Darmstadt.- Hera, la misión candidata de la ESA bautizada en honor de la diosa griega del matrimonio, será la primera sonda enviada por la humanidad a explorar un sistema binario de asteroides, un tipo aún no muy bien comprendido y que constituye alrededor del 15 % de todos los asteroides conocidos.
Hera constituye la contribución europea a una misión internacional doble y el primer experimento de validación de defensa planetaria a escala completa. La Nasa comenzará por efectuar con la nave DART un impacto cinético a hipervelocidad sobre el menor de los dos cuerpos para intentar desviarlo; a continuación, Hera realizará un estudio de seguimiento detallado tras el impacto. De esta forma, a partir de este ambicioso experimento se podrá desarrollar una técnica de defensa planetaria bien entendida y repetible.
Al mismo tiempo, Hera demostrará tecnologías CubeSat en el espacio profundo para la primera observación multipunto de un objeto pequeño del Sistema Solar, recuperando datos científicos clave que ayudarán a científicos y planificadores de misiones futuras a comprender mejor la composición de los asteroides y su estructura. Estos datos se transmitirán a través de un novedoso sistema de comunicación intersatelital.
Hera, cuyo lanzamiento está previsto para 2024, viajará al sistema binario de asteroides cercanos a la Tierra Didymos. Alrededor del cuerpo principal, de 780 m de diámetro (el tamaño de una montaña) orbita una luna de 160 m, denominada de forma oficiosa “Didymoon”, con un tamaño similar al de la gran pirámide de Guiza. Este sistema de asteroides es prototípico de los miles que suponen un riesgo de impacto para nuestro planeta, puesto que hasta el más pequeño de ellos sería lo bastante grande como para destruir una ciudad entera si llegara a chocar con la Tierra.
Hera tendrá como objetivo el cuerpo menor del sistema, que se convertirá en el asteroide más pequeño jamás visitado por una sonda. Esta lo cartografiará en alta resolución, con mediciones visuales y térmicas, para obtener mapas detallados de su superficie. Por su parte, los CubeSats recopilarán información complementaria, incluida primera investigación detallada de la estructura interna de un asteroide mediante tomografía de radar de baja frecuencia.
Para cuando Hera llegue a Didymos, en diciembre de 2026, Didymoon ya habrá hecho historia: será el primer objeto del Sistema Solar cuya órbita haya desviado de forma medible un esfuerzo humano.
La misión Prueba de Redireccionamiento de Doble Asteroide (DART) de la Nasa chocará con Didymoon en septiembre de 2022 a 6,6 kilómetros por segundo. El impacto hará que cambie la duración de su órbita alrededor del cuerpo principal. Observatorios terrestres por todo el mundo seguirán los acontecimientos desde una distancia mínima de 10 millones de kilómetros. Las mediciones de la órbita alterada de esta luna permitirán calcular el cambio en su velocidad orbital con una incertidumbre residual esperada del 10 %. Pero para la validación total de la técnica de desvío del asteroide, quedarán por conocer dos datos clave: la masa de Didymoon y la forma del cráter.
Al aventurarse hasta Didymoon, Hera podrá medir de cerca su masa y la órbita desviada, llevando a cabo su propia investigación detallada del lugar del impacto: el cráter formado en la luna y la superficie circundante. Así, Hera mejorará nuestra comprensión este experimento espacial a gran escala. Sus datos permitirán, por primera vez, validar o perfeccionar los modelos numéricos de impacto a escala de asteroides, dejando así lista para su uso esta técnica de desvío para la defensa planetaria si en algún momento fuera necesaria para salvaguardar nuestro planeta, la Tierra.
Impulsada mediante un sistema de propulsión por hidracina, Hera será una misión pequeña en términos interplanetarios, pues su tamaño es más o menos el de una mesa de despacho (2,2 x 2 x 1,8 m) y recibirá energía de un conjunto de paneles solares de 8 m2, con un peso total de 505 kg que podría llegar a unos 870 kg cuando esté llena de propelente. Se trata de una nave compacta si la comparamos, por ejemplo, con Rosetta, la cazadora de cometas, que pesaba 3 toneladas y tenía el tamaño de una furgoneta.
El moderno diseño de Hera también permitirá probar un nuevo sistema de guiado, navegación y control (GNC) con una innovadora estrategia de fusión de datos que combinará los aportes de distintos sensores para obtener una imagen detallada de sus alrededores en el espacio. Así, por ejemplo, unificará el seguimiento segundo a segundo de las características distintivas de la superficie del asteroide con lecturas de altímetro lídar y sensores inerciales a bordo, además de mediciones de sensores estelares.
Hera está completando su fase de definición detallada (B1) con la participación de la industria de Alemania, Bélgica, España, Suecia, Rumanía, Luxemburgo, Portugal, República Checa, Finlandia y Polonia. La siguiente fase (B2) ya está en preparación, y en ella se unirán Francia y Austria.
El principal generador de imágenes de Hera será esencial tanto para el retorno científico como para las operaciones de la misión, con un sistema GNC autónomo basado en las imágenes de los dos cuerpos del sistema de asteroides con relación al espacio que los rodea. La alemana Cámara de Encuadre de Asteroides (AFC) que utilizará Hera ya ha demostrado su valía en el espacio con un desempeño espectacular, pues se utilizó entre 2007 y 2018 en la misión Dawn de la NASA a los asteroides Vesta y Ceres.
Además de efectuar un estudio multiespectral de la superficie de Didymoon, la AFC también se utilizará para calcular la masa de esta luna midiendo el movimiento que provoca a su progenitora respecto del centro de gravedad común del sistema binario Didymos. Para lograrlo, se identificarán puntos de referencia fijos (grandes rocas, por ejemplo) en la superficie del cuerpo mayor para cartografiar cualquier pequeña variación a escala métrica en su rotación alrededor del centro de gravedad a lo largo del tiempo.
Además de la AFC, la carga útil de Hera consiste en un pequeño altímetro láser, que efectuará mediciones de distancia, y una cámara térmica para caracterizar la naturaleza de la superficie de los asteroides incluso sin recibir luz.
CubeSats
Hera también desplegará un par de CubeSats para obtener vistas adicionales del sistema Didymos. El CubeSat Juventas, fruto de un esfuerzo conjunto de Luxemburgo, Rumanía, República Checa y Polonia, contará con un radar de baja frecuencia para investigar el interior de Didymoon en lo que será el primer estudio por radar de un asteroide jamás realizado. En cuanto al CubeSat APEX, a cargo de Suecia, Finlandia, República Checa y Alemania, recogerá datos espectrales y de lídar detallados de la superficie de Didymoon, incluyendo la identificación de material eyectado por la superficie debido al impacto de DART, así como la realización de mediciones magnéticas. Los dos CubeSats acabarán aterrizando en los asteroides, aprovechando así la oportunidad de tocar su superficie. Los datos de acelerómetro adquiridos durante los choques a baja gravedad resultantes deberían ofrecer más información sobre las características de los asteroides, así como una experiencia práctica sobre las operaciones a baja gravedad para futuras misiones de minería de asteroides.
DART y Hera se concibieron juntos como parte del experimento Evaluación del Impacto y Desvío de un Asteroide (AIDA). Aunque ambas misiones tienen valor por separado, juntas ofrecen un retorno científico y tecnológico mucho mayor. Además, contribuirán a enviar un mensaje positivo y de gran importancia: la cooperación internacional es clave para llevar a cabo una iniciativa de defensa planetaria.
La misión Hera se presentará en la reunión Space19+ de la ESA que tendrá lugar el próximo mes de noviembre en Sevilla y en la que los ministros europeos encargados de asuntos espaciales tomarán la decisión final sobre el lanzamiento de la misión, como parte de las iniciativas más amplias de defensa planetaria de la Agencia con el fin de proteger a los ciudadanos europeos y del resto del mundo.
