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Jason Silva describe la puesta en marcha de la misión Plutón.

Creada27-07-2015
Modificada19-05-2017
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Diciembre2

Reseña del Documental Objetivo: Plutón

Objetivo: Plutón

En 2.006 partió desde la Tierra la nave New Horizons en un viaje que le haría pasar junto a Júpiter y alejarse, atravesando las órbitas de Saturno, Urano y Neptuno hasta llegar, nueve años más tarde, junto al planeta Plutón, a 5.800 Gm del Sol, y durante unas breves horas estar tan cerca que pudiera tomar fotografías de su superficie.

Viaja tan rápido, 14 Km/s, que sólo tendrá a Plutón a su alcance durante poco más de dos horas, y en ese tiempo hay que transmitirle las órdenes necesarias para que esté perfectamente orientada a su objetivo y que tome todas las fotos que sea posible de Plutón y sus Lunas.

La imagen más detallada que teníamos hasta ahora de Plutón era una borrosa imagen pixelada sacada por el telescopio espacial Hubble en Enero de 1.997.

En ella, en distintas longitudes de onda, se puede detectar la presencia de Nitrógeno, Metano y Monóxido de Carbono.

La temperatura de Plutón es de unos -230º, por lo que todos esos elementos, que en la Tierra serían gases, allí son sólidos como rocas, formando paisajes montañosos de Metano y Nitrógeno congelados.

Es posible que el calor del Sol, aún a tanta distancia, haga evaporarse algunos de esos compuestos, disolverse en su atmósfera y posteriormente precipitarse como la lluvia, quizás formando ríos y lagos antes de volver a solidificarse y repetir su ciclo.

La órbita de Plutón es una elipse muy excéntrica. Su perihelio se encuentra a 5.000 Gm y su afelio a 10.000 Gm (en realidad, las distancias son 4.435 y 7.304 Gm), en una órbita que tarda 248 años en completarse.

El último perihelio se produjo en 1.989 y desde entonces se está alejando cada vez más.

Carrera Contra Reloj

Aprobado el proyecto en el año 2.001, los ingenieros sólo disponían de cuatro años para diseñar, construir y lanzar el New Horizons.

Intentaron aligerar lo más posible el peso, y ya que los mecanismos podrían estropearse se diseñó la sonda sin mecanismos. Para orientarse hacia Plutón o hacia la Tierra, todo el módulo tenía que girar.

A tanta distancia del Sol los paneles fotovoltaicos no funcionarían. Se imponía usar una célula energética de plutonio, pero la radiación podría dañar los instrumentos así que se construyó una célula muy pequeña que solo da 200 w de energía, la suficiente para hacer brillar dos bombillas.

Con tan poca energía disponible sólo puede funcionar a la vez un instrumento de los siete que lleva la sonda, así que las acciones que tendría que realizar la New Horizons durante esas dos horas cruciales tenían que ser planificadas de antemano. Incluso el ordenador de control tarda varios días en procesar todas las instrucciones por lo que éstas debían ser enviadas con más de diez días de antelación, y si había algún fallo no sería posible improvisar correcciones.

Disparando a Ciegas

La sonda no dispone de sistemas de análisis de imágenes que le permitan orientarse hacia el objetivo, así que las instrucciones tenían que ser tan precisas como para que la Sonda girara en una dirección determinada, sacara unas fotos, volviera a reorientarse, hiciera un análisis espectroscópico, volviera a reorientarse... y así sucesivamente sin que la máquina tuviera ningún sistema que le permitiera saber si estaba apuntando a Plutón, a alguna de sus lunas, o al vacío interestelar.

La única forma de que la secuencia de instrucciones sea correcta es conocer con total exactitud la órbita y la posición de Plutón, pero cuando se lanzó la sonda no teníamos esa información exacta. Cuando sólo faltaba un tercio de su viaje, un intento de fotografiar Plutón fracasó por completo y las imágenes sólo captaron espacio vacío.

¡Habían perdido a Plutón!

Se tuvo que recurrir a las más de mil fotografías tomadas de Plutón desde su descubrimiento y después de escanearlas en un programa informático construir una película secuencial. Gracias a ello se pudo determinar con mayor precisión la órbita del planeta y, tras enviar nuevas instrucciones a la Sonda se le localizó por fin.

Y con la nueva información se pudo reconstruir la órbita aún con más precisión, hasta el punto de poder precisar al milímetro y al milisegundo exactos las orientaciones sucesivas y los giros a realizar para que las fotografías realizadas a ciegas quedasen enfocadas sobre Plutón.

El Planeta que ya no es Planeta

En el año 2.006, la Unión Astronómica Internacional se enfrentaba a un insólito problema.

Desde el descubrimiento de Plutón, los astrónomos y todos los libros de texto de astronomía incluyeron a Plutón como el noveno planeta del Sistema Solar.

Pero en los últimos años se ha descubierto que más allá de la órbita de Neptuno, en la zona conocida como Cinturón de Kuiper, existen varios planetas similares a Plutón, y existe la idea de que probablemente haya varios miles más que aún no han sido descubiertos.

Existía el riesgo de que la lista oficial de planetas pudiera hacerse interminable así que ante esta posibilidad muchos astrónomos pensaron que era mejor que se considerasen planetas sólo a los ocho primeros y considerar a los plutonianos, no como planetas sino como Planetas Enanos.

Hubo muchas protestas, más por motivos sentimentales que científicos, aunque tampoco faltaron argumentos en este sentido.

Al fin y al cabo se considera planeta a cualquier cuerpo que sea tan grande que su fuerza gravitatoria haga que tenga forma redonda y que gire alrededor del Sol, y Plutón cumple ambos requisitos. Pero a pesar de este argumento la mayoría de los astrónomos decidieron degradarlo a la categoría de Planeta Enano.

La New Horizons, que había partido para observar el Último Planeta del Sistema Solar, de repente, sin comerlo ni beberlo, se encontró que su misión había cambiado para observar el primer Planeta Enano del Cinturón de Kuiper.

Las Lunas de Plutón

Plutón está rodeado por cinco lunas y la mayor de ellas, Caronte, es la más grande, en relación a su primario, del Sistema Solar.

Tal como la Luna, Caronte está orientada siempre con la misma cara hacia Plutón, y sorprendentemente también Plutón está orientado hacia Caronte. Desde cualquiera de los dos cuerpos, el otro parecerá siempre estar detenido en la misma posición del cielo.

Por lo que conocemos de mecánica orbital no parece que dos objetos masivos de distinto origen puedan llegar a unirse en una órbita tan perfecta, por lo que se supone que una colisión debió arrancar parte de la corteza de Plutón y los fragmentos se unieron para formar la luna Caronte, tal como hace 4'5 Ga el planeta Theia chocó con la Tierra y de los fragmentos se formó la Luna.

Podría ser. Pero personalmente tampoco descarto definitivamente una captura.

Tengamos en cuenta que los cuerpos masivos tienden a 'capturar' la rotación de los cuerpos cercanos.

En su origen, la Tierra y la Luna tenían rotaciones muy diferentes, pero prácticamente desde el principio se han estado intentando frenar la una a la otra.

La mayor parte de ese frenado se produjo al principio, cuando la Luna estaba diez veces más cerca de la Tierra. La Tierra se frenó, de rotar en 6 horas a rotar en 20. La Luna, mucho más pequeña, se frenó mucho más, quizás casi por completo.

Todo esto ocurrió en los primeros mil millones de años de la historia de la Tierra. Los 3'5 Ga posteriores la Luna está cada vez más lejos y su fuerza de frenado es cada vez más débil.

Hoy, la rotación de la Luna está completamente capturada por la Tierra, y la Luna intenta frenar a la Tierra. Ya lo ha hecho lo suficiente como para que los días sean más largos, duran 24 horas, y si sigue a este ritmo, dentro de otros mil millones de años los días durarán unas 28 horas.

La Tierra no llegará a frenarse nunca, porque al mismo tiempo que se frena, la Luna se aleja un poco, 3'4 cm/año, dentro de mil millones de años estará 34.000 Km más lejos que hoy, y mientras más lejos esté menos frenará a la Tierra. Para que la Tierra llegara a detener su rotación con respecto a la Luna tendría que pasar mucho más tiempo del que le queda de existencia al Sol y al Sistema Solar.

Si las colisiones son frecuentes en el Cinturón de Kuiper, puede haber muchos fragmentos pequeños orbitando por esa zona, y si uno de esos fragmentos, aún del tamaño de un grano de arroz, chocara con la New Horizons (mejor dicho, si la New Horizons, viajando a 14 Km/s, chocara con él) la sonda sería destruida.

Para minimizar el riesgo se desvió ligeramente la trayectoria de la sonda con el fin de que pasara lo bastante cerca para hacer buenas observaciones pero no tanto como para pasar a través de la metralla que pudiera rodear a Plutón.

Y de nuevo, me parece una precaución innecesaria.

Dos cuerpos masivos como Plutón y Caronte provocarán con sus movimientos orbitales una serie de fuerzas gravitatorias que con el tiempo, y hablamos de miles de millones de años, limpiarán su sistema de fragmentos pequeños.

Los únicos lugares peligrosos donde los fragmentos podrían permanecer de forma estable serían los Puntos de Lagrange Anterior y Ulterior, situados en la misma órbita de Caronte pero sesenta grados antes y después de su posición.

El resto del Sistema orbital estará, al menos según lo que yo pienso, más limpio de fragmentos que el espacio interplanetario más alejado.

Preparando la Llegada a Plutón

Las últimas imágenes de Plutón, antes de su cita, fueron enviadas apenas 39 días antes del encuentro, desde 45 Gm de distancia, y en ellas ya se veían muchos más detalles de los que se habían tenido hasta ahora.

Al parecer, hay indicios de que podría haber un gran cráter de impacto, una cordillera y, tal vez, casquetes polares.

Una vez recibidas esas últimas imágenes, después de recopilar toda la información disponible, se planificaron las secuencias de acciones de los distintos instrumentos, se le enviaron y la New Horizons dirigió sus instrumentos hacia Plutón, perdiéndose la comunicación con la Tierra.

A partir de ese momento no quedaba más que esperar que se produjera la cita, el 14 de Julio de 2.015.

Desde varias horas antes, la New Horizons haría funcionar sus instrumentos uno a uno, según la secuencia programada y después de cada observación la nave giraría levemente para reorientarse, supuestamente hacia Plutón y sus lunas, y hacer más observaciones.

Pasaría a 13 Mm de Plutón (menos que el diámetro de la Tierra), y cada pocos minutos debía reorientarse. Después se iría alejando, pero aún seguiría haciendo observaciones durante varias horas antes de que terminara la secuencia programada.

Entonces dejaría de hacer observaciones, se orientaría hacia la Tierra y comenzaría a transmitir sus fotos y los resultados de los análisis realizados.

Si todo había ido como estaba previsto, a la Tierra llegarían imágenes de Plutón y sus lunas. Si había habido el más mínimo error, sólo llegarían imágenes de las estrellas, sin ningún valor científico, pero a un coste de 700 millones de dólares.

Y en la Tierra, todo el equipo científico esperaba ansioso los resultados.

Añadido en Octubre de 2.016

Para ver los resultados, no os perdáis Los Mayores Secretos del Espacio

Ver Ficha de Objetivo: Plutón

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