Venus: por qué volvemos

Marte se lleva toda la gloria. Durante décadas, la comunidad espacial ha hablado de él, ha enviado rovers y ha soñado con colonias humanas.

Ahora, un cambio en las prioridades de la exploración planetaria es evidente. Venus, el gemelo ardiente de la Tierra, está de vuelta. Venus es un paisaje infernal. Su temperatura superficial alcanza los 464 °C, lo suficientemente caliente como para derretir plomo. La presión atmosférica es 92 veces mayor que la de la Tierra. Nubes espesas de ácido sulfúrico envuelven el planeta.

Venus es vital. Es el vecino planetario más cercano de la Tierra, con un tamaño y masa casi idénticos. Ofrece una valiosa lección sobre la evolución planetaria. Comprender Venus podría enseñarnos mucho sobre el futuro climático de la Tierra. También podría ayudarnos a encontrar exoplanetas habitables.

Las primeras misiones recopilaron datos básicos. El programa soviético Venera aterrizó sondas en Venus en las décadas de 1970 y 1980. Enviaron imágenes fugaces antes de sucumbir al calor y la presión. La misión Magallanes de la NASA cartografió el 98 % de la superficie de Venus a principios de la década de 1990 utilizando radar. Aprendimos sobre sus vastas llanuras, montañas y volcanes. Sin embargo, las condiciones extremas impidieron que pudiéramos aprender mucho directamente de la superficie.

Nuevas misiones investigarán Venus

La NASA anunció dos nuevas misiones a Venus en junio de 2021. La DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) se lanzará alrededor de 2029. Enviará una sonda a través de la densa atmósfera de Venus. La sonda analizará los gases atmosféricos y también capturará imágenes de alta resolución de las regiones de tesserae del planeta, que son características geológicas antiguas y complejas. El Dr. James Garvin, investigador principal de DAVINCI+, afirmó que la misión tiene como objetivo comprender la historia del agua en Venus.

Científicos planetarios, como la Dra. Lori Glaze, directora de la División de Ciencias Planetarias de la NASA, comparten la creencia de que Venus alguna vez tuvo océanos y tectónica de placas. DAVINCI+ medirá gases nobles y traza. Estas mediciones podrían decirnos si Venus alguna vez tuvo agua. La sonda también estudiará las capas atmosféricas.

La segunda misión de la NASA, VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy), también se lanzará alrededor de 2029. Se trata de un orbitador que cartografiará la superficie de Venus con gran detalle. Utilizará radar para crear mapas globales en 3D, lo que permitirá determinar si Venus sigue siendo geológicamente activo. La Dra. Suzanne Smrekar, investigadora principal de VERITAS, señaló que podrá detectar volcanes activos y buscará indicios de tectónica de placas pasada.

Un módulo de aterrizaje Venera, como este, formó parte del programa soviético que logró los primeros aterrizajes exitosos en Venus en las décadas de 1970 y 1980. Estas sondas enviaron las únicas imágenes directas de la superficie abrasadora y de alta presión de Venus antes de sucumbir a las condiciones extremas. (Fuente: reddit.com)

La Agencia Espacial Europea (ESA) también financió su orbitador EnVision en 2021. EnVision se lanzará a principios de la década de 2030. Cuenta con varios instrumentos, incluido un radar de sondeo que penetrará la superficie para estudiar su núcleo. EnVision también monitorizará gases traza en la atmósfera, los cuales podrían indicar actividad geológica. Estas misiones demuestran un esfuerzo internacional coordinado y responderán a grandes preguntas sobre Venus.

Construyendo tecnología para un mundo infernal

La construcción de sondas para Venus requiere ingeniería extrema. Los nuevos enfoques demuestran ingenio. La electrónica tradicional basada en silicio falla rápidamente con el calor de Venus, durando solo minutos en la superficie. Por ello, los ingenieros están desarrollando ahora “electrónica caliente” para soportar estas condiciones.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA lidera este esfuerzo, experimentando con semiconductores de carburo de silicio. Estos materiales pueden operar a cientos de grados Celsius. De hecho, el Dr. Philip Neudeck, investigador principal en el Centro de Investigación Glenn de la NASA, ha desarrollado circuitos que operan a 500 °C durante miles de horas. Dicha tecnología es esencial para misiones de superficie de larga duración.

Otro enfoque utiliza “refrigeradores” para los módulos de aterrizaje. Algunos conceptos sugieren usar nitrógeno líquido para enfriar los instrumentos, lo que extendería su vida útil a horas, no a minutos. La misión Venera-D, un esfuerzo conjunto propuesto entre Estados Unidos y Rusia, considera esta idea, ya que busca un módulo de aterrizaje de mayor duración. Este módulo de aterrizaje operaría durante semanas o incluso meses, realizando estudios geológicos y atmosféricos avanzados.

Las plataformas atmosféricas son otra solución. El concepto HAVOC (High Altitude Venus Operational Concept) de la NASA contempla dirigibles tripulados que flotarían en la atmósfera superior templada. A una altitud de 50-60 kilómetros, las condiciones son mucho más suaves, con temperaturas y presiones similares a las del nivel del mar en la Tierra. Estos dirigibles podrían realizar investigaciones atmosféricas a largo plazo y también actuar como bases para descensos robóticos.

¿Vida más allá de la superficie?

En septiembre de 2020, un descubrimiento despertó un nuevo interés en la habitabilidad de Venus. Los científicos anunciaron la presencia de gas fosfina en la atmósfera de Venus. La Dra. Jane Greaves y su equipo publicaron sus hallazgos en Nature Astronomy. En la Tierra, la fosfina está relacionada con la vida anaeróbica. Este descubrimiento, aunque debatido, generó mucha curiosidad.

Impresión artística del dirigible HAVOC (High Altitude Venus Operational Concept) de la NASA. Esta ambiciosa propuesta contempla dirigibles tripulados flotando en la atmósfera superior de Venus, donde las temperaturas y presiones son sorprendentemente similares a las del nivel del mar en la Tierra. (Fuente: foxnews.com)

La comunidad científica reaccionó rápidamente ante este hallazgo. Estudios posteriores reanalizaron los datos; algunos encontraron la señal menos fuerte, mientras que otros sugirieron orígenes no biológicos para la fosfina. La actividad volcánica o los procesos geológicos podrían producirla. Este debate subraya la necesidad de mediciones directas.

La detección de fosfina renovó la idea de una zona habitable aérea. Esta zona existe entre 50 y 60 kilómetros sobre la superficie de Venus. Aquí, las temperaturas oscilan entre 0 °C y 60 °C. La presión es similar a la de la superficie de la Tierra. El vapor de agua está presente, aunque escaso. Muchos científicos creen que esta región podría albergar vida microbiana. Si la vida surgió cuando Venus tenía océanos, podría haberse retirado a estas nubes a medida que el planeta se secaba.

Futuras misiones investigarán directamente esta posibilidad. DAVINCI+ analizará la química atmosférica durante su descenso, buscando otras biosignaturas, que incluyen compuestos orgánicos específicos o proporciones isotópicas. El EnVision de la Agencia Espacial Europea también analizará los gases atmosféricos con el objetivo de identificar las fuentes de compuestos químicos inusuales. Si bien estas misiones no encontrarán vida de manera definitiva, proporcionarán datos vitales para mejorar nuestra comprensión de la habitabilidad de Venus.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Por qué Venus es tan caliente? Venus experimenta un efecto invernadero descontrolado. Su densa atmósfera, principalmente dióxido de carbono, atrapa una inmensa cantidad de calor. La luz solar penetra las nubes, pero el calor no puede escapar de vuelta al espacio.

P2: ¿Venus tuvo alguna vez océanos? Muchos científicos creen que Venus tuvo alguna vez importantes océanos de agua líquida. La evidencia proviene de modelos de formación planetaria y de química atmosférica. Futuras misiones como DAVINCI+ buscarán evidencia química directa de la existencia de agua en el pasado.

P3: ¿Cuál es la “zona habitable” en Venus? La zona habitable en Venus no está en su superficie. Es una región en la atmósfera, aproximadamente entre 50 y 60 kilómetros sobre la superficie. Aquí, las temperaturas y presiones son similares a las de la Tierra.

P4: ¿Hay planes para misiones humanas a Venus? Actualmente, no existen planes definitivos para misiones humanas a la superficie de Venus debido a las condiciones extremas. Sin embargo, conceptos como el HAVOC de la NASA proponen dirigibles tripulados. Estos operarían en la atmósfera superior más templada.

La sonda DAVINCI+, una misión planeada de la NASA, será la primera sonda estadounidense en entrar en la atmósfera de Venus desde 1978. Su objetivo es analizar la química atmosférica y buscar biosignaturas y evidencia de la existencia de océanos en el pasado. (Fuente: mashable.com)

Qué sigue: exploración futura

La próxima década será testigo de numerosas misiones con destino a Venus. DAVINCI+ y VERITAS de la NASA, junto con EnVision de la ESA, son solo el comienzo. El orbitador Shukrayaan-1 de la India también se lanzará en 2031. La misión Venera-D de Rusia todavía está en discusión para finales de la década de 2020 o principios de la de 2030.

Existe un claro cambio en las prioridades científicas. Venus ya no es solo una advertencia, sino un laboratorio viviente. Estas misiones cambiarán la forma en que entendemos el planeta hermano de la Tierra. Aprenderemos sobre la evolución planetaria, el cambio climático y la posibilidad de vida más allá de la Tierra. Las respuestas que traigan estas misiones podrían remodelar nuestra visión de la Tierra, nuestro sistema solar y la vida misma.

Concepto artístico del orbitador Shukrayaan-1 de la India, cuyo lanzamiento está previsto para 2031. Esta misión marca la primera incursión dedicada de la India a Venus, con el objetivo de estudiar su química atmosférica, las características de su superficie y su interacción con el viento solar. (Fuente: space.com)

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