Lucy: nueva misión de la NASA hacia Júpiter en busca de asteroides

Una nueva misión del Programa Discovery de la NASA se prepara para viajar hasta Júpiter y estudiar los asteroides que son una cápsula del tiempo de nuestro sistema solar

Lucy: nueva misión de la NASA hacia Júpiter en busca de asteroides
Foto: Lucy Mission.
Ciencia y Salud 11/10/2021 02:40 Berenice González Durand Actualizada 16:54
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Eran los años 70 y los paleoantropólogos Donald Johanson y Tom Gray acababan de tener un hallazgo que haría historia. En una excavación en Etiopía encontraron los restos de un homínido que era diferente a todo lo conocido hasta la fecha. Se trataba de una Australophithecus afarensis que habitó la Tierra hace 3.2 millones de años. El festejo no se hizo esperar y la canción de los Beatles “Lucy in the sky with diamonds” sonaba repetidamente en la celebración, por lo que el homínido se inmortalizó como Lucy. Este mismo nombre fue elegido por los científicos de la NASA para llamar a la misión espacial que busca estudiar los asteroides troyanos de Júpiter. Inspirados por el fósil que proporcionó importante información sobre la evolución humana, ahora se espera que la misión número 13 del Programa Discovery encuentre pistas vitales en fósiles celestes para conocer más sobre la evolución del sistema solar. Lucy hace acto de presencia nuevamente, y literalmente, estará en el cielo.

3 DÉCADAS cumplirá el Programa Discovery de la NASA en 2022; Lucy pertenece a a ese programa 

El Lanzamiento de Lucy en el Centro Espacial Kennedy está previsto para el 16 de octubre en una nueva odisea espacial que durará 12 años y durante la cual se visitarán ocho asteroides que viajan en dos grupos flanqueando Júpiter, el planeta más grande del sistema solar y el quinto en orden de lejanía al Sol. Lucy será la primera nave espacial en conocerlos de cerca. Su objetivo será un asteroide del cinturón principal y siete troyanos, cuatro de los cuales son sistemas binarios. La misión primero volará por la Tierra hasta recibir la gravedad necesaria para comenzar su viaje, pero si las condiciones climáticas o algún otro contratiempo impidieran el despegue, se reprogramará unos días después.

¿Qué son los troyanos?

Los troyanos son asteroides exteriores que orbitan a la misma distancia del Sol que Júpiter, rey de los planetas exteriores. Este gigante gaseoso es suficientemente grande como para dispersar todos los asteroides vecinos, pero las influencias gravitacionales combinadas de los dos astros ocasionaron que los asteroides quedaran atrapados en órbitas estables, girando alrededor de lo que se conoce como Puntos de Lagrange.
 

Con este trabajo, los científicos esperan perfeccionar sus teorías sobre cómo se formaron los planetas hace 4 mil 500 millones de años, pues muchas de las respuestas sobre su configuración actual podrían esconderse en estos cuerpos celestes rocosos a los que se considera cápsulas del tiempo. Una característica sui generis de la misión es que ninguna otra en la historia ha sido programada para llegar a tantos destinos diferentes en órbitas independientes alrededor del Sol.

La misión tiene cuatro objetivos científicos principales. El primero es explorar la geología de la superficie. Para esto será fundamental la creación de mapas  que determinen forma, distribuciones espaciales y tamaño de los cráteres. Por otra parte, se determinará la naturaleza de la estructura y capas de la corteza, así como las edades relativas de cada estructura detectada.

Otro de los objetivos de la misión se centra en la exploración de la composición y las propiedades del regolito de la superficie del asteroide troyano, que ayudará a determinar la distribución de minerales, hielos y especies orgánicas. Con algunas variantes, se considera que todos los troyanos son abundantes en compuestos de carbono oscuro; probablemente también sean ricos en agua y otras sustancias volátiles que se acumulan debajo de una gruesa capa aislante de polvo. Lucy determinará las masas y densidades; también estudiará la composición del subsuelo a través de la excavación de cráteres y fracturas en su superficie. Además, buscará anillos y satélites de los asteroides troyanos.

El primer asteroide troyano fue descubierto hace 115 años por el astrónomo alemán Max Wolf. Después de ser nombrado como Aquiles, las figuras mitológicas de la guerra de Troya se utilizaron para nombrar estos grupos de asteroides. Hasta hace una década, el número de troyanos conocidos superaba los cuatro mil y solo diez no pertenecían a Júpiter. Saturno, Urano, Neptuno y Marte también tienen este tipo de cuerpos rocosos, pero en cantidad muy limitada. Se calcula que existen más de un millón de asteroides de este tipo y solo dos milésimas partes del total no están en Júpiter.
 

Un largo camino

El camino ha sido largo para lograr enfilar a Lucy al espacio en unos días, pero su destino final es aún más ambicioso. “Lanzar una nave espacial es casi como enviar a un niño a la universidad: has hecho todo lo posible por él para prepararlo para su próximo gran paso por su cuenta”, ha dicho Hal Levison, investigador principal de la misión Lucy, con sede en el Southwest Research Institute en Boulder, Colorado.

Esta “estancia universitaria” de Lucy la llevará a viajar a través del cinturón principal de asteroides hasta volar sobre su primer objetivo en abril de 2025: el asteroide troyano 52246, nombrado Donaldjohanson  en honor a uno de los descubridores del fósil del homínido. La comunicación con la Tierra, se logrará a través de su antena de alta ganancia y sus paneles solares expansivos (cada uno del ancho de un autobús escolar). Estos últimos aditamentos alimentan también los instrumentos de la nave espacial.

El siguiente paso es que Lucy continué su recorrido hasta el grupo líder de asteroides troyanos de agosto de 2027 a noviembre del 2028. Durante estas fechas recorrerá el enjambre troyano L4, también conocido como “campo griego”, ya que todos llevan el nombre de héroes griegos de la época de la guerra de Troya. Lucy regresará a la órbita de la Tierra, lo que le dará oportunidad de acercarse al enjambre L5, también conocido como el “campo de Troya”. En 2033 Lucy pasará volando junto a Patroclo y su compañero binario Menoetius. Se contempla que esa sea la “graduación universitaria”, sumando 12 años de recopilación de información; pero, su labor podría continuar escoltando a los troyanos por más tiempo, pues la nave estará en una órbita estable.

2 MISIONES activas del programa son el Orbitador de Reconocimiento Lunar y el módulo Insight de Marte.

Lucy pertenece al Programa Discovery de la NASA que cumple tres décadas el año entrante. La idea del programa comenzó con el diseño de misiones que profundizaran en el conocimiento del sistema solar y como complemento a las exploraciones científicas planetarias más grandes de la NASA; a través de los años han adquirido más peso y sus metas (y presupuesto) se han vuelto más ambiciosas.

Dos de las misiones actualmente  activas de este programa son el Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO), lanzado el 18 de junio de 2009; y el módulo de aterrizaje Insight de Marte, lanzado hace tres años. LRO es una nave espacial, cuya misión principal era trazar un mapa de la superficie lunar. Después de un año de exploración, la misión creció. Las observaciones de LRO han creado  una nueva y detallada imagen de nuestro satélite como un cuerpo dinámico y complejo, información útil para las próximas exploraciones con humanos. Por otra parte, Insight (abreviatura en inglés de exploración interior usando investigaciones sísmicas, geodesia y transporte de calor) es el primer explorador robótico del espacio que estudia en profundidad el “espacio interior” de Marte: su corteza, manto y núcleo. Sus instrumentos de última generación indagan bajo la superficie del Planeta Rojo, lo que los especialistas comparan con los signos vitales de un humano: pulso (sismología), temperatura (flujo de calor) y reflejos (seguimiento de precisión).

La extensa gama de preguntas de este tipo de misiones, no solo ha generado algunas respuestas sobre el origen de nuestro Universo, sino que sigue generando tecnologías útiles en la Tierra. Los gigantescos paneles solares de Lucy funcionarán más lejos del Sol que cualquier otra misión espacial previa alimentada por energía solar. Los 20 minutos que tardan en extenderse, serán la prueba de fuego de Lucy para lograr la misión. Los paneles solares no pueden soportar su propio peso de 77 kg cada uno en la gravedad terrestre, por lo que se emplea un dispositivo de descarga de peso de precisión especial como soporte adicional. En un futuro, este tipo de tecnología podría ser la respuesta para proveer energía solar a lugares remotos de forma eficaz. Lucy, como en la canción, promete elevarse sobre nuestras cabezas y retar nuestra imaginación. 

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