Departamento de Sistema Solar
Grupo de Ciencia y Tecnología para la Exploración del Sistema Solar (STESSy)
El Grupo STESSy estudia la naturaleza de los planetas, sus satélites y los cuerpos menores del Sistema Solar. Contribuye científica y tecnológicamente en cuatro de las principales misiones actuales de la Agencia Espacial Europea de exploración de nuestro sistema planetario.

La flota científica de la Agencia Espacial Europea (ESA) dedicada a la exploración del Sistema Solar. Crédito: ESA
Contexto
El Sistema Solar es un sistema dinámico complejo formado a lo largo de 4600 millones de años. Incluye al Sol, cuatro planetas rocosos (Mercurio, Venus, Tierra y Marte), dos gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno), dos gigantes helados (Urano y Neptuno), más de 890 lunas confirmadas, cinco planetas enanos, millones de asteroides, alrededor de un billón de cometas y una gran cantidad de polvo interplanetario.
Comprender la naturaleza del Sistema Solar implica investigar los procesos y acontecimientos cruciales que marcaron su evolución y dieron lugar a los distintos cuerpos que lo componen y sus diversas características. Desde el comienzo de la era espacial a finales de los años sesenta, se han llevado a cabo numerosas misiones de exploración planetaria con gran éxito. Sin embargo, la gran cantidad de preguntas aún abiertas sigue impulsando el envío de sondas a la mayoría de los planetas, cometas y asteroides. Por qué cada planeta evolucionó de forma tan diferente, cuál es el origen de sus satélites o cuál es la estructura y composición de los cometas más remotos son algunos de los interrogantes que permanecen sin resolver con detalle.
El grupo de Ciencia y Tecnología para la Exploración del Sistema Solar lidera el diseño de instrumentos de algunas de las misiones de la Agencia Espacial Europea, para obtener datos científicos y contribuir a responder algunas de estas cuestiones fundamentales. El grupo tuvo una destacada participación en la misión Rosetta (ESA), dedicada al estudio del cometa 67P/Churyumov Gerasimenko y actualmente participa en misiones centradas en Mercurio (BepiColombo, ESA-JAXA), Júpiter y sus satélites (JUICE, ESA), Venus (EnVision, ESA-NASA) y un cometa prístino (Comet Interceptor, ESA-JAXA).
Líneas de Investigación
La actividad investigadora del grupo se enmarca en dos grandes líneas de investigación:
Tecnología para la Exploración del Sistema Solar
Tras liderar el diseño de las fuentes de alimentación y el control de mecanismos de instrumentos para las misiones Rosetta, BepiColombo, JUICE y Comet Interceptor, su objetivo actual se centra en la misión EnVision:
- Diseñar la fuente de alimentación del instrumento VenSpec y de su unidad central de control.
VenSpec es un conjunto de tres espectrómetros (U, H y M) de la misión EnVision que servirá para observar Venus en longitudes de onda desde el ultravioleta hasta el infrarrojo medio. En concreto, VenSpec-U permitirá analizar la atmósfera del planeta por encima de su capa de nubes; VenSpec-H, un espectrógrafo infrarrojo de alta resolución, medirá las capas atmosféricas más próximas a la superficie; y VenSpec-M será capaz de estimar la radiación térmica y las propiedades espectrales de su superficie. El diseño electrónico de la fuente de alimentación permitirá cubrir las necesidades de voltaje de cada componente del instrumento.
También están trabajando en propuestas de fuentes de alimentación y unidades de procesamiento de datos para futuras misiones.

En el IAA se ha diseñado íntegramente la rueda de filtros de la cámara JANUS, y ha llevado a cabo la construcción del modelo de ingeniería (724 gramos y 142 milímetros de diámetro). Las imágenes muestran el modelo de integración (dcha) y el de ingeniería de la rueda de filtros (izda). En el modelo de integración se observa mejor el disco portafiltros, mientras que el de ingeniería muestra también una “aleta” que protege los filtros frente a las partículas energéticas en el entorno joviano.
Ciencia para la Exploración del Sistema Solar
La contribución tecnológica del grupo a instrumentos de misiones espaciales le permite acceder a sus datos de manera prioritaria para analizarlos y contribuir a su retorno científico. En base a las misiones, los objetivos científicos son:
- Caracterizar el interior, la forma y la rotación de Mercurio, utilizando los datos del altímetro láser BeLA y de la cámara Simbio-sys de la misión BepiColombo.
- Estudiar la formación de Júpiter junto a sus satélites, mediante observaciones programadas con la cámara óptica JANUS de la misión JUICE.
- Investigar la atmósfera de Venus y los mecanismos que explican su ambiente extremo, mediante las futuras observaciones con los espectrómetros de VenSpec de la misión EnVision.
- Caracterizar el núcleo y la actividad del cometa objetivo de la misión Comet Interceptor, empleando los instrumentos CoCa, MANiaC y EnVisS. Para contextualizar la naturaleza del Sistema Solar, estudian también otros sistemas planetarios comparables. Su principal objetivo es:
- Investigar las características y los procesos que se dan en las atmósferas de diferentes tipos de exoplanetas, desde los llamados “Jupíteres calientes” hasta exoplanetas rocosos similares a la Tierra.
En toda su línea científica, llevan a cabo tanto trabajos observacionales como teóricos. Analizan e interpretan los datos de las misiones operativas y desarrollan estrategias de observación para las misiones que aún están por lanzar. También emplean herramientas teóricas como modelos de circulación general (GCM), modelos matemáticos similares a los de predicción meteorológica de la Tierra.
Además de los datos de las misiones espaciales en las que participan, usan observaciones del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Paranal (Chile), del telescopio espacial Hubble y, en menor medida, de los Observatorios de Calar Alto (Almería) y Sierra Nevada (Granada).
El grupo
Integrantes
- Luisa M. Lara (Profesora de Investigación, IP)
- José María Castro (Project Manager)
- Nicholas Attree (Científico)
- Fernando Álvarez (Ingeniero Mecánico)
- Carlos Arroyo (Ingeniero Electrónico)
- Javier Cerezuela (Ingeniero Electrónico)
- Antonio J. García (Ingeniero Electrónico)
- Fernando Girela (Ingeniero Electrónico)
- Pedro J. Gutiérrez (Científico)
- Thea Kozakis (Científica)
- Irene Mariblanca (Científica)
- José A. Martín (Ingeniero Electrónico)
- Antoine Martínez (Científico)
- Álvaro Mazuecos (Ingeniero Electrónico)
- Alberto Mendi (Científico)
- Juan L. Rizos (Científico)
- Higinio Rubio (Ingeniero Electrónico)
- Denys Shulyak (Científico)
- Aurélien Stolzenbach (Científico)
- Haifeng Xiao (Científico)
Historia
Tras adquirir experiencia tecnológica en misiones de física atmosférica, los investigadores Rafael Rodrigo y José Juan López Moreno impulsaron en los años noventa la participación del IAA en la exploración planetaria. Así, el grupo se inició en torno a la investigación en Marte con las misiones Mars 96 y Mars Express (ESA), y posteriormente en Saturno y sus lunas con Cassini-Huygens (NASA-ESA-ASI).
El éxito de estas misiones condujo a su participación en Rosetta (2004–2016), una de las misiones con mayor impacto en las que ha participado el IAA, dedicada al estudio del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. El grupo contribuyó al desarrollo instrumental y a la explotación científica de los datos de los instrumentos OSIRIS y GIADA.
Desde entonces, el grupo ha participado de forma continuada en nuevas misiones, estableciendo y consolidando colaboraciones científicas y tecnológicas que le han permitido contribuir a la exploración de gran parte del Sistema Solar. En la actualidad, mantiene un marcado carácter interdisciplinar, basado en la estrecha colaboración entre científicos e ingenieros.
Información destacada
Luisa M. Lara fue la cara española visible en los medios durante la misión Rosetta, formó parte del máximo órgano consultivo científico de la Agencia Espacial Europea en su área y ha sido la primera mujer española en ser nombrada miembro de la International Academy of Astronoautics.
Grandes consorcios internacionales y misiones
EnVision (ESA-NASA)
El grupo STESSy contribuye tanto tecnológica como científicamente al espectrómetro VenSpec. En el ámbito tecnológico, lleva a cabo el diseño de la fuente de alimentación del instrumento y, en el científico, lidera los canales H y U, dos de los tres canales que componen el espectrómetro
VenSpec es un conjunto de tres espectrómetros (U, H y M) destinado al estudio de la atmósfera de Venus. El instrumento viajará a bordo de la misión EnVision de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para comienzos de la década de 2030. La misión tiene como objetivo investigar los procesos que dieron forma a Venus, como la superficie determina la estructura atmosférica y comparar su evolución con la de la Tierra, contribuyendo así a una mejor comprensión de los planetas rocosos del Sistema Solar.
Comet Interceptor (ESA-JAXA)
El grupo STEESy forma parte del equipo que realizó la propuesta de la misión Comet Interceptor, de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), y es miembro del comité ejecutivo del Science Working Team, habiendo participado previamente en el Science Study Team. Además, lidera la contribución tecnológica española a cuatro de los nueve instrumentos: la cámara de gran angular y polarímetro EnVisS —de la que también es líder científico—, la cámara de alta resolución espacial CoCa, el espectrómetro de masas MANiaC y la cámara OPIC. Para todos estos instrumentos, el grupo ha diseñado la fuente de alimentación y ha contribuido al desarrollo de la unidad de procesamiento de datos.
La misión, cuyo lanzamiento está previsto a finales de 2028 o principios de 2029, será la primera en visitar un cometa prístino, que conserva material intacto de los inicios de la formación del Sistema Solar. Así, Comet Interceptor ampliará los logros científicos de misiones predecesoras como Giotto o Rosetta.
JUICE (ESA)
El grupo STESSy forma parte de los consorcios internacionales que construyeron dos de los instrumentos de la misión JUICE de la Agencia Espacial Europea (ESA): la cámara JANUS (a cargo de la Agencia Espacial Italiana) y el altímetro láser GALA (a cargo de la Agencia Espacial Alemana). Además, para JANUS, desarrollaron la electrónica de control y diseñaron y fabricaron, en colaboración con la empresa SENER Aeroespacial, la rueda de filtros. También participan en las operaciones científicas, planificando las secuencias de observación.
EL objetivo de JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), lanzada en 2023, es explorar Júpiter y sus lunas heladas más grandes: Ganímedes, Calisto y Europa. En particular, investiga la habitabilidad potencial de las lunas y sus océanos subterráneos.
BepiColombo (ESA-JAXA)
El grupo STESSy diseñó la fuente de alimentación del altímetro láser BeLA de la misión BepiColombo de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA). Científicamente, colidera SIMBIO-SYS, un conjunto integrado de instrumentos para la investigación mediante imágenes y espectroscopía de la superficie de Mercurio.
El objetivo de BepiColombo, lanzada en 2018, es estudiar todos los aspectos de Mercurio, desde la estructura y las dinámicas de su magnetosfera y cómo interactúa con el viento solar, hasta el interior planetario y su gran núcleo de hierro, así como el origen de su campo magnético.
Colaboraciones externas
Sus principales colaboradores externos se encuentran en:
- La Universidad de Berna, Suiza
- Centro Aeroespacial Alemán (DLR)
- Instituto de Investigación Planetaria del DLR en Berlín, Alemania
- La Universidad de Padua, Italia
- Laboratorio de Atmósferas, Observaciones Espaciales (LATMOS), en París, Francia
- La Universidad Abierta (OU) del Reino Unido
- El Laboratorio Rutherford Appleton (RAL) en Reino Unido
Trabajos destacados









