Proponen un nuevo plan para 'atrapar' al objeto interestelar 3I/ATLAS

El tiempo que hemos tardado en detectar al 3I/ATLAS ha hecho que se nos hayan escapado todas las ventanas de lanzamiento de las misiones para alcanzarlo antes incluso de que los científicos pudieran planearlas. Ahora, un nuevo estudio propone una solución radicalmente diferente que podría hacerlo posible. En lugar de lanzar una misión de persecución cuanto antes, los investigadores sugieren esperar hasta 2035 y lanzar una sonda que coja impulso a su paso alrededor del Sol para salir disparada hacia el cometa interestelar con la energía suficiente para alcanzarlo décadas más tarde.

Los autores del estudio —aceptado para publicación en el Journal of the British Interplanetary Society— son Adam Hibberd, ingeniero de astronáutica de la i4is y creador del software que hace posibles estos cálculos, T. Marshall Eubanks, científico jefe de Space Initiatives Inc., y Andreas Hein, profesor de Ingeniería Aeroespacial en la Universidad de Luxemburgo. El trío empleó el software OITS (Optimum Interplanetary Trajectory Software), la misma herramienta que Hibberd desarrolló para el Project Lyra, el estudio de factibilidad de una misión a 1I/'Oumuamua, el primer objeto interestelar detectado por la humanidad.

"El objeto 3I/ATLAS fue detectado demasiado tarde, cuando ya había viajado dentro de la órbita de Júpiter y con una velocidad superior a los 60 km/s. Resultó que la fecha de lanzamiento óptima para una misión directa de intercepción ya había pasado", explica Hibberd. "Un estudio encontró que incluso habría habido dificultades para una nave tipo Comet Interceptor aunque ya estuviera en espera en el punto de Lagrange L2 Tierra-Sol cuando se descubrió 3I/ATLAS".

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Eso descartó también la única arquitectura diseñada específicamente para no llegar tarde, la misión de la ESA, que fue concebida para esperar en órbita. Sin embargo, las nuevas simulaciones de los investigadores demuestran que la misión es técnicamente viable y podría portar unos 500 kg de carga, una masa comparable a la de la sonda New Horizons, que se encuentra actualmente en el cinturón de Kuiper.

Alineamiento Tierra, Sol y 3I/ATLAS

La solución para lanzar esta sonda a gran velocidad sin usar enormes cantidades de combustible está basada en el llamado Efecto Oberth. Esta propiedad física hace que un motor cohete logre desarrollar mucha más energía de cada kilogramo de propelente si se activa cuando la nave ya se mueve a alta velocidad. Es el equivalente espacial de dar un empujón a un columpio justo en el punto más bajo de su arco. Con mínimo esfuerzo se logra el máximo efecto.

La misión seguiría cuatro pasos. Primero, la sonda partiría de la Tierra. Después aprovecharía la gravedad de Júpiter para girar y apuntar hacia el interior del Sistema Solar, una maniobra pasiva que no consume combustible. A continuación se acercaría al Sol hasta apenas 3,2 radios solares de su centro, unos 2,2 millones de kilómetros, una proximidad extrema que obliga a incluir un escudo térmico capaz de soportar flujos de radiación de casi 6 megavatios por metro cuadrado. Y justo en ese punto, con la velocidad máxima acumulada por la gravedad solar, encendería sus propulsores de combustible sólido con un impulso de 8,36 km/s.

"Cuando la nave se acerca al Sol, la atracción gravitatoria de este aumenta su velocidad hasta que se alcanza el perihelio. Entonces se activan los motores de propelente sólido en ese punto óptimo para maximizar el efecto catapulta y acelerar la sonda rápidamente hacia el objetivo", asegura Hibberd.

El año 2035 es clave. Según Hibberd, es óptimo porque los alineamientos de los cuerpos celestes implicados —la Tierra, Júpiter, el Sol y 3I/ATLAS— son los más propicios para alcanzar 3I/ATLAS con un requerimiento mínimo de propulsión Solar Oberth, un requerimiento mínimo para el vehículo de lanzamiento y un tiempo de vuelo mínimo hacia el objetivo.

Para esas condiciones de lanzamiento, el estudio contempla un Starship Block 3 de SpaceX repostado en órbita baja terrestre que, según las simulaciones, podría poner en ruta hasta 18.000 kg de carga. Esto, según ellos, es más que suficiente para la sonda más los propulsores adicionales necesarios para la maniobra solar, asumiendo que el vehículo esté operativo en esa fecha. El viaje llevaría en total unos 50 años, algo que suena muy lejano, pero que tiene un potencial retorno científico enorme que justificaría la espera.

Un mensajero de otra estrella

Los objetos como 3I/ATLAS son cápsulas del tiempo que conservan la información química y física del entorno en que nacieron. Estudiarlo de cerca equivaldría a tomar una muestra de otro sistema estelar sin necesidad de enviar una sonda a años luz de distancia, un viaje que con la tecnología actual requeriría milenios.

3I/ATLAS ofrece además una ventaja decisiva sobre sus predecesores. Su posición en el espacio es conocida con una precisión unas 46 veces mayor en dirección transversal y unas 20 veces mejor en dirección radial respecto a 1I/'Oumuamua.

Proyectando esa incertidumbre a 100 unidades astronómicas de distancia —donde se produciría el encuentro—, el margen de error posicional sería de apenas 20.000 km, frente al millón de kilómetros que habría supuesto una misión al primer visitante interestelar. Un problema de puntería que, según el equipo, es perfectamente manejable.