NASA y MIT investigan una red de centinelas espaciales para 'cazar' objetos interestelares

Un equipo del Massachusetts Institute of Technology ha desarrollado un proyecto para poner en órbita una red de centinelas en el sistema solar. Su objetivo: Vigilar la entrada de objetos interestelares no identificados para interceptarlos inmediatamente y observarlos de forma directa antes de que abandonen nuestro vecindario cósmico.

La idea fundamental detrás del proyecto es no volver a dejar pasar la oportunidad de identificar objetos como ‘Oumuamua, un cuerpo celeste cuyo comportamiento todavía no ha sido explicado científicamente como fenómeno natural y cuya única explicación razonable, por ahora, es que sea una nave espacial de origen extraterrestre.

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El proyecto, liderado por Richard Linares del MIT y financiado por la NASA a través de su Programa de Conceptos Avanzados Innovadores (NIAC), propone utilizar una red de centinelas como un sistema de alerta temprana para detectar los objetos interestelares (ISOs) que entren a nuestro sistema solar.

Una nueva idea de nave espacial

La clave de esta red de centinelas está en los ‘statites’, una idea originalmente propuesta por el físico y escritor Robert L. Forward en su colección de ensayos 'Indistinguible de la magia'. Los statites son naves espaciales que mantienen una posición fija en el espacio mediante el uso de velas solares que, al reflejar la luz del Sol, generan una presión de radiación. Esta presión contrarresta la fuerza de gravedad del Sol, permitiendo al statite permanecer estacionario en relación a un cuerpo celeste.

Al detectar un ISO, el statite se libera de su estado estacionario dejando de utilizar la presión de radiación que contrarresta la gravedad solar. Así, entra en una trayectoria de caída libre hacia el Sol. Este movimiento inicial de la gravedad del sol actúa como el efecto de una honda —al que denominan ‘Dynamic Orbital Slingshot’ u honda orbital Dinámica— a la vez que el statite usa la energía almacenada en la vela solar para modificar su trayectoria y permitir un encuentro cercano con el ISO.

Este método, afirman, proporciona una respuesta rápida y eficaz para estudiar de cerca estos objetos interestelares, aprovechando la ventana de oportunidad del tránsito antes de que abandonen el sistema solar como lo hizo ‘Oumuamua.

Centinelas permanentes

La funcionalidad de los statites es esencial para el éxito de esta misión. Estas naves, al equilibrar la presión de los fotones solares contra la gravedad del Sol, pueden mantenerse en una posición fija en el espacio de forma indefinida.

Comparados con las naves espaciales convencionales, los statites ofrecen ventajas significativas en términos de velocidad y capacidad de respuesta. Un statite, aseguran en su investigación, puede alcanzar velocidades de hasta 25 AU/año (unidad astronómica, la distancia que separa la Tierra del Sol) superando significativamente a las naves más rápidas creadas por el ser humano como la Voyager 1, que ha llegado a alcanzar los 3,6 AU por año. Esto los hace útiles no solo para misiones de respuesta rápida a cometas y asteroides interestelares, sino también para enviar cargas útiles al sistema solar exterior.

El concepto de misión y operaciones propone una constelación de statites que permanecen en un estado de baja energía hasta que se detecta un ISO. Una vez detectado, se calcula la trayectoria del ISO y el statite libera un CubeSat (un pequeño satélite) en una trayectoria de caída libre hacia el Sol, que utilizaría un control de actitud para ponerse en la trayectoria correcta que permitirá la maniobra de encuentro con el ISO a medida que acelera. Al cruzarse con el ISO, el CubeSat utilizará sensores y cámaras para realizar mediciones científicas y fotografías.

Habrían cazado a ‘Oumuamua

El rendimiento y los cálculos de trayectoria de los statites son aspectos fundamentales de su diseño, afirma Linares en su investigación, que subraya que existe una relación crítica área-masa para que el statite funcione eficazmente. Según sus cálculos de trayectoria, un statite en trayectoria de caída libre tardaría aproximadamente 64 días en recorrer 1 AU, lo que permitiría una respuesta efectiva de intercepción de cualquier ISO detectado si ponemos los centinelas suficientes en el sistema solar.

Los resultados de la simulación presentados en el estudio demuestran la viabilidad de la idea de misiones de encuentro con ISOs utilizando los statites. Para ello utilizaron las trayectorias de los objetos interestelares ‘Oumuamua y Borisov, consiguiendo encuentros con facilidad.

Además de las misiones ISO, afirma el equipo del MIT, la arquitectura de los statites también puede usarse para crear ‘polesitters’, statites posicionados sobre regiones polares de la Tierra que no podrán caer nunca a la Tierra mientras exista el Sol, algo imposible para los satélites convencionales que requieren correcciones de órbita con motores químicos o de iones para mantenerse en órbita. Estos podrían utilizarse para misiones en órbita terrestre, servicio de satélites en órbita, eliminación de desechos espaciales e incluso misiones de espacio profundo a planetas exteriores o asteroides.