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Retorno con muestras

Misiones japonesas (JAXA)

El 13 de junio de 2010, cámaras especiales y otros instrumentos de imagen a bordo del Laboratorio Aerotransportado DC-8 de la NASA capturaron el reingreso de alta velocidad de la nave espacial nipona Hayabusa sobre una zona despoblada centroaustraliana tras 7 años de viaje. El evento fue seguido por equipos de la NASA, la JAXA y otras organizaciones (NASA).

La centuria se inició, en cuanto a la exploración de asteroides, con el lanzamiento de la nave japonesa Hayabusa («halcón» en japonés) el 9 de mayo de 2003 por parte de la agencia JAXA. Su compleja misión era recoger muestras de un pequeño asteroide cercano a la Tierra llamado (25143) Itokawa (0,3 × 0,7 km) y traerlas a la Tierra para su estudio. La nave tenía un pequeño aterrizador, MINERVA1 («MIcro Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid»), con el que se pretendían obtener algunos datos previos del asteroide (forma, giro, topografía, densidad, composición, etc.), pero tras ser lanzada en las cercanías de Itokawa no llegó a alcanzar su superficie, perdiéndose en el espacio.

Posteriormente Hayabusa se aproximó al asteroide a una distancia de 20 km, distancia que fue reduciendo hasta conseguir posarse sobre este el 19 de noviembre. Sin embargo por una serie de problemas tecnológicos este primer contacto fue constrastado cuatro días después, cuando la nave había dejado la superficie a unos 100 km de distancia. Así, el 23 de noviembre, tras recuperar el control y la comunicación con la nave y analizados los datos obtenidos, la JAXA confirmó que se había llevado a cabo el contacto con la superficie, aunque al llevarse a cabo en modo seguro no se obtuvo ninguna muestra.

El 25 de noviembre, en un segundo intento de descenso, la sonda siguió mostrando muchos problemas, que se mantuvieron e incrementaron durante el intento de retorno de la misma a la Tierra, como pérdidas de rumbo y orientación, de combustible, de comunicación, etc. Pero durante los siguiente meses se fueron recuperando las opciones de control de la nave, iniciándose el viaje de regreso el 25 de abril de 2007. Tras nuevos imprevistos y correcciones, por fin el 13 de junio de 2010 la cápsula de reingreso, protegida contra el calor, se lanzó a las 12:51 (hora peninsular), aterrizando en paracaídas sobre Australia Meridional. La nave espacial Hayabusa se fragmentaba, desintegrándose en una gran bola de fuego sobre Australia. La cápsula se recuperó a las 09:08 (hora de Madrid) del 14 de junio de 2010.

Tras su traslado y escrupulosa manipulación, el 16 de noviembre de 2010, JAXA confirmó que las muestras de la cápsula de retorno de Hayabusa procedían de Itokawa. Era la primera sonda en traer de muestras de un asteroide a la Tierra, un gran éxito de la ingeniería aeroespacial nipona.

La misión Hayabusa logra que se traigan por primera vez a la Tierra muestras de un satélite (Itokawa) hace XXX años, XXX días, XX horas, XX minutos, XX segundos.


Lanzamiento de la nave Hayabusa2 el 3 de diciembre de 2014 y simulación de la separación del cohete y despliegue del equipo (JAXA).

JAXA volvió a diseñar una nueva misión de recogida de muestras de un asteroide y la llamó Hayabusa2, como una clara idea de continuidad de la misión expuesta amteriormente. En este caso el asteroide escogido para aterrizar sobre él y capturar muestras de su superficie fue (162173) Ryugu, un asteroide de tipo C primitivo (de unos 4.500 millones de años) perteneciente al grupo Apolo. Este tipo de asteroides preserva, posiblemente, los materiales más primitivos del sistema solar, lo que daría información valiosa sobre la formación de los planetas interiores y el origen del agua y la vida en la Tierra.

Partiendo del diseño de la parcialmente existosa misión Hayabusa, se introdujeron mejoras en la propulsión, guiado y otros elementos y se incorporaron nuevos instrumentos: varios rovers, un aterrizador y un artefacto explosivo para poder acceder a capas más profundas del asteroide. El aterrizador, llamado MASCOT («Mobile Asteroid Surface Scout»), desarrollado por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) en colaboración con el CNES francés, de un tamaño de 29,5 cm × 27,5 cm × 19,5 cm y 9,6 kg, contaba con un espectrómetro infrarrojo (MicrOmega), un magnetómetro (MASMAG), un radiómetro (MARA) y una cámara (MASCAM). MASCOT contaba con un mecanismo de salto que utiliza un motor para girar un brazo oscilante dentro del módulo de aterrizaje.

La nave llevabe un módulo MINERVA-II-1 (sucesor del módulo de aterrizaje MINERVA de la misión precedente Hayabusa). Era un contenedor que albergaba dos vehículos: los rovers MINERVA-II-1 Rover-1A y MINERVA-II-1 Rover-1B (dos vehículos casi idénticos), bautizados2 como HIBOU («búho cornudo» en francés y siglas de «Unidad de observación de rebote altamente inteligente»") y OWL («búho» en inglés y siglas de «Unidad de observación con locomoción inteligente de ruedas»), respectivamente. Cada vehículo pesaba 1,1 kg y medía 18 cm × 7 cm. A pesar de que su en el nombre OWL se hace referencia a "ruedas", los vehículos exploradores que funcionan con energía solar no avanzan; más bien, saltan con la ayuda de motores giratorios internos.

Además contaba con el contenedor MINERVA-II-2, en el que se insertó el Rover-2, que sería nombrado ULULA («University-made Landing Unit for Locomotion on Asteroid», y posiblemente relacionado con el sonido que hacen los búhos). Tenía forma de prisma octogonal y medía de 15 cm de diámetro y 16 cm de alto, con una masa de 1 kg. Se trasladaba por saltos cortos gracias a cuatro mecanismos motores.

Simulación del despliegue, aterrizaje y desplazamiento de los rovers MINERVA-II 1-A y 1-B, el 21 de septiembre de 2018, y del aterrizador MASCOT, el 3 de octubre de 2018 (JAXA).

La nave, de unos 600 kg, fue lanzada a las 05:22:04 (hora peninsular de España) del 3 de diciembre de 2014 desde el Centro Espacial de Tanegashima (Japón) mediante un cohete espacial H-IIA, y tras un empujón gravitatorio de la Tierra un años después, puso rumbo a Ryugu, que alcanzó el 27 de junio de 2018, situándose a una distancia de 20 km (que se reducía para hacer observaciones y el despliegue de rovers). Casi dos meses después la sonda se separó de sus dos módulos de aterrizaje: los rovers MINERVA-II-1 se desplegaron el 21 de septiembre de 2018 a las 06:26 (hora de Madrid) a una altura de 55 m. Tras su exitoso aterrizaje, el Rover-1A operó durante 36 días terrestres días en el asteroide y el Rover-1B durante 3 días terrestres, devolviendo, respectivamente, 609 y 39 imágenes de la superficie. Se comprobó que ambos se movieron sobre la superficie de Ryugu.

MASCOT se desplegó el 3 de octubre de 2018 a las 03:57 (hora peninsular española) desde 51 metros y llevó a cabo un aterrizaje y un desarrollo exitoso de su misión de superficie. Se mantuvo funcionando durante más de 17 horas hastá que se agotó su batería, ofreciendo datos relevantes el tiempo que permaneció activo. Así, gracias a este pequeño ingenio se comprendió el motivo por el que apenas hay meteoritos de este tipo: los asteroides de tipo C son más poroso de lo que se pensaba por lo que son demasiado frágiles para sobrevivir a la entrada en la atmósfera de la Tierra. También descubrió que Ryugu está formado por dos tipos diferentes de roca casi negra y con poca cohesión interna y que el meteorito en cuestión no tiene un campo magnético a escala de roca. Además logró dar dos «saltos» sobre la superficie.

Imágenes DCAM3 tomadas 185s antes y 3s, 5s, 36s, 100s, 192s, 396s y 489s después del impacto del SCI. La imagen de la derecha es una ampliación de la izquierda (Arakawa et al., 2020; JAXA).

Sobre las 23:30, hora peninsular) del 21 de febrero de 2019 se produjo la primera operación de aterrizaje y muestreo de Hayabusa2, tomando una muestra de la superficie de Ryugu y elevándose a continuación.

El impactador SCI, de 2,5 kg, 30 cm de diámetro y 21,7 cm de alto, se desplegó el 5 de abril de 2019, creando, 40 minutos después, un cráter de 10 m de diámetro en la superficie.

La segunda fase de muestreo se llevó a cabo el 11 de julio de ese año, aterrizando cerca del citado cráter sobre las 03:07, hora peninsular.

ULULA (MINERVA-II-2) Rover-2) tuvo problemas antes del despliegue desde la sonda. Por tanto se decidió que, al no poder aterrizar, se pondría en órbita, hecho que se produjo el 3 de octubre de 2019 para realizar mediciones gravitacionales del asteroide. Luego se estrelló contra la superficie del asteroide el 8 de octubre de 2019.

Reentrada de la cápsula el 5 de diciembre de 2020 (según horario español) sobre Australia con las muestras tomadas en Ryugu (JAXA).

Tras año y medio en Ryugu, la nave espacial abandonó el asteroide el 13 de noviembre de 2019 a las 02:05 (hora de Madrid). Hayabusa2 llegó a la Tierra y liberó la cápsula de muestras, entrando en la atmósfera a las 18:28:27 del 5 de diciembre de 2020, según la hora peninsular, aterrizando con la ayuda de un paracaídas en el área militar Woomera de Australia en apenas 20 minutos. Se había repetido la hazaña de la misión Hayabusa 10 años después.

La cápsula trajo, en contenedores separados, una muestra de superficie y otra del subsuelo (obtenida en el cráter generado por el impactador). JAXA y la NASA comparten una parte de las respectivas muestras de esta misión y de la OSIRIS-REx de Bennu.

Tras soltar la cápsula de retorno de muestras, la nave espacial encendió sus motores para sobrevolar la Tierra y comenzó su extendida, llamada Hayabusa2♯, hacia otros asteroides y que se describe en el siguiente apartado «Sobrevuelos siglo XXI».

Hayabusa2 despegó a bordo de un cohete H-IIA hace XXX años, XXX días, XX horas, XX minutos, XX segundos.

Hayabusa2 entregó la muestra de Ryugu a la Tierra hace XXX años, XXX días, XX horas, XX minutos, XX segundos.

Simulación del primer aterrizaje y captura de muestra de Hayabusa2, el 21 de febrero de 2019 —según horario español— (JAXA).

Imágenes reales del primer aterrizaje de Hayabusa2 tomadas con la cámara CAM-H y reproducidas a 5 veces la velocidad real. La altitud final es de aproximadamente 117 m (JAXA).

Simulación del segundo aterrizaje y captura de muestra de Hayabusa2, el 11 de julio de 2019 (JAXA).

Imágenes reales del segundo aterrizaje de Hayabusa2 tomadas con la cámara CAM-H. La primera imagen se tomó a 8,5 m de altura y la última desde 150 m. Las imágenes se tomaron con intervalos de entre 0,5 s y 5 s (JAXA).


Misiones de EE. UU. (NASA)

En 2012 la NASA sugirió la viabilidad del proyecto ARM («Misión robótica de Redirección de Asteroides») para la captura de una gran muestra (unos 4 m de diámetro) de un asteroide. La propuesta, seleccionada en 2015, consistía en aterrizar, tomar la roca con grandes brazos robóticos y transportarla hasta la Luna, donde se dejaría en órbita. La idea de capturar y desplazar una roca de varias toneladas para su estudio se canceló por exceder los presupuestos de 2018 de la agencia aeroespacial, sin embargo las tecnologías desarrolladas para ARM (especialmente el sistema de propulsión eléctrica solar) sí serán útiles en futuras misiones y programas, como por ejemplo en el Lunar Gateway.

Vídeo del lanzamiento y separación de la nave espacial OSIRIS-REx desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral (United Launch Alliance).

La anterior misión no cuajó, pero la idea genérica de capturar muestras asteroidales para su estudio en la Tierra tenía gran interés, y se plasmó, de una manera quizá más racional en la misión OSIRIS-REx. Así, a la 1:05 del 9 de septiembre de 2016 (según horario de España) se lanzó, a bordo de un cohete Atlas V, desde Cabo Cañaveral (Florida —EE. UU.—) la nave OSIRIS-REx. El objetivo de la misión era llegar al asteroide (101955) Bennu con el fin de obtener una muestra de su superficie y enviarla a la Tierra para su estudio en profundidad.

El nombre proviene del acrónimo OSIRIS, citado cuando se habló de la misión a Apofis en la sección anterior, seguido de REx (Regolith Explorer —"explorador de regolito3"—). Es la tercera misión del programa New Frontiers («Nuevas Fronteras») de la NASA, una clase de misiones intermedias entre el programa Discovery de bajo costo y las misiones emblemáticas de la NASA, como el Laboratorio de Ciencias de Marte. Las dos misiones anteriores de este programa fueron New Horizons y Juno

Es la primera misión de la NASA, y la segunda misión mundial (tras la japonesa Hayabusa) en recoger y traer a la Tierra muestras de un asteroide. Además, OSIRIS-REx es, excluyendo el programa Apolo, su tercera misión de retorno de muestras más allá de la órbita terrestre después de las misiones Genesis y Stardust.

Un año después de su lanzamiento pasó por la Tierra para recibir asistencia gravitacional, pasando a 18.000 km de la Antártida. En agosto de 2018, OSIRIS-REx, aún a unos dos millones de kilómetros, inició su fase de aproximación al asteroide. Su cámara de luz visible fijó el asteroide, que era del tamaño de un pixel desplazándose en un campo de estrellas. Durante los siguientes meses, el tamaño obtenido de Bennu fue creciendo hasta poder obtener por primera vez su color, forma y rotación.

El 3 de diciembre de 2018 llegó al asteroide, sobrevolándolo en varias ocasiones para un reconocimiento preliminar. El 31 de diciembre, la nave entró en la llamada Fase Orbital A, dando vueltas alrededor del astro a una distancia de entre 1,6 y 2,1 km, en periodos orbitales de 61,4 horas. En esta fase se pasó de usar referencias estelares a tomar puntos de referencia, como rocas y cráteres en la superficie de Bennu, para determinar la posición de OSIRIS-REx.

Imágenes reales (con algunas animaciones artísticas, que aparecen reseñadas como tales en la parte inferior derecha) del acercamiento, contacto de OSIRIS-REx con Bennu (el primero de una sonda de la agencia con un asteroide) y toma de una muestra, con su brazo desplegado, del polvo y guijarros de la superficie, para su transporte a la Tierra en 2023 (Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA).

El 28 de febrero de 2019 OSIRIS-REx realizó varias pasadas alrededor de Bennu para producir la amplia gama de ángulos de visión necesarios para observar completamente el asteroide. Es lo que se bautizó como Fase de Diamante de Beisbol4. Fue el estudio en profundidad para un mapeo exhaustivo de Bennu con el que determinar posibles zonas para el muestreo, además de clasificar las diferentes áreas como seguras o inseguras.

Después del estudio detallado, la nave espacial entró en una órbita cercana, con un radio de 1 km, alrededor de Bennu para comenzar la llamada Fase orbital B. Con esta fase se profundizó en los estudios anteriores hasta acotar un sitio de muestreo primario (llamado Nightingale5) y uno de respaldo (Osprey). Posteriormente la nave hizo la transición al Orbital C, un poco más alto (a 1,3 km de la superficie), para realizar observaciones adicionales de eyección de partículas. A esta fase siguieron otras de reconocimientos, orbitaciones y ensayos.

Finalmente, a las 22:13 UTC del 20 de octubre de 2020, OSIRIS-REx tocó con éxito el punto Nighttingale de Bennu: se produjo la maniobra TAG (Touch-and-Go, «toca y sal»). La cabeza del brazo muestreador se extendió hacia Bennu, y el impulso de la lenta trayectoria descendente de la nave espacial la empujó contra la superficie del asteroide durante unos diez segundos, el tiempo suficiente para obtener una muestra. En el contacto, se sopló gas nitrógeno sobre la superficie para levantar polvo y pequeños guijarros, que luego se capturaron en la cabeza del TAGSAM (Touch-and-Go-Sample-Acquisition-Mechanism —«Mecanismo de adquisición de muestras Touch-and-Go»—).

Animación que describe el proceso de entrega de las muestras tomadas por OSIRIS-REx de Bennu a bordo de la cápsula de retorno de la nave para su estudio en la NASA (Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Laboratorio de Imagen Conceptual / subtítulos traducidos: Albysol).

El equipo de OSIRIS-REx encontró una superficie llena de rocas en lugar de la playa de arena suave que esperaban según las observaciones de los telescopios terrestres y espaciales. Los científicos también descubrieron que Bennu estaba arrojando partículas de roca al espacio. Se constató una gran abundancia de guijarros esparcidos, dada la suavidad con la que la nave espacial golpeó la superficie. Resultó una sorpresa ver como la nave espacial dejaba un gran cráter de 8 metros de ancho, cuando en las simulaciones solo se generaba una muesca.

Después del almacenamiento exitoso, la nave espacial se alejó lentamente de Bennu a una distancia segura. Tras un sobrevuelo final a Bennu el 7 de abril, la sonda abandonó el asteroide (oficialmente el 10 de mayo de 2021) y puso rumbo a la Tierra con la muestra a bordo. El 26 de julio de 2023 la nave encendió sus motores durante unos 63 segundos para iniciar una serie de maniobras de acercamiento a la Tierra. Finalmente, el 24 de septiembre, cuando alcanzó los 102.000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra (aproximadamente un tercio de la distancia entre la Tierra y la Luna), el «go!» de cada uno de los operadores en tierra, activó la liberación de la cápsula hacia la atmósfera, alcanzándola a las 16:42 (hora de Madrid), después de un corto viaje de cuatro horas, a una velocidad de unos 44.500 km/h: La fricción provocó el esperado calentamiento de la cápsula, que se envolvió en una bola de fuego, pero protegida por su un escudo térmico.

El paracaídas más pequeño (81 cm de diámetro y 50 cm de longitud) de los dos de a bordo de la cápsula, se abrió después de la entrada atmosférica para ayudar con la estabilidad y luego se separó de la cápsula. El paracaídas principal se desplegó a las 16:47, reduciendo la velocidad de la cápsula desde una velocidad hipersónica a aproximadamente 18 km/h. A esta velocidad, a las 16:52 (hora peninsular de España) hizo contacto con el suelo en el lugar precisado del campo de pruebas y entrenamiento de la Fuerza Aérea de Utah. en el desierto del Gran Lago Salado.

Uno de los contenedores de OSIRIS-REx con rocas y polvo del asteroide Bennu (NASA / Erika Blumenfeld y Joseph Aebersold).

El equipo de recuperación del helicóptero OSIRIS-REx de la NASA llegó a su lugar de aterrizaje en 20 minutos, iniciándo todo un protocolo de actuación para el aseguramiento, empaque y traslado de la muestra, en un primer momento a la sala limpia temporal en Utah, para ser llevada posteriormente a un nuevo laboratorio construido para este objetivo en el Centro Espacial Johnson de la Nasa en Houston. Allí, los científicos distribuirán hasta una cuarta parte de la muestra al equipo científico de OSIRIS-REx en todo el mundo para su análisis, pasando el resto a la disponibilidad de otros científicos para su estudio, ahora y en el futuro.

Hasta una cuarta parte de la muestra se distribuirá a 233 científicos del equipo OSIRIS-REx que representan a 38 instituciones a nivel mundial. El 4 % se entregará a la Agencia Espacial Canadiense y el 0, 5% a JAXA. El resto, alrededor del 70 %, se conservará en el Centro Espacial Johnson de la NASA (y en White Sands) para científicos ajenos al equipo de la misión y para futuras generaciones de científicos.

La muestra del material de Bennu es de unos 250 gramos, con una antigüedad de 4.500 millones de años.

Veinte minutos después de liberar la cápsula, la nave espacial encendía sus propulsores para desviarse más allá de la Tierra hacia el asteroide Apophis, pasando a llamarse misión OSIRIS-APEX (OSIRIS-Apophis Explorer), que es la misión extendida con rumbo a (99942) Apofis, y que ha sido desarollada en la sección anterior (Misiones orbitales).

El conocimiento de la composición de los asteroides es crucial para plantear mecanismos de defensa para posibles futuros impactos.

La nave OSIRIS-REx, de algo más de 2 toneladas cargada de combustible, y 880 kg en seco, tiene unas dimensiones de 2,43 × 3,15 metros, con una envergadura de 6,2 metros con los paneles solares desplegados. La antena principal tiene una longitud de 2 metros. Además incorpora los siguientes elementos:

1.- Cinco instrumentos para explorar Bennu:

  • OCAMS (OSIRIS-REx Camera Suite), que consta de tres cámaras: PolyCam, MapCam y SamCam. OCAMS fue la encargada de registrar todo el evento de muestreo durante la maniobra de toque y avance (TAG).
  • OLA (el altímetro láser OSIRIS-REx) es un LIDAR (detección de luz y rango) de escaneo. Este instrumento, aportado por la Agencia Espacial Canadiense, es similar a un radar, pero usa luz (pulsos láser) en lugar de ondas de radio para medir la distancia.
  • OTES (el espectrómetro de emisión térmica OSIRIS-REx) proporciona información sobre minerales y temperatura mediante la recopilación de datos espectrales infrarrojos (en el infrarrojo, la mayoría de los minerales tienen firmas espectrales únicas que son como huellas dactilares).
  • OVIRS (el espectrómetro visible e infrarrojo OSIRIS-REx), que mide la luz visible e infrarroja.
  • Plataforma de instrumentos de la nave espacial OSIRIS-REx (Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Universidad de Arizona).
  • REXIS (el experimento estudiantil Regolith X-ray Imaging Spectrometer) determina qué elementos están presentes y qué tan abundantes son en la superficie del asteroide
  • .

2.- Dos instrumentos de recogida y devolución de muestras:

  • TAGSAM (el mecanismo de adquisición de muestras Touch-And-Go): es un cabezal de muestreo simple con un brazo articulado. Una vez que el cabezal del muestreador hace contacto con la superficie de Bennu, una explosión de gas nitrógeno puro empuja el regolito de la superficie hacia la cámara del muestreador.
  • SRC (la cápsula de retorno de muestra) de OSIRIS-REx es un contenedor con un escudo térmico y un paracaídas. Tras la recoleccción de la muestra de Bennu, el brazo TAGSAM colocó la cabeza TAGSAM en el SRC. Al final de la misión, el SRC que contiene la cabeza TAGSAM y la muestra de Bennu será la única parte de la nave espacial que regresará a la Tierra.

3.- Dos instrumentos de navegación:

  • El LIDAR GN$C (redundante de guía, navegación y control) permitió proporcionar información sobre el alcance de la nave espacial a la superficie de Bennu durante el ensayo la maniobra TAG, para garantizar que la nave mantuviese una distancia segura de Bennu.
  • TAGCAMS (sistema de cámara Touch-and-Go), parte del sistema de guía, navegación y control en OSIRIS-REx. TAGCAMS consta de dos cámaras de navegación redundantes, o «NavCams», y la única «StowCam».

OSIRIS-REx se lanzó por medio de un cohete Atlas V hace XXX años, XXX días, XX horas, XX minutos, XX segundos.

La muestra de Bennu traída por OSIRIS-REx tocó la superficie terrestre hace XXX años, XXX días, XX horas, XX minutos, XX segundos.


Misiones chinas (CNSA)

Sonda Tianwen-2 traerá muestras del asteroide Kamoʻoalewa y orbitará el cometa cometa 311P/PANSTARRS (Weibo / Najing University).

Además la CNSA (Administración Nacional del Espacio de China) está desarrollando la misión Tianwen-2 (anteriormente llamada ZhengHe, honrando al almirante y explorador del siglo XIV), cuyo destino es la exploración cometaria y de retorno de muestras de asteroides. La fecha de lanzamiento se ha fijado para el primer semestre de 2025 (probablemente en mayo) a bordo de un cohete Long March 3B. La nave está en el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang, en la provincia de Sichuan, en el suroeste de China.

El asteroide objetivo es (469219) Kamoʻoalewa (nombre provisional: 2016 HO3), un asteroide Apolo (un cuasisatélite de la Tierra). El objeto tiene un tamaño entre 40 y 100 m; al ser tan pequeño su mínima gravedad no permite utilizar el sistema de aterrizaje usado por Chang'e-5 en la Luna para capturar muestras. Lo que hará6 será emplear el sistema TAG (touch-and-go, «tocar y salir»), técnica probada ya con éxito en las misiones de muestreo de asteroides OSIRIS-REx y Hayabusa2. Además usará una segunda técnica novedosa: un método de anclaje y fijación (anchor-and-attach). En este segundo caso, el módulo tendrá que descender y unirse al asteroide de forma autónoma al no ser viable el empleo de órdenes desde la Tierra por el tiempo que precisan en llegar al asteroide. Esta maniobra recuerda a la llevada a cabo por la sonda Philae de la misión Rosetta (vista ampliamente en el apartado «Siglo XXI» de las misiones a cometas).

Si se consigue capturar las muestras, Tiawen-2 pondría rumbo a la Tierra y las dejaría caer en una cápsula de reentrada (de 0,75 m de diámetro), que deberá disponer de una protección mayor que la usada en el diseño de la cápsula de Chang'e-5, ya que en esta misión de Kamoʻoalewa la cápsula entraría a mayor velocidad que en el caso de la citada misión de retorno de muestras lunares. Tras el despliegue de su paracaídas, la cápsula será, previsiblemente, capturada en el aire por un helicóptero para evitar cualquier posible contaminación. Serían las primeras muestras recolectadas por China en el espacio interplanetario y se estima que la cantidad recogida oscilará entre 200 g y 1 kg. El viaje completo de ida y vuelta rondaría los 3 años.

Tras dejar su carga, iniciaría una segunda fase para el estudio del cometa (clasificado como asteroide activo) 311P/PANSTARRS, misión de la que se habla con mayor detalle en el apartado «Misiones futuras» del capítulo «Cometas».

Tianwen-2 contará con dos paneles solares circulares de 4,7 metros de diámetro que recuerdan los de la sonda Lucy (será la primera sonda china con este tipo de paneles). Además incorporará 8 instrumentos, integrados por cámaras ópticas y multiespectrales, un espectrómetro de emisión térmica, un espectrómetro visible e infrarrojo, un radar sonoro para analizar la superficie y el subsuelo del asteroide, un magnetómetro, un analizador de partículas cargadas y neutras y un instrumento para determinar las características y la distribución del polvo en el asteroide y en el cometa.

Esta misión sería parte del preámbulo de un gran plan de explotación de los recursos minerales del sistema solar que se desarrollará entre 2035 y 2100. En este programa se buscará explotar los recursos mineros y acuíferos de Marte, nuestra luna y las lunas jovianas, y asteroides del cinturón principal. De los centenares de asteroides relativamente próximos a la Tierra hay docenas de ellos cuya explotación es viable para obtener una enorme rentabilidad.

Misiones de minería privadas

Nave espacial Odin integrada (Astroforge).

Y hablando de explotación minera de los asteroides, se lanzó la primera misión del sector privado con el objetivo exclusivo de iniciar el camino a la exploración de recursos fuera de la Tierra. La nave, llamada Odín, de la empresa aeroespacial Astroforge, con sede en California (EE. UU.), despegó el 27 de febrero de 2025 (según la hora de Madrid) a bordo del Falcon 9 de SpaceX que portaba el módulo lunar Athena de Intuitive Machine (IM-2) y el orbitador de la NASA Lunar Trailblazer.

La función de esta segunda misión, Odin (Brokkr-2), era recopilar imágenes críticas del asteroide objetivo, preparando el camino para una próxima misión, Vestri, que intentará aterrizar en el asteroide y comenzar la extracción. Odín sería la primera misión al espacio profundo realizada por una empresa comercial y la primera en recopilar imágenes de un asteroide de tipo M. La nave era significativamente mayor que la primera (un cubesat del tamaño de una tostadora y poco más de 1 kg), con un peso ya considerable de 105 kg y cuya imagen se adjunta. Se contruyó por la empresa en tiempo récord, ya que en la misión anterior solo se habían encargado de hacer la carga útil, siendo otra empresa al encargada de crear la nave, pero en esta ocasión unos fallos detectados en las pruebas previas llevó al CEO (Matt Gialich) a tomar la decisión de hacerla ellos.

La construcción tan rápida de Odín desde cero en menos de 10 meses ya ha sido presentado por Astroforge como un éxito al haber generado «una enorme cantidad de aprendizaje sobre cómo diseñar, construir y probar misiones complejas para el espacio profundo». Por ello, tomaron como su objetivo principal pasar de la Luna al espacio profundo, dejando la visita al asteroide como un objetivo secundario.

Por cierto, el asteroide elegido fue un secreto bastante tiempo, sin embargo las presiones de la comunidad científica, que argumentaba el peligro de confundir la nave con algún objeto peligroso, les hizo declarar que el asteroide escogido era 2022 OB5, un asteroide metálico posiblemente rico en platino. Sin embargo, Gialich ya ha avisado de que «cuando encontremos ese asteroide mítico que es puramente platino y vale 1 billón de dólares en material real, ¿voy a decirle al mundo cuál es? Probablemente no».

Odín se libero correctamente del Falcon 9, mantuvo una trayectoria correcta y los paneles solares estaban generando energía, pero la sonda no envió telemetría completa sobre su estado. Aunque no se volvió a recibir ninguna comunicación confirmada desde su detección temprana, el seguimiento óptico de la confirmó que Odín seguía su trayectoria prevista a través del sistema solar, pero al irse alejando (superó la órbita lunar) cada vez es más difícil tener certeza de su ubicación, hasta su pérdida definitiva.

Anteriormente la empresa había hecho su primer intento con la nave Brokkr-1, un cubesat cuyo propósito era demostrar la tecnología para extraer metales a partir de asteroides. Se buscaba que el instrumental de la sonda vaporizara material para separar los metales de otros componentes. Fue lanzada el 15 de abril de 2023 con un cohete SpaceX, pero ya en el espacio la empresa tuvo dificultades para identificar su nave de entre todas las que portaba el cohete y, para terminar de complicar la situación, hubo un fallo en el despliegue de sus paneles solares. Finalmente, el 5 de mayo de 2023 se recibió la primera señal positiva, que confirmó por telemetría la buena salud del satélite, sin embargo los controles de refinería fueron incompletos y su demostración se dio por no teminada.

El 16 de mayo de 2024 se recibió el último contacto de Brokkr-1. Según indica la empresa en su página web, «la misión ha sido invaluable para AstroForge, ya que identificó las debilidades que se deben resolver para nuestra próxima Misión 2 y brindó a nuestro equipo la experiencia de una campaña de vuelo desde el diseño conceptual hasta las operaciones en órbita y todos los pasos intermedios para construir, calificar y certificar un vehículo para el espacio», concluyendo con el clásico latino Ad Astra Per Aspera («a las estrellas a través de las dificultades»).

Los nombres de sus misiones son tomados de personajes de la mitología nórdica. Brokk es un enano, y Odín, dios principal de la citada mitología, se relaciona con la sabiduría, la curación, la guerra y la muerte, entre otras cualidades. Por su parte, Vestri es el enano que sustenta el Este.


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1 Según un comunicado de funcionarios de JAXA el nonbre se escogió por Minerva, que en la mitología romana «es la diosa de la música, la poesía, la medicina, la sabiduría, el comercio, el tejido, la artesanía y la magia».

2 Como continuación de la explicación del nombre de MINERVA de la nota anterior, en una página web del portal de la misión Hayabusa2 de JAXA se indica que «las obras de arte de la diosa (Minerva) la muestran frecuentemente con un búho, que se considera su criatura sagrada y un símbolo de sabiduría», de ahí que nombrasen a sus rovers en hnnor al símbolo del búho. Al ser ambos vehículos casi iguales a uno (rover 1A) le llamaron búho cornudo (hibou en francés) y al otro (rover 1B) búho en inglés (owl). Estos dos rovers recibieron sus nombres oficiales tras aterrizar en el meteorito.

3 Como se ha citado en otras partes de este sitio web, el término regolito, proviene del griego rhēgos («manta [colorida]») y líthos («piedra») y, tomando la definción dada por La Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (RACEFyN), es «la capa de materiales no consolidados ni cementados, alterados, que incluyen fragmentos de rocas y granos minerales, que descansa sobre la roca sólida inalterada». Aunque suele referirse genéricamente al regolito lunar, se puede aplicar a la superficie de cualquier otro astro, como es el caso.

4 El nombre de esta fase proviene de la etapa inicial del diseño de la misión, cuando las estaciones que atravesaría la nave espacial estaban dispuestas en forma de diamante de béisbol. Aunque el diseño de la misión evolucionó desde entonces, se mantuvo el nombre original de la fase.

5 Nightingale fue seleccionado como el sitio principal de recolección de muestras porque contiene la mayor cantidad de material de grano fino sin obstrucciones. Está alojado en un cráter de 20 m de diámetro, cerca del polo norte de Bennu. Su significado en español es «ruiseñor», y ese nombre fue propuesto por un niño de nueve años en referencia a un pájaro del Egipto faraónico (dato recogido de un tuit del Planetario de Madrid).

6 Según algunas fuentes consultadas, la mision puede que no emplee la técnica TAG, únicamente la de anclaje/fijación; según otras puede que emplee una de ellas o ambas.