Ciencias

Explorando VERITAS, una de las nuevas misiones de la NASA a Venus

Seleccionada como finalista junto con otras tres misiones para las próximas misiones del programa Discovery de la NASA en febrero de 2020, la misión VERITAS del Jet Propulsion Lab fue elegida por la NASA como una de las próximas dos misiones de investigación planetaria de la agencia el 2 de junio de 2021.

VERITAS (Emisividad de Venus, Radiociencia, InSAR, Topografía y Espectroscopia), al igual que la misión EnVision anunciada recientemente por la Agencia Espacial Europea, utilizará un conjunto de instrumentos y radares especialmente diseñados para mapear completamente la superficie de Venus en alta definición.

Un mapa completo de alta definición de la superficie de Venus permitirá a los científicos comprender el pasado, presente y futuro de Venus, su historia tectónica, geológica, volcánica, interior y química. Además, la comparación de datos de orbitadores y sondas de Venus pasados ​​y presentes permitirá a los científicos ver si ha cambiado alguna característica ambiental.

VERITAS llevará dos instrumentos: Venus Emissivity Mapper (VEM) y Venus Synthetic Aperture Interferometric Radar (VISAR). VERITAS también cargará el Deep Space Atomic Clock-2 como carga útil secundaria. El primer reloj atómico del espacio profundo se lanzó en la misión Falcon Heavy STP-2 en junio de 2019.

VEM mapeará la emisividad de la superficie de Venus. Para hacer esto, mapeará la superficie usando seis bandas espectrales en cinco ventanas atmosféricas. Mapear la superficie de esta manera permitirá VERITAS para ver a través de las nubes inmensamente espesas de la atmósfera de Venus.

El segundo instrumento de VERITAS es VISAR, que generará conjuntos de datos topográficos globales con una precisión de 250 metros horizontales por 5 metros verticales. Usando esto y las imágenes de radar de apertura sintética, VISAR creará el primer mapa planetario de deformación de la superficie activa. El radar de apertura sintética tendrá una resolución de 30 metros con una resolución de objetivo de 15 metros.

Impresión artística del radar VERITAS mirando debajo de la capa de nubes planetarias para crear mapas de alta resolución de la superficie de Venus. (Crédito: NASA / JPL.Caltech)

VERITAS será operado por Laboratorio de propulsión a chorro de la NASA (JPL) en Pasadena, California. NASASpaceflight habló con la investigadora principal de VERITAS, la Dra. Suzanne Smrekar, para hablar sobre VERITAS y su misión en Venus.

“Científicamente, me he visto obligado a estudiar Venus durante todas estas décadas desde entonces, porque ella realmente es nuestra gemela. Es el gemelo de la Tierra ”, dijo Smrekar. “Antes de Magallanes, la gente pensaba que Venus tendría placas tectónicas y sería mucho más parecido a la Tierra de lo que es. Por lo tanto, en nuestro sistema solar, no hay dos planetas más parecidos que la Tierra y Venus. “

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“E incluso con todos los cientos de exoplanetas del tamaño de la Tierra que hemos encontrado, no hay dos planetas tan parecidos como estos dos, o al menos no más parecidos a la Tierra. Así que hay preguntas asombrosas que podemos investigar. “

Sin embargo, para el Dr. Smrekar, la tectónica de placas de Venus es lo que le llama la atención.

“Controla prácticamente todo lo que sucede en la superficie de la Tierra. Y puede haber tenido grandes influencias en cómo la vida comenzó a florecer en la Tierra. Ciertamente influye en la atmósfera, los océanos. Es básicamente el motor que mueve las cosas en la Tierra ”, dijo Smrekar al hablar de la tectónica de placas.

“¿Por qué Venus no lo tiene? Y Venus puede tener condiciones que le permitan dar el primer paso hacia la tectónica de placas. Y toda esta historia se ha ido en nuestro planeta. Entonces, para mí, esa es una pregunta convincente. Si pudiera entender cómo los planetas tienen placas tectónicas, el papel que juegan en la configuración del clima, sería fantástico para mí. “

Sin embargo, para comprender la tectónica de placas, primero debemos comprender cómo se ve y funciona la superficie de Venus. VERITAS ayudará a los geólogos planetarios a comprender la superficie, lo que, a su vez, permitirá a los científicos teorizar y buscar signos de la tectónica de placas de Venus.

Algunas características de la superficie pueden proporcionar pistas sobre cómo se formó Venus, así como su trayectoria evolutiva. Con los instrumentos a bordo de VERITAS, la nave espacial mapeará la superficie y los científicos pueden usar el mapa para identificar qué características de la superficie están presentes y cómo llegaron allí.

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Una de las cosas convincentes, o una de las cosas superfluas que tenemos que hacer primero, es investigar los cráteres de impacto.. En la mayoría de los demás planetas rocosos, podemos usar estos cráteres para fechar áreas individuales porque hay muchos de ellos. Venus no tiene suficientes cráteres para hacer esto. “

“Pero hay una historia muy importante que contarnos”.

“Ahora podemos ver que alrededor del 80% de estos cráteres tienen suelos oscuros en el radar. Eso significa que son suaves. ¿Porque? Es este vulcanismo el que está llenando estos cráteres. ¿Es polvo lo que entró allí, atrapado como vemos en Marte? Este es un problema de primer orden muy importante. Porque lo que queremos hacer es desentrañar la historia del vulcanismo ”, dijo Smrekar.

Entonces, ¿cómo se formaron estos cráteres llenos de polvo? La Dra. Smrekar ya tiene sus teorías.

“Algunas personas piensan que [Venus] resurgió catastróficamente. Que tuvo este pulso masivo de vulcanismo, o tal vez la litosfera fue enviada hacia el interior en este evento masivo. Lo cual sería completamente diferente a la Tierra ”, señaló el Dr. Smrekar. “La gente ha modelado que podría haber cambios de temperatura de +/- 100 ° C en la superficie si tuviera un kilómetro de vulcanismo cubriendo todo el planeta en un período de tiempo relativamente corto”.

“Entonces, mirando cómo se llenan estos cráteres y buscando más cráteres, estoy seguro de que veremos – predigo, no puedo decir que esté seguro, pero predigo – veremos cráteres deformados en estos las llamadas regiones de tessella, estas características relativamente antiguas, tal vez similares a la corteza continental. “

Además, los equipos de VERITAS buscarán cuencas de impacto en los mapas que genera el orbitador. Las cuencas de impacto son comunes en los cuerpos planetarios y, a veces, se revelan con mapas topográficos. Las cuencas de impacto también se pueden revelar, aunque difícilmente, en los datos de gravedad.

“En otros planetas, especialmente en Marte, hemos visto una tonelada de cuencas de impacto que están enterradas y solo vemos su punta en la topografía, una punta restante y en los datos de gravedad. Entonces, ¿veremos si Venus tiene impactos enormes y enterrados como otros planetas o no? Si no es así, eso realmente significa que la superficie ha estado activa durante mucho tiempo. “

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Al igual que las cuencas de impacto, se puede revelar cierta actividad tectónica en mapas topográficos.

“Podemos ver mucha actividad tectónica en los datos de la imagen, pero hay algunos procesos que probablemente se revelen en la topografía. Al igual que la falla de San Andrés, si hoy estuviera en la superficie de Venus, no veríamos su expresión en la topografía. Y esa es una gran pregunta. ¿Cómo se deforma la superficie? Vemos evidencia de muchas fallas, por lo que claramente es lo suficientemente frío, lo suficientemente fuerte como para tener una deformación frágil. “

Impresión artística de volcanes activos en Venus, incluida una posible zona de subducción. (Crédito: NASA / JPL / Caltech / Peter Rubin)

“¿Vamos a ver características que son diferentes en la forma en que se deforman? ¿Veremos características análogas a los límites de la placa? Y, por supuesto, la subducción, eso también es un gran problema para mí ”, dijo Smrekar.

Por supuesto, VERITAS se centrará principalmente en la superficie de Venus. Para hacer esto, los instrumentos VEM y VISAR deben ver a través de las nubes usando tres bandas de observación para eliminar la firma de la nube de Venus.

Sin embargo, VERITAS no tendrá la tarea de tirar el fregadero de la cocina a Venus en términos de los instrumentos que debería traer. Esta tarea quedará a cargo de la misión DAVINCI. (que eliminó el “+” del final de su nombre), ganador de la selección del programa VERITAS Discovery.

Si bien algunos de los datos de eliminación de nubes se pueden utilizar, pero los científicos buscan comprender mejor la atmósfera del vecino, VERITAS en sí no buscará estudiar la atmósfera de Venus directamente.

Con los dos instrumentos que llevará VERITAS, la nave espacial mapeará la superficie de Venus en una variedad de longitudes de onda y técnicas, incluido el mapeo de emisiones infrarrojas. El mapeo de las emisiones infrarrojas superficiales permite a VERITAS comprender las emisiones volcánicas y el tipo de roca en ciertas áreas superficiales, así como otros procesos ambientales.

La primera pregunta que VERITAS espera investigar usando este proceso es si Venus tiene, o tuvo, el equivalente a la corteza continental de la Tierra.

“En la Tierra, nuestro océano, el fondo del mar es basáltico y la corteza continental es … granítica”, dijo Smrekar. “Entonces el fondo del mar tiene mucho más hierro. Y en el pasado, los continentes existían durante miles de millones de años, en su mayor parte. Y sabemos que se forman cuando grandes cantidades de basalto se derriten en presencia de agua. “

Prudencia Febo

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