Phoenix, un tributo

lunes, 31 de diciembre de 2012

Resumen del año 2012

Pues nada, toca resumir. Este 2012 ha sido un año mediatizado por dos eventos: uno, ocurrió en mayo, el otro, en agosto. La verdad es que apenas ha sido destacable, aunque ha traído cosas interesantes. Todo comenzó nada más iniciarse el año cuando las dos sondas GRAIL alcanzaron la órbita lunar. Ahora que ha acabado el año, tras completar misión principal y tarea extendida, tanto Ebb como Flow, que es como se llamaban, han realizado una tarea inmejorable en torno a Selene consiguiendo información de altísima calidad, como la mejor demostración de que lo pequeño también puede ser grande.  Como es habitual, Cassini desde Saturno ha sido una de las principales voces, aunque los primeros meses por los problemas técnicos que por resultados científicos. Pero los ha habido: “eructos” en la atmósfera planetaria, bruscos
cambios estacionales y alteraciones en los lagos de Titán, atmósfera en Dione, etc., y si sigue rindiendo como hasta ahora, a pesar de los problemas, serán todavía más. Y Marte, ¡ay, Marte! Quién te ha visto y quién te ve. De un mundo en blanco y negro, desde el 6 de agosto tenemos un planeta a todo color gracias a Curiosity. No solo llegó de manera espléndida, en los casi cinco meses que lleva trabajando ya ha proporcionado detalles muy importantes acerca de él. Y desde luego, las imágenes que lleva adquiriendo nos están abriendo la boca de tal manera que, a pesar de lo ya visto, no deja de ser sorprendente. Sin embargo, este año el que ha cortado la pana desde el principio, quién lo diría, ha sido Mars Express. Tras superar los problemas del año pasado, a lo largo de este nos ha proporcionado nuevas pistas de los procesos geológicos relacionados con el agua en tiempos pasados: sedimentos subsuperficiales en el hemisferio norte, inundaciones bárbaras que afectaron gravemente al terreno, junto con pruebas de que el bombardeo asteroidal generó cambios en la inclinación de su eje de rotación que pudieron provocar cambios climáticos. Y por supuesto, Opportunity. A las puertas de comenzar su nada menos que NOVENO AÑO trabajando en la superficie marciana, nuestro aguerrido todoterreno sigue en donde llegó, en el cabo York
del cráter Endeavour. Estuvo los cinco primeros meses esperando a que pasara el invierno parado, y luego ha estado examinando toda esta región encontrando cosas muy jugosas. Y lo que le queda. Y para la historia quedará que Mars Odyssey posee la cámara que más tiempo lleva fotografiando el planeta. En cuanto a MRO, ha estado más callada que de costumbre. El otro punto de atención del sistema solar estaba en el cinturón de asteroides, donde Dawn completó, dos meses después de lo planeado, su examen del gran asteroide Vesta. Realmente es un lugar increíble
del sistema solar, y tardarán muchos años en que todos los datos recogidos sedimenten en información útil, no solo de la historia del propio asteroide, sino de la del propio sistema solar. ¿Y qué hace Dawn ahora? Impulsarse hacia su segundo objetivo: el enorme asteroide Ceres. Si todo va bien, a principios del 2015 le alcanzará. Por Venus, entre lo poco ha sido llamativo. Venus Express nos ha proporcionado una duda: ¿cuánto tarda Venus en dar una vuelta sobre sí mismo? De momento ni idea, y todo porque cuando fotografió una región del planeta (aprovechando las ventanas infrarrojas que lo permiten) una estructura que esperaban ver estaba a 20 km. de donde se esperaba. Eso, y posteriormente la capa atmosférica a temperaturas bajo cero. Vamos, que cuando habla, llama la atención. Y en torno a la Tierra, muchas cosas. Un nuevo capítulo en la historia de la ISS se abrió cuando en los últimos días de mayo la cápsula comercial Dragon era acoplada a la estación, abasteciendo a la dotación, y repitió actuación en
octubre. Con este nuevo sistema ya son dos los vehículos de abastecimiento periódicos que avituallan a los astronautas, y es probable que el año que viene se les una un tercero, el Cygnus de la empresa Orbital. Por otro lado, el sistema de alarma de la meteorología espacial se actualiza con el lanzamiento de las sondas Van Allen, las anteriormente conocidas como RBSP, para así avisar de los peligros que pueden venir de Helios. Y en torno a la Tierra tenemos nuevos ojos para los rayos X. el pequeño pero potentísimo NuSTAR, destinado a realizar las primeras imágenes de un universo hasta ahora oculto está desde el verano manos a la obra. Pronto tendremos cosas muy interesantes de él. En cuanto a lo de más allá del sistema solar, planetas extrasolares a puñados. Tanto el cazaplanetas Kepler (cuya misión ha sido extendida), como otros observatorios espaciales o
terrestres han contribuido mucho a la tarea, encontrando incluso el más cercano, por así decirlo a la vuelta de la esquina, ni más ni menos que en Alfa Centauri, la segunda estrella más cercana a nosotros. De los casi 800 exoplanetas localizados, 105 los encontró Kepler, y lo que le queda. ¡Huy!, casi nos olvidamos de Mercurio. Allí la diligente Messenger, en tarea extendida, sigue pasando páginas de la historia del planeta. Un enorme núcleo del 85% del radio total, planicies volcánicas de composición distinta a la del resto del planeta, y para ponerle la guinda, depósitos de agua congelada en los cráteres en sombra del polo norte. Si los planes siguen como anticipamos, todavía le queda trabajo hasta el 2014. Y todo lo que nos espera en el 2013: más Cassini en torno al señor de los anillos, el séquito marciano a toda pastilla, más Messenger en torno a Mercurio, las nuevas sorpresas de Kepler, la puesta en servicio completo de las misiones de abastecimiento comercial a la estación, y los dos proyectos que se unirán a los ya existentes: LADEE hacia la Luna y MAVEN hacia el planeta rojo. Es posible que no sea mucho, pero trataremos de estar aquí para relatarlo.

Ventana al Espacio (XLVIII)


La nebulosa de la Hélice, desde Spitzer

jueves, 20 de diciembre de 2012

Gigantes de la exploración espacial: Spirit

El programa marciano abierto con Mars Global Surveyor estaba perfectamente estructurado para que, cada dos años en cada ventana de lanzamiento, enviar sondas que investigaran nuevos aspectos del planeta. Para el 2003, una vez definidos los objetivos del 2001, estaba previsto enviar un aterrizador con un rover para comenzar la recogida de muestras, para luego colocarlas en órbita marciana, y luego, en el 2005, mediante un proyecto NASA-CNES (de Francia) se enviaría un orbitador junto con un conjunto Lander-Rover para continuar la tarea, colocar esas nuevas muestras en órbita marciana para que el orbitador las recogiera y las trajera a la Tierra. Huelga decir que tras la pérdida de Mars Climate Orbiter y Mars Polar Lander (el peor desastre de la historia de la NASA en Marte), el plan estalló, literalmente. Tras su replanteamiento, se fijó que en el 2001 se pondría en camino Mars Odyssey, pero se necesitaba un proyecto de rápido desarrollo para la del 2003. Se propusieron múltiples propuestas y, tras una rápida selección, quedaron dos finalistas.

La primera propuesta era una potente sonda orbital que, una vez en Marte, realizaría tareas tan similares a las de Mars Global Surveyor que, en primer término, la complementaría, para después sustituirla, para así seguir monitorizando el planeta rojo pero con instrumentos de última tecnología. La segunda, planteaba el envío de dos vehículos gemelos para la exploración, desde la misma superficie, de la historia geológica del planeta, basados en el Sojourner, pero más grandes y capaces. Fue elegido éste último, gracias a que usaría tecnologías desarrolladas y probadas.

Llamados MER, o Rovers de Exploración de Marte, se basaban en gran medida en Mars Pathfinder y su pequeño todoterreno. En esencia, el plan consistía en trasladar toda la electrónica, sistemas de transmisión y generación de energía a un Sojourner agrandado. Fueron planteados para ser geólogos de campo tremendamente capaces. Sus instrumentos científicos provenían en su mayoría de la cancelada Mars Surveyor 2001 Lander, ya que se vio que, situados en un vehículo móvil, serían más capaces. A decir verdad, la NASA encargó a la empresa Athena el diseño de un todoterreno de mayores dimensiones y capacidades superiores para enviarlo junto con el aterrizador del 2001. El retraso en el desarrollo provocó que fuera seleccionada una versión mejorada del Sojourner como acompañamiento. Ninguno alcanzó Marte, y el desarrollo de estos Rovers fue aprovechado para la misión recientemente aprobada.

Del tamaño de un carro de golf, con unas medidas de 1.5 metros de alto, 2.3 de ancho y 1.6 de largo, cada MER circulaba sobre seis ruedas apoyadas en suspensiones derivadas de los Boogies. Cada rueda, de 26 centímetros de diámetro, iba acoplada a un motor independiente con su caja de cambios. Las ruedas de las esquinas eran directrices, aunque eran todas motrices. También poseía la capacidad de hacer girar independientemente una de las ruedas para abrir pequeñas zanjas en el terreno para su posterior examen. La velocidad máxima era de 5 centímetros por segundo, siendo capaz de recorrer hasta 120 metros al día en superficies favorables. Las suspensiones iban fijadas a la caja de electrónica y unidas mediante un diferencial. Mecánicamente era capaz de subir pendientes verticales de 45º, aunque las medidas de seguridad electrónicas colocadas (vía unidad de medición inercial) evitaban que superara desniveles superiores a 30º de inclinación. En su interior iba el ordenador (el procesador era un RAD6000, del mismo tipo que el montado en Mars Odyssey, con una memoria RAM de 128 MB, aumentada con una memoria flash de 256 MB), los sistemas de transmisión, las dos baterías de ión litio y los calentadores eléctricos y de radioisótopos. Una capa interna de aerogel proporcionaba aislamiento del clima exterior. Colocado bajo un saliente de la caja de electrónica, un brazo robot de dos secciones y 0.8 metros de largo llamado IDD (aparato de despliegue de instrumentos), finalizado en un montaje con las herramientas de contacto. Tapando la parte superior de la caja, estaban los paneles solares, con una superficie activa total de 1.3 metros cuadrados, que proporcionaban un máximo rendimiento de 1000 Vatios/hora, necesitando 100 para sus
movimientos. De ellos también salían las antenas y el mástil de las cámaras. Para comunicación con Tierra fueron montadas 3 antenas. Dos de ellas, derivadas directamente de Mars Pathfinder, servían para transmisión directa con Tierra, siendo la de alta ganancia un disco colocado sobre una base direccional, y la de baja ganancia, una fija omnidireccional, usando un compacto sistema de comunicaciones en banda-X. La tercera era la UHF, compatible con las de la MGS y Mars Odyssey. En total, cada MER llevaba 5 instrumentos científicos y tres herramientas de ingeniería. En lo alto de un mástil, y sobre una plataforma rotatoria 360º y con una capacidad de inclinación de 90º, estaban las PanCam, Cámaras Panorámicas. Situadas cada una en cada extremo y separadas 30 centímetros una de otra, eran cámaras idénticas monocromáticas acopladas a su rejilla CCD. Cada una tenía su propio sistema de filtros, que consistía en una rueda de 14 posiciones, usado para componer imágenes en falso color y color casi real. Eran cámaras de ángulo cercano con una resolución más de 3 veces superior al sistema IMP de Mars Pathfinder. Montado dentro de la carcasa sobre la que operan los mecanismos de elevación, se hallaba el Mini-TES, Mini-Espectrómetro de Emisión Termal. Realmente el instrumento estaba montado en la caja de electrónica, y en el mástil se encontraba una ventana con un espejo en su interior que llevaba la luz al aparato. Esa ventana estaba colocada en un montaje, llamado ensamblaje del espejo de escaneo, que era capaz de un movimiento de 30º en elevación y de 50º en depresión, mediante un motor exclusivo. Era una versión portátil del instrumento montado en la Mars Global Surveyor, y operaba idénticamente. Desde su privilegiada posición estudiaría la emisión infrarroja (167 tipos distintos de brillo de infrarrojo) emitida por la superficie para determinar los minerales que la componen, así como investigar las rocas a las que luego dirigiría el resto image of the four tools of the robotic armde instrumentos. Colocadas en el montaje de contacto al final del IDD, los otros tres. El APXS, Espectrómetro de Partículas Alfa y Rayos X, era una versión mejorada del equipado por el Sojourner, y se encargaba de estudiar las rocas para determinar con precisión la composición de las rocas, a base de aplicar una especie de estetoscopio, cargado con pequeñas piezas de curio-244, durante cierto tiempo, y así poder estudiar los procesos que las formaron, para un estudio de la historia de la evolución geológica del planeta. El Espectrómetro Mössbauer, era una caja que llevaba dentro dos pequeños fragmentos de cobalto-57, material radiactivo que servía al sensor colocado al final de esa caja para detectar en las rocas los tipos de minerales que contienen hierro, difíciles de detectar con otros medios. También permitía detectar minerales magnetizados, así como materiales formados en ambientes cálidos y húmedos. La vida media del cobalto-57 era de unos 271 días. Y por último la MI, Cámara Microscópica. Formada por un microscopio acoplada a una cámara CCD monocromática, estaba especializada en el examen en alta resolución de las rocas para generar imágenes de contexto para los datos tomados por el APXS o el espectrómetro Mössbauer. Con una resolución de cientos de micrones, podría distinguir si las rocas son sedimentarias, si poseen venas minerales, o agujeros provocados por la expulsión de gases en las rocas volcánicas. Salvo el APXS, el resto los hubiera montado la Mars Surveyor 2001 Lander. Las herramientas de ingeniería eran las Navcam (cámaras de navegación: 2 cámaras monocromáticas CCD montadas junto a las PanCam, más internas que éstas, capaces de tomar imágenes más anchas que las de las panorámicas,
capaces de generar imágenes en tres dimensiones de la zona en la que se encuentre, y que serían usadas por los conductores y científicos para determinar la dirección hacia la que dirigir al MER), las Hazcam (Hazard-Identification Cameras, cámaras de identificación de peligros: eran cámaras CCD en blanco y negro con lentes de ojo de pez, colocadas 2 delante, 2 detrás, situadas en la caja de electrónica, y su amplio campo de visión proporcionado por estos objetivos proporcionaba una amplia perspectiva de la zona para echar una mano a la navegación por la superficie marciana, y a su vez el propio sistema de navegación autónomo del MER era capaz de usar por su cuenta las imágenes tomadas por estas cámaras para sus propios movimientos) y el RAT, Herramienta de Abrasión de Rocas. Estaba formado por dos cuchillas con elementos de diamante para mayor eficacia. Cada cuchilla iba acoplada a un motor. Éstos eran contra rotantes a alta velocidad y proporcionaba una capacidad de penetración de cinco milímetros, y un diámetro de 4.5 centímetros, lo suficiente para retirar el polvillo y analizar exactamente su composición. Cada MER daba un peso en báscula de 174 kg., y estaban diseñados para funcionar con garantías durante 90 días marcianos.

Para el amartizaje sería usado el mismo sistema estrenado por Mars Pathfinder. La estructura en forma de tetraedro usada por la sonda de 1997, en esta ocasión serviría para meter al MER, plegado sobre sí mismo y anclado a la base central con cerrojos y tuercas, de los que era liberado mediante unos sistemas pirotécnicos. Los pétalos estarían cerrados para protegerlo durante todas las fases de vuelo. Los airbags estarían por todas las caras exteriores del “saco”, como fue llamado. Una vez desplegado, de los pétalos salían tres rampas fabricadas en vectrán, el mismo material en el que estaban elaborados los airbags, para facilitar el descenso del todoterreno al suelo. El saco fue fabricado en grafito-epoxi, para una mayor ligereza. Añadía una antena UHF para la transmisión de datos de ingeniería durante el proceso de descenso, y un radar altimétrico para conocer la altitud sobre la superficie a lo largo de la toma de Marte. Además, en uno de los laterales de la base del saco, fue acoplada una cámara de descenso llamada DIMES, o Subsistema de Imágenes para la Estimación del Movimiento en el Descenso, que adquiría tres instantáneas en blanco y negro desde 2.4 km. de altitud del área de aterrizaje, una vez el saco era descendido de la aerovaina por un cable, para proporcionar información sobre el movimiento horizontal durante el descenso y además dar contexto geológico del lugar de aterrizaje, para saber lo que había allí y para una mejor localización desde la órbita.

Si bien el proceso de amartizaje era idéntico al de Mars Pathfinder, se tuvieron que hacer dos cambios fundamentales. Uno de ellos era el completo rediseño de los airbags. Tal como se diseñaron para 1997, eran muy eficaces, pero Mars Pathfinder era una sonda estática que tenía acoplado en un pétalo al Sojourner. Sin embargo, los MER eran vehículos autopropulsados dentro de sacos de transporte de mayor tamaño que Mars Pathfinder. Así, cuando hicieron las primeras pruebas, vieron que era necesario un cambio en su diseño para hacerlos absorber una mayor cantidad de fuerza para evitar que el MER en su interior no se soltara a causa del primer impacto. Tras múltiples pruebas, se encontró uno satisfactorio para la tarea, y se acopló a los sacos. El segundo afectaba al paracaídas. Uno de los lugares escogidos para el amartizaje se situaba dentro de un cráter, por lo que, a causa de sus paredes, las corrientes de aire en su interior serían distintas que en un lugar abierto. Se probaron varios tipos en un túnel de viento, hasta lograr el satisfactorio, capaz de resistir fuertes turbulencias y potentes rachas de viento. Con eso, el aterrizaje en el cráter era factible.

La fase de crucero derivaba directamente de la usada por Mars Pathfinder. Una placa solar con forma de disco de 2.65 metros de diámetro, incluía el escáner estelar, el sensor solar y los medios de propulsión durante el viaje hacia Marte. En el centro de la etapa de crucero, en el disco del panel solar estaban las dos antenas, una de media ganancia y otra de baja ganancia. El conjunto, con la aerovaina, medía de alto 1.6 metros. Dentro de la aerovaina se encontraban tres cohetes (RAD, Descenso Asistido por Cohetes) que servían para las últimas fases del descenso, unido a la unidad de medición inercial del todoterreno. El paracaídas medía 15 metros de diámetro, y un mortero lo accionaba a una altitud de unos 8 kilómetros sobre la superficie. Un cable de 20 metros fabricado en Zylon (una fibra similar al Kevlar) unía el saco con el MER dentro a la aerovaina. Una vez todo fue unido, el peso del conjunto era de 1.062 kg.

Cada MER recibió una designación provisional. El primero en despegar fue denominado MER-A, también MER-2. Y como en el caso del Sojourner, fue lanzado un concurso en escuelas por todo el país para nombrarlos. Una vez terminado, tras un año con miles de nombres, el escogido para el MER-A llegará a ser simbólico: Spirit. Fue elegida la propuesta de una niña de 9 años de Arizona llamada Sofi Collins, y obtuvo el privilegio de nombrar los dos MER, además de poder ver el lanzamiento desde el mismo Cabo Cañaveral.

El lanzamiento corrió a cargo de un Delta 2-7925, uno de los cohetes más fiables de la NASA, estando programado para el 8 de junio del 2003. El 10 de junio, tras dos días de contingencias, actuó impecablemente colocando a Spirit en camino hacia su destino en el interior del cráter Gusev, en una elipse de 78 x 10.4 km. de extensión, más o menos en las coordenadas marcianas 14.6º S, 185.7º W. En el cráter Gusev se buscaban rocas sedimentarias, estratificación, rastros de interacción del suelo con el agua, sales fruto de la evaporación del agua, como en los desiertos, y minerales de carbonato. También se esperaba encontrar rastros de ceniza provenientes de los volcanes situados al norte, en la provincia de Elysium. La región fue fotografiada ampliamente gracias a la cámara MOC de Mars Global Surveyor.

La travesía hacia Marte transcurrió sin problemas (la fase de crucero estaba estabilizada por giro, con una rotación nominal de 2 revoluciones por minuto) y llegado el mes de enero del 2004, todo estaba listo. El 25 de diciembre del 2003, otro intento de alcanzar la superficie, realizado por la europea Beagle 2, acabó en fracaso, por lo que la llegada de Spirit era bastante importante, tras dos intentos fallidos de dos.

El 4 de enero del 2004, Spirit comenzó el proceso de entrada, descenso y amartizaje. Lo primero, orientar el escudo de reentrada para ofrecerlo hacia la atmósfera. Lo realizó durante 14 minutos usando los propulsores de la fase de crucero, 84 minutos antes de tocar las capas altas atmosféricas. Debido a que la placa solar de la etapa de crucero ya no alimentaba los sistemas de Spirit, cinco baterías alojadas en el saco proporcionaban la energía necesaria. 15 minutos antes del contacto con la atmósfera, la fase de crucero era expulsada, dejando listo al conjunto para el proceso. El primer contacto con la atmósfera lo realizó a 128 km. sobre la superficie marciana. Este fue el principal método de frenado, ya que durante el contacto directo con la atmósfera el MER redujo la velocidad efectivamente de 19.000 km/h hasta 1.600 km/h, soportando 6 G de deceleración. Consiguió atravesar la atmósfera, y a 8’5 km. de la superficie, el paracaídas se desplegó, dos segundos antes de lo previsto a causa de un adelgazamiento de la atmósfera, y el escudo de reentrada fue expulsado. Inmediatamente después, el saco con Spirit dentro fue descendido mediante el cable de 20 metros de Zylon, activando seguidamente el radar altimétrico. Tras la puesta en marcha del radar, la cámara DIMES actuó, tomando las tres imágenes
previstas en un intervalo de cuatro segundos. Estas imágenes ayudaron a calcular la velocidad horizontal en ese momento para después disparar unos pequeños propulsores colocados de manera transversal en la aerovaina para corregirla. A unos 300 metros de la superficie, unos explosivos unidos a generadores de gas provocaban el inflado de los airbags en milisegundos, y a unos 130 metros, los cohetes montados dentro de la aerovaina se disparaban, provocando la deceleración final hasta alcanzar una velocidad vertical de 0 m/s. En ese momento el cable se cortaba y el saco, con los airbags inflados, caía a la superficie desde 15 metros de altitud, cayendo con fuerza, y provocando un primer salto de aproximadamente 8.4 metros. Durante los siguientes minutos estuvo rebotando hasta 27 veces hasta que finalmente se paró tras rodar por la superficie recorriendo unos 300 metros. Varios minutos después de detenerse, unos motores comenzaron a deshinchar los airbags, proceso que duró más o menos una hora. Cuando esto hubo terminado, inmediatamente se abrieron los pétalos. Una vez quedaron extendidos, Spirit extendió sus paneles solares, mástil y antenas, y transmitió la señal de que había llegado sin novedad. El MER-A había alcanzado su destino, dentro del cráter Gusev en las coordenadas 14’6º S, 184’7º W. Justo después del despliegue de los paneles solares y transmitir sus primeras señales, las Hazcam tomaron sus primeras imágenes para sus primeros vistazos.

Las primeras imágenes que nos envió nos mostraban una planicie llana y pedregosa, con varios montículos situados en la distancia. Las rocas, en general, eran de reducidas dimensiones, aunque en el área de aterrizaje había piedras de un mayor tamaño. Una pequeña depresión de apenas 9 metros de diámetro y carente de rocas llamó pronto la atención de los científicos. Su primera semana en la superficie la pasaría dentro del saco, probando el instrumental y chequeando los sistemas. Una vez todo estuvo comprobado, llegó la orden de bajar a la superficie. Para ello se levantó, desplegó sus ruedas delanteras, y luego giró sobre sí mismo para bajar por una de las rampas situada a su derecha. Su primer punto de interés sería una roca alargada de forma casi piramidal llamada Adirondack. Antes de alcanzarla, comenzó a rodar por la superficie, para comprobar las capacidades de Spirit en el suelo marciano. A punto de acercarse a la roca, en el Sol 18, la transmisión de radio se cortó abruptamente.

El susto en el centro de control fue mayúsculo. Al día siguiente se enviaron una serie de comandos para intentar recuperar el funcionamiento de Spirit, y consiguió una respuesta breve, y lo suficientemente clara para saber que se encontraba en modo seguro. Inmediatamente se le dio la orden de transmitir datos acerca de su estado, y la información enviada era errática e incompleta. Tras el análisis de estos datos, el programa de control se reescribió y fue transmitido al todoterreno, para arrancar usando la memoria RAM de su ordenador. El encendido esta vez fue correcto, y se pudo comprobar que el problema se situaba en la memoria flash. Cuando ésta fue investigada, vieron que estaban abiertos demasiados archivos a la vez, y muchos de ellos ya no eran útiles porque eran comandos usados durante el viaje y el descenso. La solución: un formateo de la memoria flash y una recarga con los archivos importantes. Para el Sol 33, Spirit volvía a estar en condiciones de operar. Cualquier malpensado (como este humilde cronista) podría pensar que esto fue provocado intencionadamente, ya que tres días después de surgir el problema con Spirit, Opportunity, su gemelo, llegaba a Marte, y había que dedicarle plena atención. Tonterías que se le ocurren a uno.

El RAT fue usado por primera vez en la misión en Adirondack, exponiendo a los instrumentos del IDD material del interior de la roca, para su análisis. Había funcionado excelentemente, profundizando unos dos milímetros en la roca. Una vez recogida la información necesaria, puso rumbo a un cráter cercano, que recibió el nombre de Bonneville. Por el camino estudió varias rocas curiosas, entre las que destacó Humphrey, una piedra volcánica que mostraba señales de que la acción de algún fluido había trabajado en su formación. Gran parte de las rocas que rodeaban el cráter Bonneville eran parte de la eyecta expulsada tras el impacto que formó el agujero. Finalmente, tras 370 metros recorridos, en el Sol 82 llegó al borde del cráter, de unas dimensiones de 200 metros de diámetro y 10 de profundidad. Una vista del cráter tomada por las PanCam evidenciaban que el escudo de reentrada se encontraba en
el lado opuesto al de Spirit, y que no había nada lo suficientemente interesante dentro del cráter como para arriesgarse a meter al rover allí. Con los 90 soles de funcionamiento cumplidos, y funcionando sin problemas, decidieron extender la misión de Spirit, y poner rumbo a un conjunto de montículos que sobresalían al fondo, y que distaban de Bonneville unos 2.3 km. Esta pequeña cordillera recibió el nombre de montes Columbia, en homenaje al transbordador destruido en febrero del 2003 cuando regresaba desde la órbita, y cada cima recibió el nombre de cada uno de los siete tripulantes que fallecieron aquel día.

El camino hacia los montes Columbia fue todo recto, dirección sur-sureste, y coincidía con otros dos pequeños cráteres, Missoula, alcanzado en el Sol 105, y Lahontan, en el 118. Allí había rocas y formaciones que fueron considerados poco interesantes para los objetivos de la misión, y se centraron en su trayecto hacia la base de la pequeña cordillera. A mediados de junio, en el Sol 159 de estancia marciana, por fin logró alcanzar la falda de los montes, y se puso a trabajar con intensidad. Allí fue de roca a roca, y comenzó a subir hacia una de las cimas. Entre las rocas examinadas, destacaba Clovis, cuyo aspecto daba la sensación de haber sido alterada de manera sustancial, y su análisis con el APXS demostró que agua líquida la había modificado durante largo tiempo. Tras estudiar otra roca, Marte entró en conjunción (es decir, que visto desde la Tierra, el planeta rojo queda detrás del Sol, y el contacto es imposible), un período que duró un par de semanas. Tras la recuperación del contacto continuó ascendiendo, y dando muestras de cierta fatiga.

Debido al largo tiempo de recorrido entre el cráter Bonneville hasta los montes Columbia, el motor de la rueda delantera derecha empezó a registrar elevados niveles de corriente eléctrica, provocando que el cable que unía el motor a la rueda sufriera cortocircuitos, por lo que la rueda quedó sin apenas uso. Esto propició un cambio de estrategia en el método de recorrer la superficie marciana. En vez de circular hacia delante, comenzó a avanzar de espaldas, para evitar mayor sufrimiento al motor fallón. De esa manera, Spirit continuó ascendiendo, para acabar el año en las cercanías de una formación llamada El Mirador de Larry.

Tras cumplir un año desde su llegada al planeta rojo, el todoterreno siguió examinando las cercanías del Mirador de Larry, así como otras localizaciones, llamadas Cumberland Ridge y Tennessee Valley. Fue en ese momento cuando decidieron que Spirit subiera al pico más alto de los montes Columbia, la cima Husband. Continuando el camino de subida, la rueda delantera derecha dejó de girar. Lo único que podía hacer era arrastrarla y, curiosa e irónicamente, esto provocó que desenterrara un estrato del terreno rico en fósforo, minerales sulfatados e hidratados ricos en hierro y magnesio, así como enormes cantidades de sales, en una concentración no vista allí. A este lugar se le llamó Paso Robles. Y todo a medida que ascendía.

El gran enemigo de los MER era el polvo en suspensión, que gradualmente quedaba posado sobre los paneles solares, reduciendo así su capacidad generadora de energía. A las alturas de la misión en que se encontraba en el momento de la localización Paso Robles, un remolino de polvo pasó por encima de Spirit en la noche del 9 de marzo del 2005, aumentando la eficiencia de los paneles solares del 60% al 90%. Gracias a esto, era posible una nueva extensión de la misión durante varios meses. A partir de
entonces, los controladores de la misión desearon que otros remolinos actuaran de la misma manera a lo largo de la misión. Además, se esperaba que las cámaras del todoterreno observaran los movimientos de los remolinos desde su elevada posición, y desde luego no quedamos defraudados.

El 21 de agosto, por fin, Spirit, con su tren de rodaje al fin plenamente operativo, alcanzó la cima Husband en los montes Columbia. Allí quedó durante unos días, y gracias a la elevada cifra energética provocada por las limpiezas, realizó una serie de campañas de observación nocturna, destinadas a estudiar la circulación atmosférica por la noche, además de observar las estrellas en el firmamento y seguir el movimiento de los satélites Fobos y Deimos. En ese momento, la pregunta fue: ¿hacia dónde vamos ahora?

Gracias a las imágenes de alta resolución del MOC de Mars Global Surveyor, vieron una zona de terreno brillante, aparentemente libre de talco marciano, y se suponía en ese momento que era una formación volcánica. Spirit sería el encargado de resolver la duda, bajando por un terreno bastante complicado. En el intervalo, el todoterreno cumplió un año marciano de estancia en el cráter Gusev, y los controladores dieron varias imágenes a especialistas de efectos especiales para las películas de Hollywood, con el encargo de que el MER apareciera en ellas. El resultado fue memorable.

A lo largo de su tercer año de funcionamiento marciano, fue descendiendo con tiento de la cima Husband hacia esa placa de terreno, llamada Home Plate por los científicos. Gran parte del camino ya lo había recorrido en los meses finales del 2005, y a mitad de febrero del 2006 había alcanzado la esquina norte de esa formación. Antes, en una planicie arenosa y ausente de rocas, la rueda delantera derecha, cuyo motor había fallado definitivamente semanas antes, abrió un surco como el creado en Paso Robles, encontrando una nueva formación con sales. El invierno marciano se acercaba, y optaron
por que Spirit pasara el invierno en una localización cercana al Home Plate nombrada McCool Hill, manteniéndole en una pendiente pronunciada para garantizar la máxima insolación a los paneles solares. Tuvo que subir al Home Plate, para atravesarlo, para luego intentar llegar allí. Sin embargo, el terreno era demasiado complicado a causa de que había mucha arena suelta en las cercanías, por lo que decidieron ubicarlo en otra posición inclinada 11º, llamada Low Ridge Haven. Allí pasó los siguientes 8 meses.

A pesar de la inmovilidad forzada por la falta de energía, examinó con el RAT y sus instrumentos el suelo que lo rodeaba. Además, utilizando las PanCam, examinaron el lugar múltiples veces con sus filtros. Varias rocas llamaban la atención por su color y su aspecto, haciendo sospechar a los científicos que eran meteoritos, como los vistos por Opportunity. Allí, celebró que había alcanzado la asombrosa cifra de 1000 Soles continuados de funcionamiento en Marte. En diciembre del 2006, con energía suficiente, retomó los movimientos, hacia las rocas de aspecto meteorítico.

En esos primeros movimientos, volvía a arrastrar la rueda fallona, y abrió una profunda zanja de material claro. Analizándola en profundidad, descubrieron que era inmensamente rica en sílice, el material principal en la fabricación del cristal, en una concentración del 90%. Tal concentración solo se da en la Tierra en lugares en que el agua está a mucha temperatura, o el vapor de puntos calientes entra en contacto con rocas volcánicas, mostrando evidencias de unas condiciones ideales para la vida microbiana. Tras esto, volvió sus miradas de nuevo al Home Plate. Hasta junio del 2007 no volvió a rodar por encima de esta formación.

Desde la órbita, la especializada cámara MARCI montada en Mars Reconnaissance Orbiter, llegada en marzo del 2006, comenzó a observar, a finales de junio de ese año, cómo varias nubes cargadas de polvo empezaban a formarse. Fue el germen de una brutal tormenta que engulló el planeta por completo el 20 de julio. Los MER, cuya fuente de energía era la que capturaba del Sol, y sobre todo, que nadie se esperaba que llegaran a funcionar tanto tiempo por allá (en ese momento llevaban tres años y medio), se vieron afectados de lleno, más Opportunity que Spirit. En el cráter Gusev, si bien la opacidad de la atmósfera se redujo drásticamente, no dejó de funcionar en ningún momento. Para el mes de agosto, los cielos empezaron a clarear, y las actividades en el Home Plate por fin se iniciaron, aunque el polvo
 acumulado en los paneles solares impedía que recogiera una cantidad de energía decente. En el intervalo, Spirit había superado los 1290 Soles de funcionamiento, superando así la cifra de misión del Viking Lander 2 en Utopia Planitia. Un hito impensable al principio de la misión.

La capa de talco marciano en los paneles solares de Spirit era casi incompatible para su supervivencia, y con el fin del verano marciano dirigieron al todoterreno hacia el límite norte del Home Plate para volverlo a inclinar lo necesario para que el nivel energético aumentara. Todo el año 2008 lo pasó en el Winter Haven del Home Plate, donde una tormenta local de polvo le tocó con intensidad en noviembre, y luego, una nueva conjunción impidió el contacto con el centro de control. Para el 2009 se esperaba que pudiera salir de allí y dirigirse hacia dos lugares interesantes, llamados Von Braun y Goddard, ya que se sospechaba que uno de ellos fuera un respiradero volcánico. Por fin, en febrero bajó de donde estaba, y empezó a recorrer el lado oeste del Home Plate porque en su estado era incapaz de atravesarlo. Además, entre febrero y abril, varios remolinos limpiaron parte del talco acumulado en los paneles solares, aunque aún quedaba una capa espesa. Sin embargo, el 1 de mayo, mientras recorría el terreno blando situado al lado del Home Plate, las ruedas del lado izquierdo quedaron atrapadas en el profundo talco de la zona.

Con los experimentos del IDD, investigó el terreno blando y suelto, observando que era sulfato de hierro, también conocido como jarosita, un mineral con una ínfima cohesión, provocando que las ruedas del lado izquierdo carecieran del agarre necesario para salir de allí. De inmediato, en el JPL empezaron a realizar pruebas con un modelo de prueba metido en un cajón de arena, para simular las condiciones. Tras varios meses de continuos tests, se llegó a la conclusión de que podría ser factible extraer a Spirit de ese banco de arena. En el intervalo, había superado los 2000 soles de funcionamiento allí atrapado, estudiando el terreno en el que se encontraba, y víctima del talco, que seguía posándose. Había una fecha límite, ya que o se extraía, o se esperaba una limpieza de los paneles por parte de los remolinos de la zona, o el vehículo se quedaba allí para siempre. El 17 de noviembre, la estrategia empezó, provocando que las ruedas intentaran un breve movimiento de espaldas. Nuevos intentos se produjeron durante el resto del mes, y el 28, el motor de la rueda trasera derecha falló de la misma manera que lo hizo el de la delantera. Un test de funcionamiento practicado a principios de diciembre en el grupo motor ofreció la sorpresa de que la rueda delantera derecha comenzó a funcionar normalmente. Realizaron otras tres pruebas, y en la última, la rueda ya no respondió más. Habían conseguido desplazar unos centímetros hacia atrás a Spirit, pero con cuatro ruedas operativas, el movimiento era ya imposible. La decisión fue que era mejor dejarlo donde estaba, en la denominada ubicación Troy, y comenzar la tarea como vehículo estático.

Así inició el que sería el sexto y último año de operación. Entre los objetivos buscados como plataforma estacionaria estaba el estudio de los datos de telemetría de la misma manera que fueron estudiados durante la misión de Mars Pathfinder. Para complementar las mediciones llevadas a cabo en 1997 eran necesarios seis meses de transmisión directa hacia las antenas terrestres. Pero antes tenía que sobrevivir al nuevo invierno, e intentaron durante enero y febrero del 2010 colocarlo en una inclinación favorable para recoger la energía necesaria. A pesar de esto, la misión estaba condenada.

A lo largo del mes de marzo, el nivel energético producido por los paneles solo era suficiente para enviar breves señales a lo largo del día, por lo que programaron a Spirit para que semanalmente enviara una señal indicadora de que aún estaba ahí. Su última transmisión fue recibida el 22 de marzo, en el Sol 2210, y ese fue su canto de cisne. El 30 de marzo, la señal prevista ya no se recibió.

Se sospechaba que el nivel energético era tan escaso que el ordenador de a bordo había activado el modo de hibernación de baja energía, y se esperaba que, o bien una limpieza, o bien una mayor insolación, revitalizara a Spirit. Primero se pensó que podría volver en octubre, y cuando esa fecha pasó, informaron que se esperaba que en marzo del 2011, cuando Marte estaba en el solsticio de verano, con los máximos niveles de insolación, el transmisor volviera a encenderse. Durante todo este tiempo, enviaron los comandos tanto directamente hacia el vehículo, como usando los relés UHF de Mars Odyssey y de Mars Reconnaissance Orbiter. No se recibió ninguna respuesta.

La noticia llegó el 25 de mayo del 2011: esa misma noche se enviaría por última vez el comando de activación de Spirit. Una impresionante imagen de la cámara HiRISE de MRO dejaba claro que los paneles solares del MER estaban limpios como la patena, pero el invierno había cobrado su peaje. Al no tener suficiente energía para funcionar, los calentadores dejaron de recibir electricidad, por lo que las sensibles electrónicas sucumbieron al crudo clima del planeta. Ese día, la misión de Spirit fue declarada terminada oficialmente, y los controladores de Spirit se unieron a los de Opportunity, dejando libre la sala de control para que la ocuparan los miembros adscritos al nuevo proyecto de todoterreno marciano que fue enviado en noviembre del 2011 hacia el planeta rojo: Curiosity. Al final de su misión Spirit había recorrido 7730.48 metros.

Esta ha sido una de las misiones más extraordinarias de las realizadas en el planeta rojo. Superó con creces su tiempo nominal de misión de 90 Soles, fijando la, hasta ahora, tercera marca de tiempo de trabajo transcurrido, solo superados por el Viking Lander 1 (con la segunda marca) y por Opportunity. Durante todo este tiempo, ha encontrado pruebas definitivas de la acción del agua en el suelo de Marte y de la existencia pasada de una atmósfera de una mayor densidad, rastros de que allí existieron manantiales termales, prácticamente en ebullición, evidencias de algún tipo de ciclo activo del agua, ha realizado estudios de astronomía (incluyendo la observación de varios eclipses de los satélites marcianos) y es, por el momento, el único vehículo autopropulsado que ha ascendido una cumbre en otro planeta. Su periodo prolongado de estancia marciana ha supuesto un gran avance en la tecnología del software de navegación autónoma, convirtiendo a los MER en rovers totalmente autónomos en sus decisiones en cuanto a los caminos a tomar, un software que sin duda incluirá Curiosity. Y desde luego, ha vuelto a dar la vuelta a todo lo que sabemos sobre la geología del planeta y su evolución a lo largo de los milenios. Sin duda, una labor que pasará a la historia.

Spirit, además, ha dado pie a muchos homenajes. En el saco de transporte existe una placa que conmemora la pérdida del transbordador Columbia, así como a la tripulación que llevaba, correspondiente a la misión STS-107, mientras que el lugar en el que cayó fue bautizado como Estación Memorial Columbia. También están los montes Columbia, que el vehículo ascendió y atravesó, y el homenaje final es el complejo de las cimas Apollo, que conmemoran a los tres astronautas que fallecieron incinerados durante las pruebas de la cápsula Apollo 1, el 27 de enero de 1967. Spirit también recibió su homenaje. Para conmemorar su gran contribución a la investigación marciana, el asteroide 37452 lleva su nombre. Y desde aquí, este homenaje nuestro. No merece otra cosa.

viernes, 7 de diciembre de 2012

Cometas

Heraldos de catástrofes, desastres, muerte y destrucción, los cometas eran vistos con gran temor por la gente. Siempre estaban presentes cuando ocurría algún suceso calamitoso. Ahora, por suerte, la gente se maravilla ante el formidable espectáculo que muestran. El camino desde ese punto hasta ahora ha sido largo, y gracias a las sondas espaciales, sabemos más que nunca cómo son, de dónde provienen y su influencia sobre el sistema solar entero.

Las crónicas de civilizaciones como la babilonia, la china, la egipcia, la griega, o la romana, relataron el paso de estos cuerpos, como presagios (en muchos casos) de mala fortuna o sucesos desgraciados, mientras que destacados científicos de la época sugerían que eran fenómenos atmosféricos. Esto cambió gracias a las extraordinarias observaciones del peculiar Tycho Brahe, considerado el mejor observador de su época. No fue hasta 1577 cuando este sujeto, usando las mediciones que había acumulado (tanto suyas como de otros), afirmó que los cometas son cuerpos celestes, más lejanos que la Luna, y por lo tanto, objeto de estudio astronómico. Esta teoría no cuajó demasiado en dos de los más grandes astrónomos de la época. Galileo siguió afirmando que eran fenómenos atmosféricos (es probable que no apuntara su telescopio a ninguno de ellos), mientras que Johannes Kepler, aunque aceptaba los postulados de Tycho, afirmaba que no estaban sujetos a las mismas leyes de movimiento planetario que él mismo descubrió (las tres leyes de Kepler), sino que viajan entre planetas describiendo líneas rectas. Astrónomos tan notables como Robert Hooke o Giovanni Cassini aceptaron los postulados de Tycho. La confirmación definitiva de los cometas como objetos celestes, y que además orbitaban alrededor del Sol, fue el trabajo de Sir Isaac Newton y su Ley de la Gravitación Universal, demostrando (gracias al cometa que pasó por allí en 1680) que los cometas recorren trayectorias fuertemente elípticas alrededor de Helios. Pero, ¿cuántos existen?, y ¿cómo diferenciarlos?

Fue el gran amigo de Newton, Edmund Halley, el que puso en práctica los postulados de esta Ley. De esta manera, echó mano de los registros históricos, y observó que cada 74 y 79 años, un mismo cometa visitó nuestro planeta varias veces en los últimos siglos. Usando los anteriores perihelios de este objeto, lanzó la predicción de que regresaría en 1759. Por desgracia, falleció 14 años antes del regreso, y aunque casi falló la predicción (no asomó hasta diciembre de ese año), en su honor, se le empezó a llamar el cometa de Halley. El ser humano tuvo que esperar hasta el siglo XIX cuando se pudo computar la órbita de un segundo cometa. A partir de ahí, la fiebre cometaria comenzó a surgir.

Cada vez fueron apareciendo nuevos cometas, y muchos de ellos mostraban órbitas muy distintas. Debido a esto, se empezó a clasificar a los cometas dependiendo del tipo de órbitas, un método usado actualmente. La mayoría de ellos pertenecen a los conocidos como cometas de la familia de Júpiter (unos 450), y poseen cortas órbitas que son frecuentemente perturbadas por la gravedad joviana. Otra categoría son los tipo Halley (unos 64) que describen largas órbitas que les llevan al fondo del sistema solar, y por último, están los cometas no periódicos (tanto los de la familia de Júpiter como los tipo Halley son periódicos, o de periodo corto), objetos muy brillantes que tardan miles de años en volver, si es que vuelven, volviéndolos impredecibles. Uno de los últimos de este tipo fue el Hale-Bopp de 1997. Recientemente, se ha realizado otra clasificación, simplificando la categorización de estos objetos. De esta manera, un cometa que posee una P/ en su nombre, significa que es un cometa periódico. C/ significa que es un cometa no periódico (la designación de Hale-Bopp es C/1995 O1). Cuando un cometa está marcado como X/, quiere decir que su órbita es tan errática que no ha podido ser calculada, y la reciben muchos de los cometas de tiempos históricos. Cuando un cometa recibe D/, significa que es un cometa conocido que ha desaparecido por diversas causas (fragmentación, o simplemente porque se ha perdido). Y por último, la designación A/ significa que un cuerpo distinto a un cometa (principalmente asteroides) han sido confundidos con un cometa. Al igual que con los asteroides, existen raras excepciones. Se conoce un cometa (29P/Schwassmann-Wachmann 1) cuya órbita es paralela y exterior (por lo tanto, casi circular) a Júpiter, pero muestra cierta actividad que lo delata como un cometa. Otro objeto similar, que recibió el nombre de 2060 Chiron, que orbita de manera inestable entre Saturno y Urano, fue primero calificado como asteroide, hasta que observaron cierta actividad cometaria, por lo que también se lo conoce como 95P/Chiron. No es el único, ya que hasta 5 cometas reciben doble nomenclatura como asteroide y cometa. Generalmente, los cometas reciben los nombres de su descubridor (las excepciones son Halley, Encke y Biela), ya sean personas, agrupaciones, y más recientemente, artefactos espaciales.

Ya bien entrada la era espacial, el ser humano había alcanzado la Luna, Venus y Marte, y se preparaba para llegar a Júpiter y Mercurio. De momento, los cometas, por peligrosidad y por tener órbitas extrañas, no cautivaron a los técnicos y científicos. Además, en aquella época se pensaba que los cometas no eran más que nubes de pequeñas partículas que se evaporaban cuando alcanzaban el perihelio de sus órbitas, formando así sus fantásticas colas. Aún con esta teoría, en enero de 1974, conseguimos obtener los primeros detalles, un poco por casualidad, de un cometa en el perihelio.

Observado por primera vez el 7 de marzo de 1973 por el astrónomo checo Lublos Kohoutek, (recibió la designación C/1973 E1, el tercero que descubrió), este cometa no periódico se esperaba con gran expectación. Al provenir de las profundidades del sistema solar, se suponía que sería, como fue llamado, el “cometa del Siglo”, sin embargo, resultó decepcionante, aunque fue visto a simple vista. Realizó su perihelio el 28 de diciembre de ese año, para resurgir por el otro lado y volver a ser observado. Ya a principios de 1974, este cometa Kohoutek (hay otros tres con el mismo nombre) había cruzado la órbita de Venus, cuando una sonda espacial, Mariner 10, pasó “cerca” de su cola. Armada con un buen número de instrumentos científicos, en este encuentro la sonda solo usó sus espectrómetros ultravioleta para detectar la expulsión de moléculas de agua de su cola. Después de estos datos interesantes, se centró en las maniobras que le esperaban. Si es notable este cometa, es porque fue el primero en ser estudiado por humanos desde la órbita terrestre. Tanto la tripulación de la estación de la NASA Skylab como la dotación de la cápsula soviética Soyuz 13 siguieron y analizaron de lejos este cuerpo, que no arrojó pistas sobre sus misterios.

Los científicos se estaban reservando las misiones cometarias para lanzarlas en busca del cometa Halley. En aquellos días, el astrónomo Fred Whipple lanzó su teoría sobre las “bolas de nieve sucia”, enunciando que los cometas eran objetos sólidos con una gran cantidad de compuestos volátiles congelados que se evaporaban al alcanzar el perihelio, y que a cuenta de esto, también expulsaban minúsculos fragmentos de su superficie pero a velocidades inimaginables. Además de publicar su teoría, habló de que si un vehículo espacial quería visitar un cometa, debería recibir una fuerte protección. Este fue el origen del llamado escudo Whipple, un conjunto de láminas de material súperresistente que deberían detener estos fragmentos de cometa para poder realizar un estudio sin peligro. De esta manera, la resistencia de este escudo dependerá de su espesor y de sus materiales, y también de la distancia a la que se esperaba que llegara. En la década de 1980, las agencias espaciales más importantes empezaron a preparar sondas para poder estudiar al más famoso y simbólico de ellos. A este conjunto de sondas se le conoció como la “armada del Halley”.

Quien más fuerte apostó por este cometa fue la Unión Soviética, que preparó sus dos sondas gemelas Vega 1 y 2. El Japón se estrenó en el espacio profundo con las poco arriesgadas Sakigake y Suisei, mientras que la Agencia Europea del Espacio se asociaba con la NASA para poner en marcha una exploración doble, construyendo cada organización una sonda. Por desgracia, al estar la NASA centrada en el desarrollo y explotación del Transbordador Espacial, abandonó este proyecto, dejando sola a la ESA, que no se amilanó y terminó la construcción de su primera sonda espacial: Giotto.

Eso no quiere decir que la NASA se quedara con los brazos cruzados. Aunque no tendría sonda específica para estudiar de cerca al cometa Halley, ahí fuera tenía algún chisme que podía entregar datos valiosos. Y centró sus miradas en ISEE-3. Lanzada el 12 de agosto de 1978, esta era la última de una terna de vehículos cuya misión era estudiar el viento solar y su influencia en la magnetosfera terrestre (de ahí su nombre, Explorador Sol/Tierra Internacional) con dos satélites terrestres y este notable vehículo, el primero en la historia en entrar en órbita en torno al punto L1. Cuando la misión ISEE se dio por terminada, la NASA tenía en sus manos un vehículo muy capaz, con trece experimentos de partículas y campos todavía válidos, así que, tras cancelar su sonda cometaria, reformuló la misión del ISEE-3 para convertirlo en ICE, Explorador Cometario Internacional. El 1 de septiembre de 1982 abandonó el L1 rumbo a la Tierra, y usó la gravedad lunar para situarse en órbita heliocéntrica. El objetivo era que pudiera estudiar el cometa Halley, pero había que ver como respondía. De esta manera, fue programada para encontrarse con otro cometa.

Descubierto por Michel Giacobini el 20 de diciembre de 1900 desde Niza, y redescubierto por Ernst Zinner desde Bamberg (Alemania) el 23 de octubre de 1913, es un cometa de la familia de Júpiter, que recorre una órbita altamente elíptica (de 1 x 6 unidades astronómicas) e inclinada (31.8º) en 6.6 años. No es de los más activos, aunque se sospecha que provoca la lluvia de meteoritos de las Dracónidas. La órbita de ICE fue diseñada de tal forma que atravesaba la órbita de este cometa, llamado 21P/Giacobini-Zinner, el 11 de septiembre de 1985. Pasó a 7.800 km. de su núcleo, cruzando la cola de plasma. Su objetivo, más que estudiar las propiedades del cometa, era la de definir la interacción del viento solar con la cola y la coma del cometa, obteniendo datos interesantes de estos efectos. Gracias a los datos de telemetría, se estimó un tamaño de su núcleo de unos 2 km. de diámetro. La prueba resultó satisfactoria, y la sonda se comportó estupendamente. Estaba lista para encontrarse con el Halley.

1P/Halley es sin duda el más célebre, aunque es un bicho raro entre los cometas. Conocido desde la antigüedad, como hemos visto fue Edmund Halley quien reconoció su periodicidad, hecho que le dio su nombre. Cuando su órbita se computó, se dieron cuenta que era bastante particular. Orbita al Sol de manera retrógrada, a lo largo de una órbita que transcurre entre las 0.6 y las 35.1 unidades astronómicas, con una inclinación de 162.3º (¿recordáis Tritón?). De esta manera, Halley siempre aparece por el lado contrario que el resto de los cometas, y siempre mostrando una intensa actividad. El actual período orbital es de 75.3 años, aunque suele modificarse a causa de la influencia gravitatoria joviana. Las primeras sondas que salieron en busca del cometa fueron las soviéticas Vega. Lanzadas el 15 y 21 de diciembre de 1984, eran grandes vehículos de más de cuatro toneladas de masa, equipadas con una larguísima lista de instrumentos (incluyendo cámaras, espectrómetros, sondeadores infrarrojos, sondas de plasma o magnetómetros) que incluían además un complemento para poder estudiar Venus mediante sobrevuelos y el lanzamiento de vehículos de descenso (que incluían aterrizadores y globos atmosféricos). Protegidas detrás de escudos Whipple de escaso grosor estudiarían desde la distancia la actividad y el núcleo cometario. Posteriormente, se pusieron en camino las japonesas y la europea. Sakigake fue lanzada el 7 de enero de 1985, como una mezcla entre demostrador tecnológico e investigador científico, cargando instrumentos de partículas y campos. El 2 de julio, Giotto era elevada desde la Guayana Francesa, y finalmente, Suisei hizo lo propio el 18 de agosto, equipada con dos instrumentos. Todas ellas se encontrarían con el cometa Halley a principios de marzo de 1986.

Vega 1 comenzó a adquirir imágenes del Halley el 4 de marzo, y tenían doble propósito: por un lado, científico, por el otro, ayudar a Giotto a dirigirse hacia el núcleo. En ellas, el cometa no era más que un borrón difuso, oculto tras los chorros de materia, mientras que su espectrómetro infrarrojo mostró temperaturas más cálidas de las esperadas para un cuerpo helado. Pasó a 8.889 km., y aunque la sonda sufrió una ducha importante de partículas, no dejó de funcionar en ningún momento, y durante tres horas
de aquel día 6, examinó minuciosamente al Halley. Vega 2 empezó a observar al Halley el 7, y obtuvo imágenes más claras, mientras que los otros instrumentos arrojaban datos similares. El día 9 se acercó a 8.030 km., recogiendo datos muy importantes e imágenes de mejor resolución que su sonda hermana. Después de observar por última vez el objeto el 11, las sondas soviéticas se alejaron para siempre, con un álbum de más de 1.500 secuencias. Ese mismo día, Sakigake completó su máximo acercamiento, a la lejana distancia de 6.99 millones de km., para estudiar los efectos del viento solar sobre el cometa. El día 8, eso es, tres días antes, Suisei se aproximó a 151.000 km., obteniendo imágenes en ultravioleta y recibiendo dos impactos en su estructura. Solo quedaba Giotto, que se zambulló en la cola del Halley el 14. Pasó a unos peligrosísimos 596 km. de su núcleo, obteniendo imágenes sobresalientes del núcleo y de los chorros de gas. Por desgracia, un gran impacto de un fragmento soltado del núcleo golpeó a Giotto, provocando una desorientación que provocó que su escudo Whipple no la protegiera, para después recibir nuevos impactos, que provocaron varios daños, el peor la pérdida de la cámara. Cuando se volvió a estabilizar tras el encuentro, envió todo lo que recolectó. Posteriormente, ICE pasó por la cola a 28 millones de km. del núcleo, sin peligro para la sonda. Gracias a todo lo enviado por la armada del Halley, pudimos comprobar que la teoría de Whipple era correcta. El núcleo posee unas medidas de 15 x 8 x 11 km., baja densidad (0.6 g/cm3), como
indicativo de que es un conjunto de rocas unido, y una superficie bastante abrupta (a pesar de que tenemos solo un 20% de su superficie observada con detalle) con un cráter, montañas, cordilleras y depresiones. Su coma se extendía alrededor del núcleo unos 100.000 km., mientras que la cola medía más de 100 millones de km. Los chorros de materia se mostraron como de un 80% de vapor de agua, 17% monóxido de carbono, entre 3 y 4% de dióxido de carbono y trazas de hidrocarburos. Los espectrómetros de masa de las Vega mostraron que parte del material del cometa era casi idéntico al de las condritas carbonáceas, o asteroides tipo C, delatando un muy bajo albedo de su superficie (0.04). Las imágenes mostraron una especie de capa de polvo muy negro, capaz de retener el calor detectado por las Vega. Solo un 10% de la superficie del Halley era activa en aquel momento, mostrando que el núcleo del cometa, más que ser una bola de nieve sucia, era una bola sucia nevada. A partir de los siete chorros de materia observados, se calculó un ratio de pérdida de sustancia de 3 toneladas por segundo. Las partículas tenían una masa muy similar a las partículas del tabaco. Se observaron dos tipos de moléculas de polvo: uno de ellos contenía carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, mientras que el segundo tenía calcio, hierro, sodio, magnesio y silicio. Su composición isotópica resultó ser idéntica a la del Sol, delatando uno de los objetos más viejos del sistema solar. La conclusión, era generalmente un objeto de carbono con materiales volátiles congelados. Todos se quedaron sorprendidos. El próximo perihelio del Halley no sucederá hasta el 28 de julio del 2061.

A pesar de los daños recibidos, Giotto aún era una sonda muy válida para el estudio cometario, por lo que los ingenieros decidieron dejar a la sonda en hibernación a la espera de que cualquier cometa apareciera en las cercanías y poder llevar a Giotto para allá. En 1990, se comprobó que la oportunidad se presentó sola: 26P/Grigg-Skjellerup. Descubierto por John Grigg desde Nueva Zelanda en 1902, y redescubierto por John Francis Skjellerup desde Suráfrica, es un cometa que a lo largo de su historia ha variado notablemente su órbita alrededor de Helios. En 1922 su perihelio era de 0.89 unidades astronómicas, para pasar a 0.99 en 1977, y actualmente, 1.12 desde 1999. Su perihelio, situado a 4.9 unidades astronómicas, está influenciado fuertemente por Júpiter, delatando un pequeño tamaño. Su órbita está bastante inclinada (22.4º), y tarda actualmente 5.31 años. Aprovechando su cercanía al perihelio en 1992, Giotto fue reactivada en 1990 para ponerla de nuevo a punto. El 10 de julio de 1992 la sonda pasó a 200 km. del cometa, permitido por la escasa actividad de este viejo y gastado astro. Sin embargo, mostró bastante influencia magnética sobre el viento solar, demostrando que esta antigualla todavía tenía cosas que decir. Después de este encuentro, Giotto fue desactivada para siempre, completando una de las mejores misiones de la historia.

En 1993, el mundo científico entró en ebullición: se anunció que un cometa, el P/1993 F2 (Shoemaker-Levy 9) impactaría con Júpiter en julio de 1994. Descubierto el 27 de marzo de 1993 desde el telescopio Schmidt de Monte Palomar por Eugene y Carolyn Shoemaker y David Levy, se dieron cuenta que su actual órbita le llevaba hacia el gigante gaseoso. No solo eso: el gigantesco tirón gravitatorio del planeta había provocado que el núcleo se fragmentara en hasta 21 trozos. Estudios posteriores mostraron que este cometa había sido capturado por el hermano mayor del sistema, y su anterior perigeo al planeta, ocurrido en 1992, había provocado ese cambio de rumbo. Muchos empezaron a observar ese tren de fragmentos (de entre unos cientos de metros hasta 2 km.) a medida que se acercaba al planeta, mientras que otros estaban planeando las observaciones con varios observatorios espaciales. Desde la órbita terrestre, el Telescopio Espacial Hubble y el observatorio alemán de rayos X ROSAT fueron programados para observar atentamente el momento del impacto, pero lo mejor vino desde otro punto del sistema solar.

Tras cruzar el cinturón de asteroides después del acercamiento al asteroide 243 Ida, Galileo se estaba preparando para entrar en el área de influencia gravitacional de Júpiter para poder entrar en su órbita en diciembre de 1995. Pronto el planeta quedó a tiro de su cámara, y cuando la noticia del suceso de la colisión cometaria llegó a oídos de sus controladores y científicos, programaron a la sonda para poder estudiar sus fragmentos. Sin duda, la posición ventajosa de la gran sonda permitió entregar cosas interesantes sobre lo que quedaba del cometa. Llegado ya el mes de julio de 1994, la cámara de Galileo fue programada, debido a la incertidumbre acerca del tiempo de los impactos, para que adquiriera imágenes en una secuencia larga, por si conseguía detectar alguno de los impactos. Los científicos de la misión admitieron que con su sonda, tenían un asiento de primera fila para observar los
impactos. Así, la cámara SSI captó uno de los últimos impactos, el espectrómetro NIMS dos de ellos, y el PPR otros tres. La información proporcionada por estos instrumentos resultó vital, y uniéndolos a los adquiridos desde la órbita terrestre, fue la base de los estudios posteriores sobre meteorología joviana y estructura de los cometas. El impacto movilizó en Júpiter muchas moléculas de sulfuro, amoniaco, y sulfuro de hidrógeno. Eso sí, también se detectaron materiales cometarios tales como hierro, magnesio y silicio. A pesar de observar moléculas de agua, más parecían provenir del cometa que del planeta. Los impactos provocaron explosiones gigantescas (el equivalente de hacer explotar el arsenal nuclear de la Tierra seiscientas veces) y generaron brutales ondas sísmicas. Cuando Galileo alcanzó la órbita del planeta, las marcas todavía existían. Gracias a los datos proporcionados aquellos seis días de julio, apartamos la idea de que el sistema solar es un lugar plácido y tranquilo, para sustituirla por otra más violenta y peligrosa. Con esto, Júpiter se mostró como el “gran limpiador” del sistema solar, barriendo todo objeto peligroso hacia sí mismo. Después del impacto, Shoemaker-Levy 9 cambió su designación, y ahora se le conoce como D/1993 F2.

Un nuevo cometa de la categoría de los no periódicos visitó la Tierra en la primavera de 1996. Descubierto por Yuji Hyakutake el 31 de enero de 1996, C/1996 B2 (Hyakutake) apareció de repente. Calificado como el Gran Cometa de 1996, precedió en un año al espectacular Hale-Bopp, y llegó cuando una legión de objetos espaciales estaban observando buena parte del cielo. Con una inclinación orbital de 128º (órbita estimada en 0.23 x 3.410
unidades astronómicas, en unos 70.000 años) llegaba desde abajo hacia arriba, alcanzando el perihelio el 1 de mayo de 1996. Ese mismo día, la cola “golpeó” los sensores de una sonda solar mítica: Ulysses. Los instrumentos detectaron una disminución de los protones que llegaban a la sonda, así como una alteración en la fuerza y dirección del campo magnético local. Años después, tras analizar en profundidad los datos de aquellos días, se dieron cuenta que Ulysses había cruzado la cola iónica del Hyakutake, que se extendía al menos 3.8 unidades astronómicas. Magnífico.

De regreso hacia el Sol, Ulysses tuvo una segunda oportunidad de analizar cometas. El interfecto fue esta vez el C/1999 T1 (McNaught-Hartley), y no fue algo provocado por la sonda, sino por Helios, ya que una eyección de masa coronal (o CME) alcanzó el cometa, provocando que la cola iónica se dirigiera directamente a la sonda. Los datos mostrados en este encuentro resultaron similares a los del Hyakutake. La lástima de los últimos encuentros cometarios fue que no pudimos adquirir imágenes de sus núcleos, es más, las únicas que teníamos eran las del Halley, por lo que más pronto que tarde, esto tenía que cambiar.

Septiembre de 1999. Posición: entre las órbitas de la Tierra y Marte. Situación: finalización de la misión principal. Así se encontraba Deep Space 1, dos meses después de su encuentro semi exitoso con el asteroide 9969 Braille. Tenía buena salud, de manera que los técnicos de la misión ejercieron el derecho a ampliar la tarea de su sonda. En ese momento, el proyecto se preparó para visitar dos objetos menores del sistema solar. Por un lado, 107P/Wilson-Harrington, uno de los pocos cometas también clasificados como asteroides (4015 Wilson-Harrington), un viejo cometa que perdió su cola en 1949, y resultaba interesante saber que sucede en un cometa cuando ha ocurrido eso. Por el otro, 19P/Borrely, un cometa todavía bastante activo, pero que ya había perdido buena parte de su provisión de material. Por motivos de seguridad (Deep Space 1 carecía de protección y casi todo su hardware estaba montado en su exterior) se decidió ir primero al Wilson-Harrington.

Nunca llegó. Dos meses después de ponerse en camino de su nuevo destino, el escáner estelar de la sonda falló, y durante 7 meses estuvo a la deriva, a la espera de que sus técnicos idearan una nueva manera de que se controlara. El desarrollo de un nuevo software lo permitió: de esta manera, Deep Space 1 empezó a usar su cámara MICAS para suplir la herramienta perdida. A causa de esto, perdió la oportunidad de ir hacia el Wilson-Harrington, pero sin duda, gracias a la flexibilidad de su motor iónico, era factible alcanzar su segundo destino. 19P/Borrely, descubierto el 28 de diciembre de 1904 desde Marsella por Alphonse Borrely, es uno de los más viejos elementos entre los cometas de periodo corto. Para ser un cometa, su órbita no es demasiado elíptica (1.35 x 5.83 unidades astronómicas, inclinación 30.3º), y tarda 6.8 años en recorrerla. A pesar de no tener demasiada actividad, la verdad es que es uno de los más interesantes precisamente por ello. Sin embargo, tuvimos que esperar a la llegada de Deep Space 1 para observarlo con claridad.

El 22 de septiembre del 2001, la sonda pasó a 2.171 km. del núcleo cometario, medida de precaución ante los chorros de materia del Borrely. Sin embargo, a pesar de la distancia, nos entregó (obviamente) los mejores resultados sobre un cometa hasta la fecha. Las imágenes de MICAS (resolución máxima,
47 metros) mostraban un núcleo alargado (8 x 4 x 4 km.), oscuro (albedo, 0.03) pero con abundantes chorros de materiales. Es muy poco denso (0.3 g/cm3), lo que le delata como un conglomerado de rocas. Su superficie, como la del Halley estudiada por las Vega, es bastante más caliente de lo esperado. Su espectrómetro infrarrojo mostró una zona completamente seca, carente del material que expulsaba. Esto llevó a dos teorías: o la superficie ha sido secada por el calor del Sol, o el hielo provenía del interior del núcleo, cubierto por una capa de material oscuro. Sin embargo, los mejores datos los proporcionó el instrumento de plasma PEPE, mostrando que el viento solar se frenaba alrededor del cometa, pero que las partículas que expulsaba el cometa se aceleraban. La coma iónica del cometa se extendía hasta 1.500 km. del núcleo, y el entorno de plasma se alteraba de manera asimétrica a su paso por el cometa. Además, se detectó un pico magnético cerca del núcleo cometario. Sin duda, fueron pocos los medios, pero los resultados fueron muy importantes, tanto, que ayudaron a la NASA a planificar posteriores encuentros cometarios que tenía ya programados.

El 3 de julio del año 2002, la NASA lanzó la misión definitiva sobre el estudio de los cometas (con el permiso de Rosetta, claro está). Adscrita al programa Discovery, el proyecto CONTOUR (Tour por Núcleos Cometarios) buscaba realizar una comparación entre varios cometas distintos para obtener pistas sobre su formación, y con ello, de la creación del sistema solar. Esto lo realizaría acercándose lo máximo posible a los núcleos cometarios (a unos suicidas 100 km. de distancia), y en los momentos de los perihelios de cada cometa, añadiendo todavía más riesgos a la misión. De esta manera, se diseñó una sonda lo más simple posible (con las partes móviles mínimas e imprescindibles), muy fácil de operar, y fuertemente protegida. Para investigar sus objetivos, se ocultaría detrás de un grueso escudo Whipple (25 centímetros de espesor a base de capas alternativas de Kevlar y Nextel) y usaría sus cuatro experimentos científicos: un conjunto de cámara remota y espectrógrafo (CRISP), un instrumento que combinaba una cámara de alta resolución (4 metros) y un muy sensible espectrómetro infrarrojo para cartografiar el hielo y la mineralogía del núcleo (hasta 100 metros); una cámara a color de campo ancho
(CFI) que observaba a través de un agujero practicado en el escudo Whipple (y detrás de un cristal blindado) que sería utilizada primero durante la aproximación (técnica de navegación óptica) para después estudiar los chorros de materiales a todo color; un analizador de partículas cometarias (CIDA) con el que estudiaría la composición del polvo que golpeara en el objetivo del instrumento; y un potente espectrómetro de masa y gases (NGIMS) con el que examinar las moléculas e iones que rodean al cometa. En el momento del lanzamiento, la sonda desplazaba una masa de 970 kg. Casi todo en esta misión era particular: la sonda poseía dos modos de estabilización, utilizaría tecnología innovadora y estrenaría métodos interesantes. Un Delta 2-7425 la situó en órbita, y en vez de salir inmediatamente de la órbita terrestre, allí se quedó seis semanas. Esta estancia alrededor de la Tierra era buscada, ya que se buscaba minimizar los costes y optimizar los recursos de la sonda. Una vez lanzada fuera del sistema Tierra-Luna, tardaría un año y medio en alcanzar su primer objetivo, vía asistencia gravitatoria terrestre un año después de salir, para encontrarse con el cometa 2P/Encke (uno de los viejos conocidos de nuestro sistema solar, con más de 57 visitas al sistema solar interior, y que aún exhibe una sorprendente actividad) el 12 de noviembre del 2003, para después, completando tres nuevas asistencias gravitatorias terrestres (agosto del 2004, febrero del 2005 y febrero del 2006), encontrarse con el tren de fragmentos del 73P/Schwassmann-Wachmann 3 (descubierto en 1930, a principios de la década de 1990 se fragmentó en unos seis fragmentos, en el que se esperaba observar el material del interior del cometa) el 19 de junio del 2006, y si aún se encontraba en buen estado, y tras completar dos nuevos acercamientos a la Tierra (febrero del 2007 y del 2008) arrimarse al 6P/d’Arrest (otro venerable anciano) el 16 de agosto del 2008 como misión extendida, quedando después disponible para cualquiera que quisiera usarlo. Para salir de la órbita terrestre con sus propios medios, recibió un propulsor de combustible sólido Star-30BP, considerado muy fiable, empotrado dentro de la estructura de la sonda y cuya tobera se encontraba en el centro del escudo Whipple. El 15 de agosto recibió la orden para encender el propulsor, y se puso en marcha. Cuando la maniobra estaba a punto de finalizar, el contacto con CONTOUR se perdió. Inmediatamente, los controladores empezaron a llamar a la sonda, y a la vez pidieron a varios astrónomos que observaran la zona en la que estaba para ver si distinguían algo. Y
lo distinguieron: siguiendo la trayectoria de escape prevista, se vieron hasta tres objetos brillantes, separados por pocos kilómetros. Inmediatamente, se abrió la comisión de investigación para aclarar lo sucedido. La conclusión fue que un problema en la combustión en la última fase del encendido provocó una explosión, arrancando pedazos de la estructura de la sonda, dañando tan gravemente los sistemas de a bordo que su transmisión se perdió. Los últimos intentos de comunicación se realizaron el 20 de diciembre. Aún bajo el shock de perder su sonda, el investigador principal acudió a los despachos de la NASA para proponer la elaboración de una segunda sonda. Bajo el argumento (muy razonable) de que como aún tenían los planos de la sonda (a pesar de no tener piezas de repuesto), la elaboración de esta segunda CONTOUR saldría por menos de la mitad de la factura de la sonda original, y con un lanzamiento para el año 2006. Por desgracia, la NASA hizo oídos sordos, y así, uno de los proyectos más apasionantes de la historia acabó bajo la ignominia y el olvido.

El primer proyecto cien por cien cometario de la NASA, Stardust, era la cuarta sonda del programa Discovery, y la primera de la terna de misiones cometarias de la agencia americana. Tenía una misión muy especial: acercarse lo máximo posible a un cometa para recoger muestras de la coma usando una raqueta rellenada de un material llamado Aerogel, denominado alguna vez como “humo sólido”. Además de este propósito, estaba decentemente equipada para el estudio cometario con tres instrumentos y la radio de la nave, y protegida detrás de escudos Whipple. Después de un viaje de casi seis años, el 2 de enero del 2004 alcanzó su objetivo: 81P/Wild 2. Este cometa fue descubierto por Paul Wild el 6 de enero de 1978 desde Zimmerwald (Suiza). Antiguamente orbitaba lejos del Sol siguiendo una trayectoria circular, pero en 1974 un encuentro con Júpiter lo impulsó por primera vez en su historia hacia el sistema solar interior. Actualmente sigue una trayectoria de 1.6 x 5.3 unidades astronómicas (inclinación 3.2º), tardando 6.4 años en recorrerla. Si se escogió al Wild 2 como objetivo para la misión Stardust fue porque este es un cometa relativamente intacto, con unos pocos perihelios sobre el Sol y, por lo tanto, aún conserva gran parte de su material volátil. De esta manera, la sonda se acercó hasta 237 km. de distancia del núcleo cometario, adquiriendo imágenes y datos del cometa, a la vez que recolectaba esas preciadas muestras. Tras ello, tardó dos años más hasta que regresó para entregárnoslas. Así, el 15 de enero del 2006 recogimos las primeras partículas cometarias para estudiarlas usando microscopios. La sonda en sí quedó en órbita solar, a la espera de que la encargaran nuevos cometidos. Entre los datos recogidos por Stardust y el análisis de las muestras, tenemos mucha
información sobre los cometas en general, y Wild 2 en particular. Las imágenes nos mostraron un núcleo alargado (5.5 x 4 x 3.3 km.), algo más denso que el resto explorados (0.6 g/cm3), y con una agreste geografía: existen montañas, agujeros, depresiones, desfiladeros, cráteres, etc., y la sonda pudo observar hasta 10 chorros de material. Los análisis de las partículas (tanto realizados por la sonda como los practicados a las muestras) mostraban abundancia de carbono puro, silicatos cristalinos (que se forman a muy altas temperaturas) y algunos elementos orgánicos, como glicina. Posteriormente, análisis más profundos hallaron cosas de aún más interés: la firma de un tipo de isótopo de oxígeno que solo se puede formar en el sistema solar interior, así como hierro y sulfuro de cobre, que solo se forman al contacto con agua líquida. Algo fantástico.

A finales de la década de 1990, la NASA tenía encima de la mesa dos misiones diferentes cuyo objetivo cometario era el mismo. Asociada al programa tecnológico New Millenium, Deep Space
4/Champollion era un proyecto más centrado en la validación de nuevos componentes tecnológicos que en la pura ciencia, pero con un programa científico muy importante. Compuesto por un pequeño orbitador-nodriza y un aterrizador, el objetivo final era la recogida de muestras cometarias tomadas de la misma superficie del objeto. Para ello, estaría dotada de 20 nuevos adelantos tecnológicos (incluyendo un nuevo tipo de motor iónico) repartidos entre los dos vehículos, mientras que el orbitador cargaba un sistema de televisión y un analizador de polvo, y la sección de aterrizaje cargaba un conjunto de cámaras de descenso, microscópicas y espectrómetro infrarrojo, cámaras panorámicas, espectrómetro de rayos Gamma, espectrómetro de masa/cromatógrafo de gas, sondas analizadoras de propiedades físicas, y el sistema de recolección consistente en un taladro y una cápsula de retorno. Mucho de este material era novedoso, y tendría que demostrarse que funcionaba en el espacio. Se esperaba que fuera lanzada en abril del 2003, alcanzando su destino en el año 2006. Por otra parte, adscrita al programa Discovery, la
misión Deep Impact proponía el envío de una sonda de sobrevuelo y un vehículo de impacto para colisionar contra el objeto de destino y sacar a la luz el material de las capas internas del cometa. Provocado por la necesidad de montar esta segunda nave, y a las restricciones de presupuesto, el instrumental científico se redujo a tres cámaras, dos en la sonda principal y una tercera en el impactador. Por ello, se buscaba que los principales observatorios espaciales observaran en el momento del contacto para estudiar la nube de material allá donde la sonda de sobrevuelo no podía. Además, la distancia de la nave principal con el cometa sería bastante lejana, por lo que la protección era la mínima imprescindible. Esto obligó a incorporar en la misión Deep Impact la cámara más potente jamás montada en una sonda de investigación del sistema solar. Su lanzamiento debía ocurrir en enero del 2004, alcanzando al cometa a principios de julio del 2005. Llegados a 1999, se tomó la decisión: Deep Impact seguiría adelante, mientras que Deep Space 4/Champollion resultó cancelada.

El cometa 9P/Tempel 1 es uno de los más seguidos desde su descubrimiento. A decir verdad, es uno de los que más veces ha desaparecido y recuperado. El primero en detectarlo fue Wilhelm Tempel el 3 de abril de 1867 desde Marsella. En aquellos días se calculó que orbitaba alrededor de Helios en 5.68 años. Lo perdieron durante 68 años, hasta que volvió a aparecer en 1967. El astrónomo Brian Marsden fue quien lo reencontró, y realizando cálculos, se percató que su trayectoria era alterada de manera notable por la gravedad joviana. Poco después, volvió a desaparecer, para recuperarlo a principios de 1972, para observarlo continuamente desde entonces. La órbita actual del Tempel 1 transcurre entre las 1.5 y las 4.7 unidades astronómicas del Sol (inclinación 10.5º), y posee una resonancia 1:2 con Júpiter. Gracias a su continua observación, lo convertía en un objeto ideal para poder mandar una sonda espacial. Así fue, y Deep Impact (la última del trío cometario de la NASA) fue lanzada hacia él el 12 de enero del 2005.

La primera sesión de fuegos artificiales cósmicos provocados por el ser humano ocurrió cuando el Impactor de Deep Impact colisionó con la superficie del cometa el 4 de julio. Desde la distancia, la sonda principal, vía espectrómetro infrarrojo situado en su sistema HRI, pudo observar muchas cosas interesantes. Los telescopios más potentes colocados en órbita terrestre también diseccionaron el material emitido. Por desgracia, el cráter provocado por el impacto no pudo verse por el destello de la colisión y la nube de escombros posterior, pero se observaron cosas muy interesantes. Tempel 1 posee
unas dimensiones de 7.6 x 4.9 km., con una superficie bastante suave, varios cráteres de pequeño tamaño, y cierto terreno plano que parecía que había sufrido un corrimiento. Se vieron dos regiones similares a las observadas en el cometa Borrely, aunque con unos límites distintos. Gracias al impacto se obtuvo la conclusión que los procesos de impacto en este cometa son controlados por gravedad, consistiendo el cometa en un grupo de rocas unidas de manera gravitatoria. Esto dio un resultado de la densidad del Tempel 1 de 0.62 g/cm3, casi tan denso como Wild 2. Usando esos datos, también se llegó a la conclusión de que existía en su interior mucho espacio vacío. El impacto expulsó hasta 30 millones de kilogramos de material al espacio. Bajo el espectrómetro infrarrojo de Deep Impact, el material era finísimo, más fino que un pelo humano, y detectó restos de arcillas, carbonatos (que solo se forman al contacto con agua líquida), sodio y silicatos cristalinos. Otros resultados mostraron la presencia de esmectita, sulfuros metálicos, carbono amorfo e hidrocarburos policíclicos aromáticos. Un informe final mostró la causa de que las superficies cometarias carezcan de capas de hielo: éstas están en el interior del cometa, cubiertas sobre capas de otros elementos, pero que a pesar de ello son calentados a causa de la luz solar, creando los conocidos chorros. Además, gracias al telescopio de infrarrojo Spitzer, se calculó su albedo en 0.04. Entre Deep Impact y el Impactor, se pudo observar un 30% del núcleo, con una resolución menor de 10 metros, mientras que la región documentada por la nave de impacto, de unos dos kilómetros cuadrados, fue fotografiada con una mejor resolución, de apenas centímetros. Entre estos datos, y los entregados posteriormente por Stardust, la información sobre los cometas parecía cuadrar, pero hacía falta comparar estos datos con otros objetos distintos a los observados, por lo que se necesitaban nuevas misiones.

Tras haber superado con mucho todas las expectativas científicas de la misión, la testaruda sonda Ulysses todavía seguía alerta y funcionando en el año 2007, cuando pudo encontrarse con un tercer cometa. C/2006 P1 (McNaught), un cometa de los considerados no periódicos, fue detectado el 7 de agosto del 2006 desde el observatorio de Siding Spring, Australia, y se comprobó que venía desde muy lejos. Completó su perihelio (a 0.17 unidades astronómicas del Sol, inclinación 77.8º) el 12 de enero del 2007, y se pudo comprobar que era el más brillante que había pasado por la Tierra en 40 años, aunque solo los habitantes del hemisferio sur pudieron disfrutarlo durante los dos primeros meses del 2007. El 3 de febrero, Ulysses cruzó su cola a mucha distancia del núcleo, y los instrumentos pudieron averiguar la composición de sus moléculas. Se pudo detectar una muy particular molécula de oxígeno especialmente cargada eléctricamente, resultado del contacto del viento solar con una cola iónica extremadamente potente. También detectó que la velocidad del viento solar se reducía a la mitad por efecto del contacto con la coma del cometa. Tiempo después, analizando los datos, se llegó a la conclusión de que el núcleo del McNaught era posiblemente el más grande detectado en un cometa. Simplemente para enmarcar.

El deseo de comparar los datos recogidos por Deep Impact con otro cuerpo de igual tipo, llevó a sus administradores a solicitar una misión extendida. Tras su aprobación, se designó al cometa 85P/Boethin como objetivo, que lo visitaría a finales del 2008 tras realizar otras tareas. Sin embargo, la desaparición de este cometa provocó que su destino cometario cambiara. Esta vez, el asignado fue el 103P/Hartley 2, el objetivo secundario, por si el primero era inviable. Este cambio provocó una pequeña alteración en el desarrollo del programa, y hasta noviembre del 2010 no podríamos echarle un vistazo. Encontrado por Malcom Hartley desde el observatorio de Siding Spring, en Australia, el 15 de marzo de 1986, no llamaba la atención de manera particular. Posee una órbita bastante elíptica (1.05 x 5.87 unidades astronómicas, inclinación 13.6º), recorriéndola en 6.46 años. Se hicieron cálculos, afirmando que era un diminuto fragmento de 1.2 km., pero poco más se sabía. Tendría que ser Deep Impact quien arrojara
luz sobre este cuerpo, y vaya si lo hizo. El 4 de noviembre del 2010, la sonda pasó a 694 km. del Hartley 2, obteniendo las mejores imágenes recogidas de un núcleo cometario. Tiene unas dimensiones de 2.2 x 0.4 km., y una violenta actividad. Pudo ver más de 15 chorros de material, y detectó trozos, más que partículas, del tamaño de pelotas de baloncesto abandonando la superficie. En ella detectó enormes bloques de rocas, alguno tan grande como un edificio de 16 plantas. El cometa parecía ser alimentado por dióxido de carbono helado (o hielo seco). Las imágenes fueron lo suficientemente claras para enlazar zonas específicas de la superficie con los chorros de gas. Además de los bloques, el resto de su superficie era plana y lisa, sin una geografía accidentada como otros anteriormente vistos. Una última sorpresa fue que, además de rotar sobre su eje, se balanceaba alrededor de otro. El veredicto era que Hartley 2 es un objeto inusual, que expulsa principalmente dióxido de carbono que se lleva consigo el poco hielo de agua que todavía posee. Un cometa sorprendente visto por una formidable sonda espacial.

Hacia el 2007, los expertos en cometas deseaban más que nunca ver una cosa: el cráter provocado por el Impactor en el Tempel 1. Un grupo de técnicos propuso a la NASA la construcción de una sonda que iría allí con ese propósito principal. Otro grupo abogó por realizar una aproximación distinta de esa tarea: enviar una sonda ya existente. Estos eran los relacionados con Stardust. Ya que tenían una sonda sin hacer nada, y en un excelente estado de funcionamiento, sugirieron que su sonda podría ser enviada al encuentro del Tempel 1. Resultaba razonable, ya que una extensión de la misión de esta sonda saldría por cuatro duros, mal contados, mientras que la construcción de una sonda nueva resultaría excesivamente costosa. Así, se tomó la decisión de que Stardust acabaría sus días pasando muy cerca de este cometa. Así comenzó la misión NExT. Además de intentar ver el cráter generado, esta sonda estudiaría de manera distinta este cuerpo celeste de cómo lo hizo Deep Impact, pasando además a mucha menor distancia, para obtener resultados de alta resolución. Entre lo deseado, se quería observar si la superficie cometaria había sufrido cambios tras dos perihelios consecutivos, además de analizar las partículas de la coma (composición, flujo y tamaño) y obtener medidas precisas sobre las masas del núcleo. Así fue, y el 14 de febrero del 2011, Stardust se convirtió en la sonda que ha pasado más cerca
de un núcleo cometario. Logró arrimarse a 181 km. del Tempel 1, proporcionando una cobertura mucho más amplia de su superficie. Gracias a ella ahora podíamos observar un 70% de su superficie, viendo nuevos terrenos, y en cuanto a los ya vistos, se comprobó que se había alterado de manera perceptible. Se pudo comprobar que una de las zonas planas se había retraído. Otras se habían difuminado, y había marcas que evidenciaban otras alteraciones. Y si, pudo ver (o así) el cráter provocado, básicamente observando un pequeño anillo de material oscuro. Se calculó que poseía 150 metros de diámetro, y una pequeña elevación central. El resto de datos confirmaron en buena medida las informaciones recogidas por Deep Impact, y de esta manera, Tempel 1 es calificado como el cometa mejor estudiado del sistema solar, y el primero que ha sido visitado en dos perihelios consecutivos. Magnífico.

La misión de la Agencia Europea del Espacio Rosetta es la más compleja jamás enviada al estudio de un cometa. Cargada con 21 experimentos científicos entre el orbitador y su vehículo de aterrizaje, está diseñada para proporcionarnos el estudio más detallado de la vida de uno de estos cuerpos. Debería haber despegado en enero del 2003, pero tuvo que quedarse en Tierra por culpa de los problemas que tenía en aquel momento el potente lanzador Ariane 5. A causa de esto, perdió su destino, el 46P/Wirtanen, y se tuvo que escoger nuevo objetivo y diseñar una nueva trayectoria. Finalmente, el escogido fue 67P/Churyumov-Gerasimenko, un objeto descubierto en 1969 por K. Churyumov (de la

Universidad de Kiev) y S. Gerasimenko (del Instituto de Astrofísica de Dushanbe, actual Tajikistán). Se estima que posee un núcleo de entre 4 y 5 km. de diámetro, y recorre una órbita de 1.24 x 5.71 unidades astronómicas, inclinada 7.1º. Debido al mayor tamaño del núcleo del 67P, se tuvo que reconstruir el tren de aterrizaje de Philae, el complemento de superficie de Rosetta, para que soporte el contacto con la superficie de este cometa. Al final, fue lanzada el 2 de marzo del 2004, y ha completado la inmensa mayoría del viaje, realizando una trayectoria EEMEGA (asistencias gravitatorias Tierra-Tierra-Marte-Tierra) y cumpliendo sus dos visitas programadas a asteroides (2867 Steins en septiembre del 2008 y 21 Lutetia en julio del 2010). Ahora se encuentra en hibernación, ahorrando energía y recursos, a la espera de que a principios del 2014 se despierte para preparar su llegada. Si al final lo consigue, Rosetta se convertirá en el primer vehículo en orbitar un cometa, en enviar un pequeño aterrizador a la superficie del núcleo, y el primero en observar desde corta distancia su evolución a lo largo de su órbita por el sistema solar interior. Rosetta cazará al 67P en mayo del 2014, cerca de la órbita joviana. A causa de esto, actualmente es la sonda que porta paneles solares que funciona a mayor distancia de Helios. Esto lo garantiza usando unos enormes paneles solares que le proporcionan una envergadura de 32 metros, y dispone de 64 m2 de superficie activa. Solo existen dos sondas con paneles solares comparables a los de Rosetta: la misión asteroidal Dawn se ha visto obligada a disponer 36 m2 en sus paneles solares debido a los requerimientos energéticos de su sistema de impulsión iónica, y la sonda joviana Juno, para poder funcionar adecuadamente en torno al hermano mayor del sistema, ha equipado tres paneles solares que proporcionan 60 m2 para la recolección de la radiación solar. Cuando Rosetta alcance la órbita de su objetivo, lo estudiará hasta después del perihelio, proporcionando una visión más clara de cómo cambia a medida que se acerca a Helios. Por ello, tanto desde su órbita como desde la superficie, los datos que nos proporcione esta misión serán cruciales para el conocimiento de los cometas.

Además de los mencionados, otros artefactos espaciales han proporcionado cosas interesantes sobre los cometas. El primer observatorio orbital en infrarrojo, IRAS, estuvo durante 10 meses haciendo un reconocimiento del cielo en esta longitud de onda, y eso le permitió descubrir muchas cosas. Entre ellas, en el sistema solar fue capaz de localizar seis cometas, y una gran nube de material asociada al cometa Tempel 2. Otros satélites situados en órbita terrestre también han ampliado nuestros conocimientos sobre el tema. Generalmente, las misiones solares estudian al Sol usando una serie de instrumentos especiales. Uno de estos vehículos fue Solar Maximum Mission, centrado en estudiar los fenómenos físicos que suceden en el disco del Sol. Utilizando un sistema especial llamado coronógrafo (un aparato que consiste en una especie de máscara que es capaz de bloquear la luz solar, permitiendo el estudio de la casi invisible corona) se puede observar el espacio que rodea a Helios sin interferencias, y usando este sistema, Solar Maximum Mission fue capaz de observar un nuevo tipo de cometas, que recibieron el nombre de Sungrazers. Estos miembros son conocidos por pasar extremadamente cerca del Sol. Algunos sobreviven para volver, mientras que otros han sido vistos de manera que se lanzaban “de cabeza” hacia nuestra estrella, provocando su desintegración. A partir de esto, se pudo abrir el proyecto Sungrazer, con el que se buscaba encontrar más objetos de ese tipo. El lanzamiento de SOHO en diciembre de 1995 ha permitido llevar a la práctica el Sungrazer. Cuando se situó en su órbita alrededor del punto L1 a principios de 1996, empezó a trabajar, y el coronógrafo LASCO, utilizando sus tres

canales, ha descubierto prácticamente la mitad de todos los cometas conocidos. Hacia la mitad del año 2011, usando este instrumento, ha localizado 2.500 cometas, que muchos han acabado “suicidándose” contra la superficie solar. No son los únicos que han visto como interactúan los cometas con el Sol. El 20 de abril del 2007, la sonda STEREO-Ahead estaba observando al Sol cuando apareció el cometa 2P/Encke por allí, y en ese preciso momento, una eyección de masa coronal (CME) alcanzó al cometa, separando su cola iónica del núcleo del cometa. Posteriormente se vio como el propio cometa volvía a generar su cola. Eso fue una gran muestra del efecto de los fenómenos solares sobre unos cuerpos tan frágiles. Otros observatorios más modernos han proporcionado estudios cometarios. La petición de la gente de la misión Deep Impact de usar los observatorios espaciales permitió usar telescopios de luz visible (Hubble), de infrarrojo (Spitzer), de rayos X (Chandra, XMM-Newton), de ultravioleta (GALEX) y multilongitud de onda (Swift) para que no se escapara ningún detalle. Además de este uso, Spitzer también ha observado varios cometas desde la distancia, entre ellos el segundo destino de la desdichada CONTOUR, el 73P/Schwassmann-Wachmann 3, en el perihelio que debería haber recibido visita. El más potente Herschel echó una mano a Deep Impact en el año 2010 cuando éste estudió al 103P/Hartley 2, detectando su hiperactividad. WISE, el heredero de IRAS, a lo largo de sus 13 meses de operación, consiguió descubrir además más de 20 cometas nuevos. El satélite de rayos X ROSAT demostró que los cometas también emitían esta energía, permitiendo los posteriores estudios del Tempel 1. Futuros telescopios y sondas solares (como el observatorio James Webb o la sustituta de SOHO, Solar Orbiter) posiblemente incrementen nuestra perspectiva sobre ellos.

Son tiempos perversos para la exploración espacial. Más allá de Rosetta, no existen misiones aprobadas con destino a los cometas. El programa Discovery, entre las tres propuestas para lanzar en el 2016, tenía una con destino a uno de estos cuerpos (el 46P/Wirtanen), pero la elección de un nuevo aterrizador marciano ha provocado su descarte. En cuanto a otras agencias, la verdad es que no se sabe si podrían intentar alguna. Desde aquí, estaremos expectantes.