El interceptor de objetos interestelares que acechará sus presas desde el espacio

Un equipo de investigadores ha propuesto establecer una misión permanente entre la Tierra y la Luna para estudiar los cuerpos celestes que pasan cerca de la Tierra provenientes de otros sistemas solares. Conocer la composición y origen de estos objetos no solo nos ayudará a entender mejor cómo se forman los planetas en otras estrellas, sino que nos puede llevar a encontrar restos tecnológicos de otras civilizaciones, como comenta habitualmente el físico de Harvard, Avi Loeb, en su columna semanal de Novaceno.

En 2017, un equipo de astrónomos detectó un cuerpo celeste cerca de la Tierra que era distinto a los asteroides y cometas observados hasta el momento en el espacio. Se trataba de Oumuamua, el primer objeto originado en otra estrella que habíamos visto jamás. Tras este hallazgo, y gracias a las nuevas técnicas de detección, hemos podido encontrar varios objetos interestelares más, como el cometa 2I/Borisov o los meteoritos IM1 e IM2.

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De hecho, los estudios de la población de los ISO (Explorador de Objetos Interestelares), que es cómo los astrónomos llaman a este tipo de cuerpos celestes, indican que cerca de siete de estos objetos interestelares atraviesan nuestro sistema solar cada año. Mientras que otros quedan atrapados por la gravedad y aún siguen rondando por aquí.

A la caza de objetos interestelares

El estudio de los objetos interestelares está atrayendo la atención de los astrofísicos en la última década. La construcción de observatorios de nueva generación, como el Vera Rubin, en Chile, o misiones como el Proyecto Lyra, ayudarán a detectarlos e irán en su búsqueda para estudiar su composición, aunque faltan años todavía para que estén totalmente implementados.

Ahora, un nuevo artículo, liderado por Alan Stern, investigador principal de las misiones New Horizons de la NASA y el equipo del Southwest Research Institute (SwRI), en EEUU, propone un enfoque nuevo: una nave no tripulada y aparcada en el espacio que nos permita alcanzar a los ISO en su rápido tránsito cerca de la Tierra.

Su estudio nos ayudaría a comprender cómo se formaron otras estrellas y planetas, cómo se distribuye por la galaxia el material orgánico, si los componentes básicos para la vida están en toda la galaxia, como sostienen algunas teorías, o a encontrar restos tecnológicos de otras civilizaciones, como sugiere Loeb. Y todo ello sin tener que esperar los miles de años que tardaría una nave espacial actual en llegar a la estrella más cercana, Próxima Centauri.

"Los ISO son restos de la formación de sistemas planetarios alrededor de otras estrellas. Como tales, su estudio ofrece nuevos conocimientos críticos sobre las características químicas y físicas de los discos de los que proceden”, escribe el equipo en su estudio.

Objetivos de la misión

Antes de entrar en cómo debería ser la nave, los investigadores se han centrado en los objetivos que debería cumplir la misión. El equipo ha identificado dos objetivos científicos principales: determinar la "composición del ISO para proporcionar información sobre su origen y evolución" y determinar o restringir la "naturaleza, composición y fuentes de la actividad de la coma ISO y los procesos responsables de [la] actividad observada". La actividad de la coma es el resultado del cambio de estado del hielo presente en el objeto a gas a medida que se acerca a una estrella, lo que libera granos de polvo y moléculas orgánicas.

"Los encuentros cercanos con cuerpos pequeños de nuestro sistema solar han mejorado enormemente nuestra comprensión de estos objetos, han contextualizado nuestras observaciones desde tierra y han hecho avanzar nuestro conocimiento de los modelos de formación de planetesimales [protoplanetas]. Del mismo modo, un vuelo cercano de un ISO promete ser igualmente transformador. Constituye el siguiente paso lógico en la exploración de la historia temprana tanto de nuestro sistema solar como de los sistemas exoplanetarios"

Basándose en estos objetivos científicos, el equipo ha hecho una lista de los instrumentos que debería incluir la nave. Entre ellos están varios sistemas de captura de imagen de gran resolución y distintos espectrómetros que les ayuden a identificar los compuestos de los que está formado el objeto.

Cómo tiene que ser la nave

El siguiente paso es el diseño de la propia nave, que además de por los objetivos científicos, viene dictado por la velocidad de los propios ISO y por el hecho de que tenemos muy poco tiempo para detectarlos antes de que pasen de largo. Además, dicen, hay que tener en cuenta la posición de la misión de interceptación, que afecta directamente a la capacidad de la nave espacial para desplegarse y alcanzar el objetivo.

El equipo propone en su estudio ‘aparcar’ la nave en una "órbita de almacenamiento" en el punto de Lagrange L1 Tierra-Luna, situado entre la Tierra y la Luna. Esta ubicación, explican, haría que la nave necesite generar muy poco empuje para alcanzar la velocidad de escape, lo que le da más capacidad de aceleración y reduce sustancialmente la cantidad de combustible necesario.

También hay que tener en cuenta la posición de la Tierra respecto a la del ISO en el momento de su detección, es decir, la distancia máxima a la que una misión podría interceptar un ISO y la velocidad relativa entre la nave y el ISO. El equipo generó un algoritmo para optimizar la trayectoria de interceptación y decidir qué ISOs se pueden interceptar de manera factible y cuáles no se pueden alcanzar a tiempo.

La misión resultante se dividiría en tres fases: espera, aproximación y sobrevuelo y descarga de datos. En la primera fase, la nave permanece inactiva en la mayor parte del tiempo y los instrumentos solo se encienden ocasionalmente para su mantenimiento. Una vez que se identifica un objetivo y la nave se mueve para interceptarlo, comienza la segunda fase. Aquí la nave se centrará en la navegación, la corrección del rumbo y las pruebas de acercamiento. Luego, se realizarán las observaciones para recoger datos de manera autónoma y en la última fase se transmitirán los datos recogidos a la Tierra.