Ventana al Espacio (LXIV)

El púlsar Vela, desde Chandra (Vídeo aquí)

Caza mayor

Esos errantes vagabundos del sistema solar, los cometas, han sido mirados con temor durante siglos. Ahora son observados con fascinación. Hemos aprendido mucho acerca de ellos, y de todas las exploraciones realizadas hasta la fecha obtenemos la conclusión de que son, aún más que los propios asteroides, los restos más antiguos de la época de la formación del sistema solar. Tanto, que están prácticamente sin cambios desde entonces. Comenzamos la exploración cometaria utilizando sondas espaciales allá por 1986 cuando una legión de vehículos fue al encuentro del célebre cometa Halley (sobre todo la valiente y pionera Giotto) y en los albores del siglo XXI hemos visto como las misiones hacia estos viajeros errantes se han incrementado. Actualmente, desde cerca, hemos investigado seis cometas, de los cuales hemos obtenido imágenes de su núcleo sobre cinco de ellos. Hasta la fecha, el encuentro más cercano de un vehículo espacial con uno de ellos ha sido el realizado por Stardust al 9P/Tempel 1 el 14 de febrero del año 2011 pasando a apenas 181 km. de su superficie.

Hay que decir que todas estas misiones han sido programadas para realizar sobrevuelos, de manera que la oportunidad de recolectar información científica se ha limitado a entre 4 y seis horas entre la aproximación, mínima distancia al núcleo y alejamiento. Como ha ocurrido en la exploración del sistema solar, la mejor forma de obtener información de un cuerpo celeste de cualquier tipo es entrar en su órbita. Mediante una investigación sistemática se pueden obtener lecturas de mayor y mejor resolución que nos permitirá conocer con mayor fidelidad cómo es el objeto a orbitar. Se ha hecho con la Luna, con Marte, con Venus, con Júpiter, con varios asteroides, con Saturno y con Mercurio. ¿Para cuándo un cometa? En breve.

La ESA inició el proyecto Rosetta en 1993 siguiendo la misma idea que la misión de la NASA CRAF. En resumidas cuentas, se trata de dar diversas vueltas alrededor del Sol sobrevolando distintos planetas para ganar velocidad y por el camino, encontrarse con algún asteroide. Después de la cancelación definitiva de la misión de la NASA, la gente de Rosetta abrió la puerta a que los científicos del otro lado del charco participaran en su misión. Este proyecto obtiene su nombre de la famosa piedra de Rosetta, un trozo de roca basáltica que en su superficie se descubrió la clave para leer los jeroglíficos egipcios. En cuestión cometaria, Rosetta pretende hacer lo mismo pero en los cometas: proporcionar las pruebas necesarias para entender los cometas, y con ello, cómo era el sistema solar en las primeras congojas de su nacimiento. Como también se sospecha que estos cuerpos celestes no solo trajeron a la Tierra toda el agua que actualmente corre por la superficie de nuestro planeta, también los elementos orgánicos necesarios para iniciar la creación de las formas de vida.

La misión original de Rosetta debía iniciar el 13 de enero del 2003, para después realizar una trayectoria MEEGA (asistencias gravitatorias Marte-Tierra-Tierra) sobrevolando el planeta rojo el 26 de agosto del 2005 para después hacer lo propio con la Tierra los días 28 de noviembre de los años 2005 y 2007. Entre medias, sobrevolaría los asteroides 4979 Otawara (11 de julio del 2006), un tipo S de apenas 4 km. de diámetro, y 140 Siwa (24 de julio del 2008), un enorme tipo C de 110 km. de diámetro, y al final alcanzaría su destino, el cometa 46P/Wirtanen, en noviembre del 2011. Por desgracia para la misión, un problema serio en el lanzador Ariane 5 provocó que la sonda se quedara en Tierra, perdiendo la ventana de lanzamiento hacia su objetivo. Hasta que no se solucionaran los problemas del cohete no sería posible lanzar la misión.

Una vez resuelto el problema, se comenzó a diseñar un plan nuevo. Lo primero era que había que localizar un nuevo cometa que interceptar, luego planificar el rumbo, para después ver si existía la posibilidad de alcanzar algún asteroide por el camino. El cometa seleccionado fue el 67P/Churyumov-Gerasimenko, y para alcanzarlo en el momento deseado se diseñó una trayectoria EMEEGA (asistencias gravitatorias Tierra-Marte-Tierra-Tierra), además de proporcionar la oportunidad de sobrevolar los asteroides 2867 Steins y 21 Lutetia. Aunque el nuevo cometa obligó a reconstruir el tren de aterrizaje del vehículo destinado a aterrizar sobre la superficie cometaria, no se retrasó la nueva fecha de lanzamiento y, el 2 de marzo del 2004 fue lanzada con destino al 67P. Eso sí, este nueva ruta provocaría un largo viaje de nada menos que 10 años.

La sonda ha funcionado excelentemente durante todas sus maniobras, y todos los sobrevuelos, ya fueran a la Tierra, a Marte, o a los asteroides, se han cumplimentado perfectamente. Solo existen dos preocupaciones actualmente. Por un lado, la presión en el tanque de combustible del motor principal es menor a la proyectada, por lo que la potencia que entrega es menor a la de diseño. La otra preocupación es la más que probable avería de dos de las cuatro ruedas de reacción que permiten modificar la orientación de la sonda sin necesidad de utilizar los propulsores de a bordo. También hay que recordar que la cámara de ángulo cercano dejó de funcionar durante el sobrevuelo al asteroide Steins, un comportamiento anómalo que no se ha repetido. En todo lo demás, de libro.

Rosetta es la primera sonda en ir más allá del cinturón de asteroides utilizando únicamente células solares. Para ello, como ya hemos explicado alguna vez, dispone de la mayor superficie activa de todas las sondas espaciales. Esto ha sido necesario ya que debía pasar bastante cerca de la órbita de Júpiter, donde la iluminación solar es enormemente inferior a la que existe en la órbita terrestre. Aún con eso, no tendría energía suficiente para hacer funcionar todos los sistemas de a bordo, por lo que se tomó la decisión de, un año después del encuentro con Lutetia, colocar la sonda en hibernación. De tal manera, el 20 de junio del 2011, se colocó a la sonda en una lenta rotación con los paneles solares apuntando directamente a Helios, y se desactivó todo salvo el ordenador de a bordo y los calentadores eléctricos. Un reloj interno quedó encendido para que, llegado el 20 de enero del 2014, a las 10 de la mañana hora de Greenwich, se generara una serie de comandos que iniciaría la sonda, reactivando los sistemas esenciales, fijándola en modo seguro, y finalmente, enviar una señal indicando que se había despertado con éxito. En este tramo de su largo y frío viaje, Rosetta alcanzaría el afelio, y se reactivaría en el momento en que los paneles solares serían ya capaces de dotar de la electricidad necesaria para las habituales actividades de a bordo.

El día 20 de enero, el día del despertar, la atención mediática se fijó en el Centro de Operaciones Espaciales Europeo, situado en Darmstadt, Alemania, donde se controlan prácticamente todas las misiones de la ESA. El ambiente era el de las grandes citas (Giotto en 1986, Huygens en el 2005) y la gente de la misión, ociosa (en su mayoría) durante todo el tiempo que duró la hibernación, se congregó para recibir las primeras palabras de la sonda desde la lejanía en el sistema solar. Para recibir la muy débil señal, la antena DSN de 70 metros de diámetro que la NASA tiene en Goldstone, California, una de las más sensibles del mundo, estaría a la escucha. La señal de Rosetta se esperaba para las 18:30 (hora española) si el

despertar era nominal, teniendo en cuenta además el retraso en la radioseñal, de aproximadamente 45 minutos. Esta al final llegó, más tarde de lo previsto, a las 19:17, y los ingenieros, hasta unos minutos antes con unas caras que llegaban al suelo, empezaron a gritar de emoción: la sonda había despertado.

La razón de la llegada tardía de la señal se supo al poco: en algún momento del despertar, el ordenador se reinició, por lo que tuvo que volver a iniciar todos los protocolos programados antes de transmitir. En apenas un día, los controladores recuperaron el control completo de Rosetta y fijaron de nuevo su actitud en sus tres ejes. Desde entonces, todos los sistemas de a bordo, desde los sistemas básicos hasta la instrumentación, al igual que su aterrizador Philae han sido verificados y se ha confirmado que mantienen un estado de salud óptimo.

Es ahora cuando empieza lo importante de verdad, la caza del cometa. La órbita del 67P se conoce de una manera un tanto básica. Se sabe a qué distancia tiene su perihelio y su afelio, así como el tiempo que tarda en rodear a Helios. Para que Rosetta le alcance, ahora debe comenzar a adquirir imágenes de navegación para que, a lo largo de los próximos días, se pueda computar una solución más exacta para su órbita, para proceder a programar las maniobras. De esto se encargan dos cámaras gemelas de navegación óptica, con la tarea de encontrar un pequeño punto de luz en movimiento entre un fondo de puntos de luz fijos en la bóveda celeste. A partir de los análisis de estas imágenes de navegación óptica, los expertos serán capaces de predecir dónde se encontrará el cometa en un momento determinado de la órbita y las maniobras que serán necesarias para encontrarse con él.

Cuando todas estas correcciones hayan tenido lugar, ya en agosto, Rosetta ya estará siguiendo al 67P en una trayectoria paralela, estudiándolo con sus instrumentos (el sistema de televisión OSIRIS, el espectrómetro infrarrojo VIRTIS, el espectrómetro ultravioleta Alice, el instrumento de microondas MIRO, el sondeador de radio CONSERT, los espectrómetros de masa COSIMA y ROSINA, el sensor de polvo GIADA, el microscopio MIDAS, el paquete de partículas y campos RPC y el sistema de radio ciencia RSI) para posteriormente entrar en su órbita. Una vez allí, la tarea será usar los sistemas OSIRIS y VIRTIS para encontrar un buen lugar de aterrizaje para Philae.

El aterrizaje sobre el cometa se espera que ocurra en noviembre, ya con una buena información

en la mano. Como Philae carece de propulsión, será Rosetta quién le impulse en su trayectoria hacia la superficie. A medida que va descendiendo va adquiriendo imágenes del cometa con su sistema ROLIS, y a una distancia determinada de su superficie, disparará un arpón para anclarse. Si no dispusiera de este elemento, rebotaría en tras contactar con el cometa, y debido a su bajísima gravedad, saltaría y se perdería al espacio. Una vez ya se haya asentado en el 67P, comenzará su tarea, que se desarrollará en unas pocas horas. Si sobrevive a la maniobra, y si los resultados adquiridos con los 10 experimentos (los sistemas de imágenes CIVA y ROLIS, el espectrómetro alfa de rayos X 

APXS, el sondeador de radio CONSERT, los espectrómetros de masa/cromatógrafos de gas COSAC y MODULUS PTOLEMY, los sensores de propiedades físicas MUPUS y SESAME, el magnetómetro ROMAP y el sistema de taladrado y distribución de muestras SD2) son positivos, su misión podrá durar lo que le permita el cometa. Aunque su fuente de energía primaria es la batería, también posee de paneles solares, en torno a casi todos los lados de la estructura, para recargarla y continuar trabajando. Este pequeño vehículo de 100 kg. de masa comunicará sus resultados al centro de control usando a Rosetta como intermediario.

Con Philae ya en superficie, comenzará para la misión la llamada fase de escolta, en la cual Rosetta irá estudiando y observando cómo evoluciona el 67P a medida que se aproxima al perihelio, y durará, según los planes previstos, hasta diciembre del 2015, cuando la máxima aproximación a Helios ya ha quedado muy atrás y la actividad cometaria ha caído perceptiblemente.

Lo realmente interesante es que esta misión observará el cometa en su momento de mínima actividad poco después de su afelio, algo que ninguna misión anterior ha contemplado, y por lo tanto, será la primera misión que observará los cambios que se producen en el cometa a medida que se aproxima al Sol, por ello es una misión que promete ser revolucionaria.

Ninguna misión anterior ha prometido viajar más atrás en el tiempo que Rosetta, y el retorno científico que nos suministre será de una importancia capital. Pocas misiones pueden prometer esto. Hemos tardado algo más de 10 años para llegar aquí, por lo que la paciencia que hemos estado recolectando nos servirá para no estar ansiosos cuando llegue a la altura del cometa. Mucha suerte.