Una sonda espacial para estudiar el objeto interestelar ‘Oumuamua

El asteroide interestelar ?Oumuamua (1I/2017 U1) ha desatado un enorme interés entre la comunidad científica y el gran público a partes iguales. Y es lógico, porque no en vano estamos hablando del primer objeto interestelar descubierto por la humanidad. A medida que sabemos más detalles de este cuerpo las incógnitas se multiplican. Por su espectro parecería haberse formado lejos de su estrella de nacimiento, pero su forma extremadamente alargada sugiere una composición rica en rocas y metales. Lamentablemente poco más podremos averiguar de este visitante. ?Oumuamua se aleja del sistema solar a alta velocidad y nunca volverá. Lo ideal sería lanzar una nave espacial que se acerque lo suficiente como para investigar este enigmático objeto en detalle. ¿Estamos a tiempo

En una entrada anterior supimos del Proyecto Lira, una iniciativa de la organización británica i4is (Initiative for Interstellar Studies) para estudiar ?Oumuamua mediante una sonda espacial. En realidad, el Proyecto Lira se centraba en si era factible visitar ?Oumuamua con nuestra tecnología y analizaba posibles trayectorias, pero no abordaba los detalles tecnológicos de una misión de este tipo. Entonces, ¿cómo sería una sonda espacial capaz de acercarse a ?Oumuamua? Por suerte conocemos la respuesta. Y no, no es que se hayan diseñado sondas espaciales para alcanzar posibles objetos interestelares que pasen por el sistema solar —todavía no hemos alcanzado el estado de desarrollo de la novela Cita con Rama—, pero sí que se han propuesto misiones para estudiar el medio interestelar más allá de la heliopausa. O sea, sondas interestelares.

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Posible aspecto de ‘Oumuamua según los datos del telescopio VLT (ESO/M. Kornmesser).

Estas sondas tienen en común una característica: deben alcanzar altas velocidades de escape para llegar a su objetivo en unos pocos lustros o décadas. Y eso es justo lo que necesitamos para llevar a cabo una cita con ?Oumuamua. Empecemos por recordar las dificultades del problema. ?Oumuamua se aleja del sistema solar a más de treinta kilómetros por segundo. En mayo de 2018 ya habrá superado la órbita de Júpiter, aunque su velocidad se irá reduciendo paulatinamente hasta alcanzar una velocidad de exceso hiperbólica de 26 km/s. Evidentemente, debemos lanzar nuestra sonda a una velocidad superior si queremos darle caza y siempre deberemos tener en cuenta que la cifra clave no es la velocidad inicial de salida, sino esa velocidad de exceso hiperbólica de la que hablábamos. Como es obvio, cuanta mayor sea esta velocidad, antes llegaremos a ?Oumuamua.

Trayectoria de 'Oumuamua (Meech et al.).
Trayectoria de ‘Oumuamua (Meech et al.).

El análisis del Proyecto Lira señalaba que la sonda debería moverse entre 33 y 76 km/s para llegar a ?Oumuamua entre cinco y treinta años. ¿Es posible alcanzar esta velocidad? La sonda Voyager 1, el objeto humano que se aleja del sistema solar a mayor velocidad, se mueve a 16,6 km/s, una cifra que alcanzó tras dos maniobras de asistencia gravitatoria con Júpiter y Saturno. Esta velocidad es claramente insuficiente para llegar a ?Oumuamua. ¿Qué hacemos?

Hay varias opciones. Se pueden usar sistemas de propulsión más eficientes y exóticos o maniobras de asistencia gravitatoria más energéticas. O ambas cosas, claro (lamentablemente, si queremos usar la gravedad de los cuatro planetas gigantes como la Voyager 2 deberemos esperar a 2145, así que esta opción queda descartada). Pero vayamos al grano: todos los conceptos de sondas interestelares que emplean tecnología actual se pueden clasificar en dos tipos. Por un lado tenemos propuestas que pasan muy cerca del Sol para aprovechar el campo gravitatorio de la mayor masa que tenemos disponible en el sistema solar. El otro tipo incluye aquellas sondas que usan una maniobra de asistencia gravitatoria con Júpiter y además aplican propulsión eléctrica (solar o nuclear) para acelerar la nave.

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Post completo en: Daniel Marín. EUREKA. NAUKAS

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