes estarán comprimidas con algunas pérdidas. Se tardará 10 semanas más para obtener todo el conjunto de datos en Tierra. Habrá algunos artefactos debidos a la compresión, pero podremos ver todos los datos.

El 16 de noviembre el New Horizons comenzará a descargar la totalidad de los datos científicos comprimidos sin pérdidas. Tomará un año completar el proceso de descarga.

¿Qué esperar y cuándo hacerlo?

En la imagen abajo se muestra una síntesis gráfica de todos los datos que la cámara LORRI ha descargado y descargará durante las dos semanas alrededor de la máxima aproximación. Se han usado imágenes del Voyager de lunas de Júpiter y Saturno para simular lo que veremos en Plutón (Ganímedes), Caronte (Tetis y Rea), Nix (Jano) e Hydra (Hiperion). No se puede comparar "literalmente" las imágenes de las lunas de los planetas gigantes y de cuerpos del cinturón de Kuiper. La comparación tiene como propósito dar una impresión del alcance de los datos de la aproximación de una sola mirada.

Simulación de las imágenes tomadas por la cámara LORRI del New Horizons durante el sobrevuelo de Plutón; se han usado imágenes del Voyager de las lunas de los planetas gigantes para ofrecer una idea de la cobertura de las imágenes. Infográfico creado por Emily Lakdawalla. Crédito de las imágenes: NASA/JPL.

Durante las dos semanas antes y después del sobrevuelo solo el 1 % de los datos científicos que la nave adquiera serán descargados a la Tierra.

A continuación se presenta una lista completa de todas las sesiones de descarga de las imágenes que se producirán durante el período de mayor intensidad que tendrá lugar alrededor de la máxima aproximación. Los tiempos que se dan en la lista corresponden a la hora final de la descarga.

Las descargas que contienen datos de la cámara de alta resolución LORRI, que serán liberados en sitio web de imágenes crudas del New Horizons, están resaltados en negrita. La publicación automática de estas imágenes está asegurada por los científicos de la misión 48 horas después de que sean recibidas. Últimamente, sin embargo las imágenes han sido publicadas mucho más rápido que eso.

Los tiempos y distancias de las imágenes pueden cambiar tanto como por 7 minutos y 6000 km a medida que los encargados de la navegación actualicen los datos sobre la posición de Plutón. Esta entrada de blog será actualizada a medida que se vayan publicando nuevos datos de navegación.

Última imagen de Caronte tomada por LORRI el domingo 12 de julio de 2015. Crédito: NASA/JPL/APL.

  • Domingo, 12 de julio, 19:19 UTC / 14:39 UTC-5 / Descarga de 7.5 horas: imágenes finales de navegación.
    • 3 LORRIs of Pluto at 13 km/pix (~185 pixels across disk)
    • 2 LORRIs of Charon at 13 km/pix (~92 pixels across disk)
  • Lunes, 13 de julio 02:23 UTC / Domingo 12 de julio 21:23 UTC-5: Descarga de 4,2 horas: modo a prueba de fallos A.
    • Datos de LEISA y Alice (ninguna imagen de LORRI o MVIC)
  • Lunes, 13 de julio 06:14 UTC / 01:14 UTC-5 : Descarga de 2,5 horas: Modo a prueba de fallos B.
    • Datos de LEISA (ninguna imagen)
  • Lunes, 13 de julio 10:39 UTC / 05:39 UTC-5 : Descarga de 1,4 horas: Modo a prueba de fallos C.
    • Datos de LEISA (ninguna imagen)
  • Lunes, 13 de julio 14:30 UTC / 09:30 UTC-5 : Transmisión de NASA TV: Estado de la misión y descripción de lo que se espera.
  • Lunes, 13 de julio 16:24 UTC / 11:24 UTC-5 : Descarga de 3,5 horas: Modo a prueba de fallos D.
    • Imagen de LORRI de Caronte a 7,2 km/pix (el disco ocupa ~170 píxeles). Tomada el 2015-07-13 06:36:57. Distancia 1461 million km.
    • Foto a color de MVIC con Plutón y Caronte a 28 km/pix (los discos ocupan ~86 and ~43 píxeles). Tomada el 2015-07-13 07:37:55. Distancias 1406 y 1418 million km.
    • La última imagen podrá ser usada para ponerle color a la imagen de Caronte de LORRI; no podrá ser usada para poner color a la imagen de Plutón por la diferencia de 12,5 horas durante las cuales Plutón habrá rotado 30 grados.
    • Durante esta descarga se recibirán también datos de Alice, LEISA, PEPSSI, y SWAP.
  • Martes, 14 de julio 03:15 UTC / Lunes, 13 de julio 22:15 UTC-5: Descarga de 0.9 horas: E-Health 1
    • Imagen de LORRI de Plutón a 3,8 kilómetros por píxel (Disco ~630 píxeles). Tomada el 2015-07-13 20:17:28. Distancia 768.000 km. La mejor foto de Plutón que será tomada durante el encuentro.
  • Martes, 14 de julio 11:30 UTC / 06:30 UTC-5 : Transmisión de NASA TV: La llegada a Plutón, adentro del sistema de Plutón y el peligroso camino de la New Horizons.
  • Miércoles, 15 de julio 00:00 UTC / Martes, 14 de julio 19:00 UTC-5: Transmisión de NASA TV: La llamada a casa, transmisión desde el centro de control de misión en APL.
  • Miércoles, 15 de julio 01:09 UTC / Martes, 14 de julio 20:09 UTC-5: Descarga de 0,3 horas: La llamada a casa.
    • Ningún dato científico, solo un pulso de telemetría confirmando que la misión sobrevivió el sobrevuelo.
    • La transmisión de las comunicaciones deberían comenzar en 15 de julio 00:53 UTC / 14 de julio 19:53 UTC-5. De acuerdo a la programación de NASA media, el equipo de la misión en Tierra podría recibir la señal a las 01:02 UTC / 20:02 UTC-5.
  • Miércoles, 15 de julio 01:15 UTC / Martes, 14 de julio 14 20:15 UTC-5: Transmisión de NASA TV: La salud de la New Horizons y el estado de la misión.
  • Miércoles, 15 de julio 10:59 UTC / 05:59 UTC-5: Descarga de 1,5 horas: Primera mirada A.
    • Imagen de LORRI de Caronte a 2,3 km/pix (Disco de ~520 píxeles). Tomada el 2015-07-14 02:41:49. Distancia 466.000 km. La mejor foto de Caronte disponible durante el período del encuentro.
    • Imagen de LORRI de Plutón a 3,9 km/pix (Disco de ~615 píxeles). Tomada el 2015-07-13 20:02:43. Distancia 778.000 km. Permitirá fabricar una imagen en estéreo con la imagen descargada en el E-Health 1.
    • Imagen de LORRI de Hydra at 3,2 km/pix (Disco de ~10x18 píxeles). Tomada el 2015-07-13 23:16:11. Distancia 645.000 km.
  • Miércoles, 15 de julio 19:00 UT / 14:00 UTC-5: Transmisión de NASA TV: publicación de las imágenes de la aproximación a Plutón.
  • Miércoles, 15 de julio 19:25 UTC / 15:25 UTC-5: Descarga de 6,9 horas: Primera Mirada B.
    • Imagen de LORRI de Nix a 3,0 km/pix (Disco ~9x19 píxeles). Tomada el 13 de julio de 2015 23:19:16. Distancia 590.000 km. La mejor foto de Nix que estará disponible durante la aproximación. La mejor foto de la cámara tendrá 10 veces más resolución.
    • 3 cuadro de Plutón de las imágenes de alta resolución del mosaico de LORRI mosaic a 0,4 km/pix (Pluto llenará todos los 3 cuadros, cada uno de los cuales tiene ~410 km de ancho). Tomadas el 14 de julio de 2015 10:10:15. Distancia 77.000 km. Las imágenes de más alta resolución de Plutón disponibles durante el período del encuentro.
    • Datos de Alice, LEISA, REX y SWAP.
  • Jueves, 16 de julio 04:23 UTC / Miércoles 15 de julio 23:23 UTC-5: Descarga de 1,9 horas: Primera mirada C.
    • Datos de PEPSSI (ninguna imagen)
  • Jueves, 16 de julio 07:23 UTC / 02:23 UTC-5: Descarga de 1,9 horas: Primera mirada D.
    • 3 cuadros de Charon del mosaico de alta resolución de LORRI a 0,38 km/pix (Charon ocupará todos los cuadros, con cada cuadro ocupando ~390 km). Tomada el 14 de julio de 2015 10:23:47. Distancia 79.000 km. Las imágenes de más alta resolución de Caronte disponibles durante el período del encuentro.
    • Datos de PEPSSI y SWAP.
  • Jueves, 16 de julio 13:22 UTC / 08:22 UTC-5: Descarga de 4,3 horas: Primera mirada E
    • Imágenes a color de MVIC de Plutón y Caronte a 5,0 km/pix (Discos de ~480 y ~240 píxeles). Tomadas el 14 de julio de 2015 06:49:08. Distancia 254.000 y 269.000 km. Un "retrato" a color de Plutón y Caronte en la misma imagen.
    • Datos de SWAP.
  • Viernes, 17 de julio 16:32 UTC / 11:32 UTC-5: Descarga 3,3 horas: Alta prioridad A.
    • Imágenes de LORRI de Hydra a 1,2 km/pix (Disco ~48x28 píxeles). Tomada el 14 de julio de 2015 07:39:28. Distancia 231.000 km. La foto de mejor resolución con buena iluminación de Hidra en todo el conjunto de datos (habrá una imagen de más alta resolución tomada durante la fase creciente).
    • 1 cuadro de Plutón tomada por el mosaico 2x2 de LORRI a 2,2 km/pix. Tomada el 14 de julio 02:49:47. Distancia 444.000 km. Mostrará a Plutón en una esquina de la foto.
    • Datos de Alice.
  • Sábado, 18 de julio 10:29 UTC / 05:29 UTC-5: Descarga de 4,6 horas: Alta prioridad B
    • Imagen de LORRI de Plutón a 1,8 km/pix (Plutón llenará el cuadro). Tomada el 14 de julio 19:06:24. Distancia 360.000 km. Una imagen de Plutón en creciente mientras la nave se va.
    • Imagen de MVIC de Nix en color a 3,1 km/pix (Disco de ~18x8 píxeles). Tomada el 14 de julio 08:02:39. Distancia 165.000 km. La mejor imagen a color de Nix disponible durante el encuentro. Podrá ser usada para hacer una imagen en estéreo con la imagen de la Primera mirada B.
    • Datos de LEISA.
  • Para el resto del sábado y el domingo las descargas incluirán datos de REX y LEISA. Ninguna imagen será descargada en ese período.
  • Lunes, 15 de julio 16:20 UTC / 11:20 UTC-5: Descarga de 3,3 horas: Alta prioridad G
    • 4 cuadros de Plutón tomados por el mosaico de alta resolución de LORRI mosaic a 0,4 km/pix (Plutón llenará los 4 cuadros, con cada cuadro ocupando ~410 km). Tomados el 14 de julio 10:10:15. Distancia 77.000 km. Se agregará al mosaico de alta resolución que comenzó a descargarse el miércoles durante la Primera mirada B.

Después de esto, ninguna imagen será enviada a la Tierra hasta el 14 de septiembre de 2015; en este punto y como explicamos antes, la New Horizons enviará gradualmente la totalidad de los datos del sobrevuelo.

(Hasta aquí la entrada de Emily).

Como ven, son días verdaderamente excitantes para ser un científico planetario o simplemente un humano.

¡Bienvenidos al cinturón de Kuiper! ¡Feliz sobrevuelo!

NOTAS:

  • Hemos traducido sistemáticamente el término "downlink" como descarga. Alguno encontrará seguramente un término en español más adecuado que ese. Sin embargo para los propósitos de hacer más legible la traducción nos decantamos por esta traducción.
  • Las horas se expresan en UTC y UTC-5 pensando en que muchos de los lectores de esta entrada estarán en España (UTC+2) y Sudamérica (entre UTC-5 y UTC-3). Para saber las horas en otros husos sume y reste la diferencia respecto a los que son previstos. Así por ejemplo si un evento se produce a las 11:00 UTC-5 (hora de Colombia), el mismo evento tendrá lugar a las 11:30 hora de Caracas o a las 10:30 hora de México.
  • Un agradecimiento especial a Emily por permitirme personalmente realizar la traducción de su informativo texto en esta entrada de blog.