Lanzada la sonda europea Hera para estudiar el asteroide doble Dídimo y Dimorfo
La sonda europea Hera ya está camino del asteroide doble Dídimo y Dimorfo. El 7 de octubre de 2024 a las 14:52 UTC, un Falcon 9 BLock 5 despegaba desde la rampa SLC-40 de la Base de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral con la sonda Hera de la Agencia Espacial Europea (ESA), que lleva a bordo los cubesats interplanetarios Milani y Juventas. Tras dos encendidos de la segunda etapa, el Falcon 9 colocó a la carga en una trayectoria de escape con respecto a la Tierra con una velocidad hiperbólica de 5,6 km/s. Esta trayectoria es una órbita alrededor del Sol de aproximadamente 1,01 x 2,27 Unidades Astronómicas y 2,3º de inclinación. Si todo sale bien, Hera llegará a Dídimo el 14 de diciembre de 2026, tras tres maniobras propulsivas y un sobrevuelo de Marte en marzo de 2025. El lanzamiento ha sido el primero de un Falcon 9 después del despegue de la Crew-9 el 28 de septiembre, cuando la segunda etapa falló durante el encendido de desorbitado.
Desde entonces, la FAA ha dejado la flota de Falcon 9 en tierra, pero para el lanzamiento de Hera decidió expedir un permiso especial teniendo en cuenta que la segunda etapa no iba a ser desorbitada, sino situada en una trayectoria de escape (eso, y el hecho de que la ventana lanzamiento para Dídimo solo está abierta hasta el 27 de octubre y, de no lanzarse, Hera tendría que esperar dos años). Para aprovechar toda la energía del Falcon 9, la etapa B1061, que realizaba su 23ª misión, fue desechada. Esta ha sido la 95ª misión orbital de SpaceX este año, la 10ª misión interplanetaria de la empresa y el 208º despegue de un Falcon 9 desde la rampa SLC-40.
Hera es una sonda de 1081 kg construida por OHB System para la ESA. El cuerpo de la nave tiene una estructura cúbica de 1,6 metros de arista, con una envergadura de 11,5 metros una vez desplegados los paneles solares de 5 metros de longitud y 14 metros cuadrados cada uno. El sistema de control de posición (RCS) está formado por 16 propulsores de hidrazina de 10 newton de empuje situados en pares en las esquinas de la estructura cúbica, a los que hay que sumar seis propulsores con un empuje similar situados en un anillo en la cara inferior de la sonda dedicados a realizar las maniobras de propulsión para corregir la trayectoria. La antena de alta ganancia (HGA) en banda X tiene un diámetro de 1,13 metros.
Hera lleva 11 instrumentos científicos para estudiar los efectos del choque de la sonda DART de la NASA contra el asteroide Dimorfo, la luna de Dídimo (Dimorphos y Didymos en inglés). Recordemos que DART chocó contra Dimorfo el 26 de septiembre de 2022 a 6,1 km/s, generando una enorme cantidad de escombros que se extendieron por más de diez mil kilómetros, incluyendo 37 rocas de gran tamaño. Como resultado del impacto, la órbita de Dimorfo alrededor de Dídimo se redujo en 33 minutos, con un periodo actual de 11 horas y 55 minutos. Hera debe analizar el estado actual de Dimorfo con el fin de compararlo con su apariencia antes del choque y poder medir así la eficiencia de la colisión en el cambio de órbita. ¿Dejó el choque de DART un cráter de 25 metros? ¿O uno de 50 metros? ¿O quizás cambió la forma de todo el asteroide? Además, Hera debe averiguar la masa de Dimorfo, que actualmente no se conoce con exactitud, y es un parámetro fundamental para medir la eficiencia de la colisión de DART como herramienta de defensa planetaria. Otro objetivo es averiguar la estructura interna de Dimorfo, un dato clave para planificar este tipo de misiones. Dimorfo tiene un diámetro de unos 151 metros, mientras que Dídimo alcanza los 780 metros.
Los principales instrumentos son: la cámara AFC (Asteroid Framing Camera), dos cámaras pancromáticas (en blanco y negro) fabricadas en Alemania por Jenoptik que tomarán imágenes en el visible gracias a dos sensores con una resolución de 1020 x 1020 píxeles; la cámara infrarroja TIRI (Thermal Infrared Imager), una contribución de la agencia espacial japonesa JAXA que observará los dos asteroides en el infrarrojo medio para averiguar su estructura superficial y composición (está basada en un instrumento parecido que voló en la misión Hayabusa 2 al asteroide Ryugu); la cámara SMC (Spacecraft Monitoring Camera), fabricada en Italia para la ESA por TSD-Space con un sensor CMOS de 4 megapíxel y destinada a hacer selfies de la nave para comprobar su estado, poniendo énfasis en el despliegue de los dos cubesats; el espectrómetro neerlandés HyperScout H, que observará el sistema doble en 25 frecuencias, desde el ultravioleta al infrarrojo cercano; y, por último, un LIDAR alemán fabricado por Jena-Optronik con un láser de 1550 nanómetros capaz de levantar un mapa de relieve de Dimorfo con una precisión de 1 metro.
En realidad, debido a la bajísima gravedad, Hera no orbitará Dídimo o Dimorfo, sino que se moverá alrededor de su baricentro común con velocidad relativa de 12 cm/s, por lo que se dedicará a sobrevolar ambos asteroides trazando arcos con frecuentes correcciones de trayectoria. Esta técnica es heredera de la empleada en la misión Rosetta. Una vez en Dídimo, Hera desplegará dos cubesats 6UXL, Milani y Juventas, que orbitarán el sistema doble e intentarán aterrizar sobre Dimorfo. Milani, desarrollado por la empresa italiana Tyvak, observará los dos asteroides con la cámara finlandesa ASPECT (Asteroid Spectral Imager), que tomará imágenes de Dimorfo en visible e infrarrojo cercano de hasta 1 metro de resolución. También lleva el detector de polvo VISTA (Volatile In-Situ Thermogravimetre Analyser), una cámara y un Lidar. El cubesat lleva el nombre de Andrea Milani, profesor de matemáticas de la Universidad de Pisa que colaboró con la ESA en varias misiones para estudiar asteroides. El nombre original del cubesat era APEX (Asteroid Prospection Explorer). Milani observará Dimorfo desde unos 10 kilómetros y, posteriormente, desde unos 2 kilómetros.
Por otro lado, el objetivo de Juventas es analizar la estructura interna de Dimorfo con el radar JuRa (Juventas Radar), con dos antenas desplegables de 1,5 metros cada una (el diseño de JuRa es una versión simplificada del CONSERT de Rosetta). JuRa es una colaboración de Francia, Alemania y Luxemburgo. Además, Juventas cuenta con una cámara, un LIDAR y el instrumento GRASS (Gravimeter for the Investigation of Small Solar System Bodies), una aportación de Bélgica y la empresa española EMXYS, para medir el campo gravitatorio de los dos cuerpos. Inicialmente se situará en una órbita alrededor de Dídimo perpendicular a la de Dimorfo. Luego, al final de la misión, usará su sencillo sistema de propulsión por nitrógeno para orientarse e intentar aterrizar en el asteroide. Por su parte, al final de su misión Hera podría intentar un aterrizaje en Dídimo.
En noviembre de 2024 y en febrero de 2026 Hera realizará dos maniobras de espacio profundo para corregir su trayectoria. Hera pasará el 12 de marzo de 2025 por Marte a una distancia de 6000 kilómetros y a unos 1000 kilómetros de Deimos. En octubre de 2026 efectuará una última maniobra para acercase al sistema doble. Cuando Hera llegue a Dídimo en diciembre de 2026 estará a 195 millones de kilómetros de la Tierra.
Lo lógico es que Hera hubiese sido lanzada para poder observar el impacto de DART en directo. Y, en efecto, ese era el plan original. En 2015 la ESA presentó la sonda AIM (Asteroid Impact Mission), la parte europea de la misión AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment), a la que EE.UU. contribuía con DART (Double Asteroid Redirection Test). AIM hubiera incluido aterrizadores más especializados, como MASCOT 2. Pero, en 2018 AIM fue cancelada por motivos presupuestarios y, en su lugar, se propuso una versión simplificada denominada primero AIM-Lite o AIM-D2 (Asteroid Impact Mission – Deflection Demonstration) y, luego, Hera. Para ahorrar presupuesto, Hera sería lanzada cuatro años después de DART (finalmente, solo serán dos años porque DART también se retrasó). A su vez, AIDA era una versión realizada en colaboración con Estados Unidos de otras propuestas totalmente europeas como la misión Don Quijote española. Mirando al futuro, la ESA quiere lanzar en 2029 la sonda RAMSES basada en Hera para estudiar el asteroide Apofis. Pero antes, a finales de 2026 Hera nos mostrará el estado de Dimorfo.
