30/Ago/08

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Taladrando en océanos alienígenas

Algunos de los lugares más interesantes en nuestro Sistema Solar son también los más difíciles de alcanzar

La sonda cryobot térmica
usa el calor para derretir el
hielo, en vez de taladrarlo.

Las áreas escondidas bajo gruesas capas de hielo como los casquetes polares de Marte, de Encelado, la luna de Saturno, y de Europa, la luna de Júpiter, son los ejemplos perfectos. Taladrar el hielo en la Tierra ya es bastante complicado, pero en otro mundo la tarea se vuelve casi imposible.

La idea de explorar gruesas láminas de hielo no es nueva. Las sondas construidas y usadas en los '60 eran estrictamente terrestres, probadas en lugares como Groenlandia y la Antártida, y la teoría detrás de ellas era bastante simple.

Una sonda larga y delgada penetra el hielo derecho hacia abajo. Un taladro en la punta corta el hielo, el equipo científico en el cuerpo principal graba los datos, y un largo cable se arrastra hacia afuera hasta el equipo en la superficie. En la superficie se necesita equipo pesado y complejo para suministrar la enorme cantidad de potencia que usa el gran taladro, que elimina todo excepto las misiones más ambiciosas a otros mundos.

Un método diferente y más moderno para taladrar usa una punta caliente para derretir el hielo, más que cortarlo.

Una sonda que derrite
combinada con un taladro
más convencional
haría trabajos breves
en obstáculos sólidos,
como las capas de arena.

Una sonda como ésa, llamada Cryobot, fue probada recientemente en la Antártida. A medida que la punta del taladro usa calor para derretir el hielo, la sonda se hunde más y más. Derretir suena bueno en teoría, pero si la sonda golpea algo arraigado profundamente en el hielo, como una roca grande, se atora. Incapaz de derretirlo, la misión terminaría.

Lo mejor de ambos mundos

Peter Weiss es un científico experimentado en el campo de la robótica bajo el mar. Con sus colegas de la Hong Kong Polytechnic University y el Institut fuer Weltraumforschung en Graz, Austria, ha creado una nueva manera de combinar los métodos de perforar y derretir. El sistema prototipo de "taladro térmico" que montaron se destacó en las pruebas, como fue detallado en la edición de julio de 2008 de la revista Planetary and Space Science. Armado con una serie de hojas y calentadores en la punta, el taladro térmico podría ser la respuesta para explorar debajo del hielo en los mundos distantes.

¿Pero cómo trabaja? Weiss explica que "nuestro taladro térmico es como una sonda "clásica" que derrite, equipado con dos hélices que taladran el hielo. Abrimos mecánicamente un agujero en el hielo, y así movemos las partículas de hielo hacia atrás donde serán derretidas. La mezcla de agua y hielo será empujada hacia atrás por el peso de la sonda".

El taladro térmico de Weiss combina lo mejor de las técnicas de taladrar y fundir. "Una ventaja de derretir es que se puede producir calor directamente para derretir el hielo, de modo que no hay ninguna pérdida atribuible al traslado de energía mecánica", dice. En cuanto a que el taladro tropiece con capas de polvo u otro material que no pueda ser derretidos, Weiss dice que "al integrar un mecanismo que taladra evitará que la sonda se atore en una capa de arena mientras penetra el hielo, una situación probable en el planeta Marte, por ejemplo. Un taladro térmico híbrido incluso podrá atravesar las capas que no pueden ser derretidas".

El calor creado también tiene un efecto secundario útil: esteriliza la sonda, una consideración esencial cuando se explora donde nunca antes estuvo nadie. El ambiente debería ser mantenido inmaculado porque la contaminación de la sonda misma podía arruinar cualquier experimento de cierta química, o incluso señales de vida. La producción continua de calor también mantiene al equipo científico bastante cálido en ambientes muy fríos para que trabajen eficazmente.

¿Destinado al Sistema Solar?

Muchas áreas de nuestro Sistema Solar son candidatos ideales para la exploración con taladro térmico.

Weiss dice que "este estudio fue hecho apuntando al planeta Marte, y a Europa, la luna de Júpiter. Pero desde entonces, tenemos nuevos conocimientos espectaculares sobre mundos como Encelado, o incluso Titán, donde los científicos especulan sobre océanos subterráneos".

Weiss y sus colegas hasta ahora han probado su prototipo de taladro térmico en enormes bloques de hielo en un laboratorio. Probar el taladro bajo condiciones de vacío para simular ambientes alienígenas es el siguiente paso lógico. También querrán probar a qué profundidad podrá llegar la sonda.

A pesar de las grandes esperanzas para el taladro térmico, Weiss no está seguro si alguno irá en alguna próxima sonda. "La ESA y la NASA estaban hablando de una futura misión a la helada Europa, pero está poco claro si habrá un aterrizaje o lanzarán una sonda hacia la luna. Pero enviar un orbitador sin que aterrice en Europa sería como ir a una tienda de golosinas sin llevar dinero para gastar".

Fuente: Space. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard