El nuevo diseño de nave espacial que ayudaría a interceptar cometas interestelares

Un nuevo concepto de sonda espacial sería capaz de sobrevolar un cometa interestelar para obtener información relevante sobre las propiedades de los cuerpos con origen fuera de nuestro sistema solar.

El proyecto del SwRI (Southwest Research Institute) desarrolló el diseño de la misión, los objetivos científicos, la carga útil y los requisitos clave basándose en detecciones previas de objetos interestelares. Gracias al reciente descubrimiento de 3I/ATLAS, el equipo validó el concepto de la misión y determinó que 3I/ATLAS podría haber sido interceptado y observado por la sonda espacial propuesta.

En 2017, el objeto designado como 1I/’Oumuamua se convirtió en el primer cometa interestelar detectado en el sistema solar. Su nomenclatura para la identificación y el nombre comienza con el número 1, por ser el primer objeto de este tipo en ser descubierto, seguido de una “I” de interestelar y “‘Oumuamua”, que es el nombre del objeto, una palabra hawaiana que significa “un mensajero de lejos que llega primero”.

Su descubrimiento fue seguido rápidamente por el encuentro del segundo cometa interestelar, ISC 2I/Borisov, en 2019, y ahora este año, ISC 3I/ATLAS, que acaparó titulares a nivel mundial al convertirse en el tercer objeto interestelar reconocido oficialmente en cruzar nuestro sistema solar.

A medida que nuevas instalaciones astronómicas, como el Observatorio Vera Rubin, desarrollan nuevos estudios y amplían sus capacidades, los astrónomos esperan descubrir muchos más objetos interestelares durante la próxima década.

“Estos nuevos tipos de objetos ofrecen a la humanidad la primera oportunidad viable de explorar de cerca los cuerpos formados en otros sistemas estelares”, declaró en un comunicado el Dr. Alan Stern, vicepresidente asociado del SwRI y científico planetario que dirigió el proyecto de estudio. “Un sobrevuelo de un ISC (Interstellar Comet) podría proporcionar información sin precedentes sobre la composición, la estructura y las propiedades de estos objetos, y ampliaría significativamente nuestra comprensión de los procesos de formación de cuerpos sólidos en otros sistemas estelares”, agregó.

Los científicos estiman que numerosos objetos interestelares de origen extrasolar pasan por la órbita de la Tierra cada año, y que hasta 10.000 pasan por la órbita de Neptuno en un año determinado.

El estudio de investigación interno, liderado por SwRI, abordó los singulares desafíos de diseño y definió los costos y las necesidades de carga útil asociados con una misión ISC.

Sobrevuelo frontal

El concepto de la misión podría proponerse posteriormente a la NASA. Las trayectorias hiperbólicas y las altas velocidades de estos objetos impiden orbitarlos con la tecnología actual, pero el estudio de SwRI demostró que el reconocimiento mediante sobrevuelo es factible y asequible.

“La trayectoria de 3I/ATLAS se encuentra dentro del rango de interceptación de la misión que diseñamos, y las observaciones científicas realizadas durante dicho sobrevuelo serían pioneras”, declaró Matthew Freeman, director del proyecto del estudio, de SwRI. “La misión propuesta sería un sobrevuelo frontal de alta velocidad que recopilaría una gran cantidad de datos valiosos y también podría servir de modelo para futuras misiones a otros ISC”.

Los científicos del SwRI y sus colaboradores externos en el estudio establecieron los principales y exhaustivos objetivos científicos de una misión a un ISC. Determinar las propiedades físicas del cuerpo ofrecería información sobre su formación y evolución. Examinar la composición del ISC podría ayudar a explicar sus orígenes e interpretar cómo las fuerzas evolutivas han afectado al cometa desde su formación. Otro objetivo es investigar a fondo la naturaleza de la coma del objeto, la atmósfera que emana de su cuerpo central.

Para desarrollar las opciones de trayectoria de la misión, el SwRI desarrolló un software que generó una población sintética representativa de ISC y calculó una trayectoria de energía mínima desde la Tierra hasta la trayectoria de cada cometa. Los cálculos del software demostraron que una trayectoria de encuentro de baja energía es posible y, en muchos casos, requeriría menos recursos de lanzamiento y de cambio de velocidad en vuelo que muchas otras misiones al sistema solar.

El Dr. Mark Tapley, experto en mecánica orbital del SwRI, utilizó este software para calcular la trayectoria que la nave espacial propuesta podría haber seguido desde la Tierra para interceptar a 3I/ATLAS. Descubrió que la misión diseñada por el estudio de SwRI podría haber alcanzado 3I/ATLAS.

“Lo más alentador de la aparición de 3I/ATLAS es que refuerza aún más la idea que presentamos en nuestro estudio sobre una misión ISC”, afirmó Tapley. “Demostramos que no se necesita nada más complejo que las tecnologías y el rendimiento de lanzamiento de las misiones que la NASA ya ha realizado para encontrar estos cometas interestelares”.

Con información de Europa Press