La sonda Juno puede interceptar al 3I/ATLAS y averiguar si es su origen es tecnológico

El objeto interestelar 3I/ATLAS fue descubierto el 1 de julio de 2025. Se prevé que llegue a una distancia de 53,6 millones de kilómetros de Júpiter el 16 de marzo de 2026.

En un nuevo artículo (accesible aquí) que he escrito junto con los brillantes Adam Hibberd y Adam Crowl, demostramos que aplicar un empuje de 2,675 kilómetros por segundo el 14 de septiembre de 2025 puede llevar a la sonda espacial Juno desde su órbita alrededor de Júpiter a interceptar la trayectoria de 3I/ATLAS.

La sonda espacial Juno, llamada así por la esposa y hermana de Júpiter en la mitología romana, fue lanzada desde Cabo Cañaveral el 5 de agosto de 2011, y entró en una órbita polar alrededor de Júpiter el 5 de julio de 2016 para realizar mediciones científicas de la composición, el campo gravitatorio, el campo magnético y la magnetosfera polar del planeta. Originalmente, se había planeado que Juno fuera desorbitada intencionalmente en la atmósfera de Júpiter, pero desde entonces se ha aprobado que continúe orbitándolo.

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El encuentro de 3I/ATLAS con Júpiter proporciona una oportunidad excepcional para trasladar a Juno desde su órbita actual alrededor de Júpiter para interceptar la trayectoria de 3I/ATLAS en su aproximación más cercana al planeta. Todos los instrumentos disponibles en Juno —un espectrómetro de infrarrojo cercano, magnetómetro, radiómetro de microondas, instrumento de ciencia gravitatoria, detector de partículas energéticas, sensor de ondas de radio y plasma, espectrógrafo ultravioleta y cámara/telescopio de luz visible— pueden utilizarse para sondear la naturaleza de 3I/ATLAS desde una distancia próxima.

Nuestro análisis aprovecha el paquete de software conocido como Software de Trayectoria Interplanetaria Óptima (OITS), desarrollado por Adam Hibberd. OITS resuelve el problema de Lambert para un solo ciclo orbital: dados dos tiempos, ¿cuáles son los 2 arcos orbitales que los conectan? Asumiendo que las posiciones al comienzo del arco y al final del arco son conocidas, entonces hay 2 soluciones, un camino corto y un camino largo. Teniendo las soluciones del camino corto y largo, se rechaza la que tiene el empuje de velocidad máxima ∆V, dejando la solución de ∆V más bajo. Este procedimiento se realiza de forma iterativa con diferentes valores de prueba de los tiempos inicial y final, hasta que OITS ha convergido en la solución general de ∆V mínimo.

Nuestro cálculo se basa en una intercepción, es decir, un sobrevuelo, ya que una cita, donde la velocidad del objetivo es igualada por la nave espacial, está fuera de cuestión, debido a la velocidad hiperbólica excesivamente alta de 3I/ATLAS relativa a Júpiter, 65,9 kilómetros por segundo.

Basándonos en este enfoque, utilizamos OITS para una ventana de aplicación de ∆V de Juno que abarca el presente en el momento de escribir esto hasta el posible final de la misión que actualmente está programado para ocurrir en septiembre de 2025.

La viabilidad de interceptar 3I/ATLAS depende de la cantidad actual de combustible disponible del sistema de propulsión de Juno. Sin embargo, se pueden extraer algunas inferencias del ∆V total disponible al comienzo de la misión Juno. En su trayectoria interplanetaria, Juno realizó 2 Maniobras del Espacio Profundo, y 1 inserción orbital de Júpiter, ambas habrían supuesto una demanda significativa en la propulsión química empleada por Juno (hidracina y oxidante tetróxido de nitrógeno).

El depósito de combustible en Juno permite un ∆V inicial general disponible de 2,74 kilómetros por segundo, similar al ∆V de 2,675 kilómetros por segundo requerido para interceptar 3I/ATLAS. Sin embargo, la similitud de estos números motivó nuestro artículo. Este valor es similar al ∆V requerido para que Juno intercepte 3I/ATLAS. Aunque el motor de Juno no ha funcionado desde 2017, el ∆V requerido podría estar potencialmente dentro del rango de rendimiento de Juno. En ese caso, Juno sería capaz de acercarse a 3I/ATLAS y usar sus instrumentos para sondear la naturaleza del objeto interestelar y cualquier nube de gas o polvo a su alrededor.

Nuestro artículo muestra que aplicar un empuje de 2,6755 kilómetros por segundo el 9 de septiembre de 2025, puede potencialmente llevar a la sonda espacial Juno desde su órbita alrededor de Júpiter para interceptar la trayectoria de 3I/ATLAS. Con los numerosos instrumentos de Juno, un sobrevuelo puede sondear la naturaleza de 3I/ATLAS mucho mejor que los telescopios en la Tierra. El empuje deseado constituye una Maniobra Oberth de Júpiter que requiere una aplicación de ∆V solo 8 días antes de la fecha de terminación originalmente prevista para la zambullida de Juno en la atmósfera de Júpiter. Habiendo entregado este empuje para disminuir la altitud de Juno, se entrega posteriormente un ∆V adicional, constituyendo una Maniobra Oberth de Júpiter y resultando en una eventual intercepción del objetivo 3I/ATLAS el 14 de marzo de 2026. En total, se utiliza un ∆V general de 2,1574 + 0,5181 = 2,6755 kilómetros por segundo.

Si es factible, este emocionante nuevo objetivo rejuvenecerá la misión de Juno y extenderá su vida científica más allá del 14 de marzo de 2026.

Podrían ser necesarias pequeñas correcciones a la trayectoria de Juno si la actividad cometaria de 3I/ATLAS se intensifica cuando se acerque más al Sol y su aceleración no gravitacional cambie su trayectoria esperada.

Durante la próxima década, se espera que el Observatorio Vera C. Rubin en Chile descubra nuevos objetos interestelares cada pocos meses. Se puede adoptar un enfoque similar con otras naves espaciales que resulten estar cerca de sus trayectorias.