Los nuevos destinos Discovery

Hace unas semanas, la NASA descubría cuáles de las misiones Discovery finalistas había escogido. En la lista, había dos a Venus y tres con la mira puesta a los asteroides. Pues bien, la NASA deja abandonada a Venus de nuevo, para centrarse en los asteroides. Son dos las misiones las escogidas, con dos destinos novedosos: los asteroides troyanos de Júpiter, y el mayor de los asteroides metálicos. 

En la entrada que versaba sobre los asteroides en general, y los investigados de cerca en particular, comentamos algo acerca de los asteroides troyanos. ¿Qué son los troyanos? Bueno, son dos acumulaciones de rocas situados en (casi) la misma órbita de Júpiter, pero con la suficiente separación como para no impactar nunca. Se encuentran alrededor de dos de los puntos de libración orbitales predecidos por el matemático francés Joseph-Louis Lagrange, y que son conocidos como puntos de Lagrange L4 y L5, estando el primero situado a 60º delante de (en este caso) Júpiter, y el segundo, 60º por detrás. Aunque el primer troyano fue encontrado por Edward Barnard en 1904, lo confundió con otro descubrimiento suyo, el satélite de Saturno Febe. El primer troyano identificado como tal lo encontró Max Wolf, en torno al punto L4 Joviano. Hoy lo conocemos como 588 Achilles. Desde entonces hasta ahora, hay listados más de 6000 asteroides troyanos, estando el punto L4 más poblado que el L5. ¿Pero por qué llamarlos troyanos? La idea la tuvo Johann Palisa (descubridor de asteroides célebres como 243 Ida y 253 Mathilde) porque, como los asteroides del cinturón recibían nombres femeninos, y los que se situaban fuera de él, masculinos, se le ocurrió que cada grupo de asteroides en los puntos L4 y L5 recibieran nombres a partir de la historia de las Guerras de Troya. De esta forma, los situados alrededor del L4 son conocidos como los "griegos", mientras que el L5 son los "troyanos" propiamente dichos. Sin embargo, los primeros asteroides troyanos bautizados antes de la regla de Palissa provocaron problemas, pero el asunto se quedó como estaba, de manera que entre los "griegos" hay un espía troyano (624 Hektor), y entre los "troyanos" hay un espía griego (617 Patroclus). 

Las investigaciones realizadas a los troyanos muestran que son objetos oscuros, cayendo la mayoría en la categoría de los tipo D de asteroides carbonáceos, aunque los hay también de los tipos C y P. El problema es que, de momento, no podemos trazar su origen, ya que apenas tienen parecidos entre el cinturón de asteroides principal, y tampoco parecen tener parientes en el lejano cinturón de Kuiper. Las indagaciones espectrales realizadas desde observaciones basadas en Tierra parecen mostrar un mayor parecido con 

algunos cometas, así como con varios de los satélites irregulares de Júpiter. Por las líneas espectrales detectadas, parecen tener una mezcla de hielo de agua, elementos parecidos al carbón y, en algunos casos, silicatos de magnesio. Más recientemente, el telescopio de infrarrojos WISE los investigó, llegando a unas cuantas conclusiones. La primera confirma que los griegos son más que los troyanos (en torno a un 40% más), la segunda, la clasificación de ellos, y la tercera, que son viejos, tanto, que deben ser los restos más antiguos del sistema solar, o estar entre ellos. Todavía tenemos preguntas sin respuesta, siendo la principal de ellas la de su origen. ¿De dónde vienen?

Aquí es donde entra la misión Discovery número 13. Recibe el nombre de Lucy, y como el fósil del australopitecus encontrado en África, pretende averiguar los orígenes de los troyanos y trazar una historia del sistema solar partiendo de ellos, comprendiendo cómo eran las condiciones cuando se formaron. Para ello, llevará a cabo un tour viajando a los dos grupos de troyanos para investigar varios de ellos de cerca. Empleando asistencias gravitatorias, la sonda será lanzada en una trayectoria que le llevará a cruzar el grupo de los "griegos" primero, donde visitará cuatro de ellos (3548 Eurybates, del tipo C y 64 km. de diámetro, 15094 Polymele, del tipo P y 21 km. de diámetro, 11351 Leucus, del tipo D y 34 km. de diámetro, y 21900 Orus, del tipo D y 51 km. de diámetro), para después lanzarse al campo de los "troyanos", visitando allí al infiltrado griego: 617 Patroclus, que se da la circunstancia de que es un sistema binario de asteroides, con dos objetos de interesantes proporciones (113 km. de diámetro Patroclus, y 104 km. de diámetro su compañero Menoetius), y que orbitan alrededor de un baricentro, estando separados por 680 km. de distancia. Ambos son objetos tipo P, y dado que están muy próximos entre sí, se conoce que su densidad es inferior a la del agua, haciéndoles parecerse más a cometas que a asteroides. Pero será Lucy quien desvelará el misterio, observando todos estos asteroides con un potente equipo científico heredado de misiones anteriores, y que ha dado excelentes resultados, con dos de los instrumentos provenientes de New Horizons (los sistemas Ralph y LORRI) y un tercero de OSIRIS-REx (el OTES, con gran herencia a sus espaldas). Lucy tiene previsto su lanzamiento en el año 2021, y tiene por delante una misión enormemente larga, de al menos 12 años, ya que alcanzar a los troyanos no es nada sencillo. 

Como ya hemos dicho, la misión número 14 del programa Discovery tiene la vista fija en el mayor de los asteroides metálicos. Cualquiera podría pensar, ¿qué tiene de especial este cuerpo? De acuerdo con los estudios realizados desde Tierra, es lo más parecido al núcleo de un planeta terrestre que existe allí arriba. Descubierto el 17 de marzo de 1852 desde Nápoles por Annibale de Gasparis, 16 Psyche es un objeto tipo M de forma elipsoidal, con un diámetro que puede ir entre los 253 y los 214 km. de diámetro, y parece estar inclinado sobre la eclíptica de unos 95º, un poco al estilo de 21 Lutetia. Más lejano al Sol que Vesta y Ceres (los destinos de Dawn), su distancia media a Helios es de 2.9 unidades astronómicas. La gran pista acerca de la teoría del posible núcleo terrestre la dio el radiotelescopio de Arecibo, ya que Psyche es el asteroide más reflectivo al radar, lo que parece demostrar una composición casi pura de hierro y níquel, que son los materiales que conforman los núcleos de planetas como la Tierra o Mercurio. Lo que sugiere la teoría es que los impactos asteroidales provocaron que se pelara como una cebolla, dejando inalterado el núcleo de lo que un día fue un protoplaneta o planetesimal. Otras investigaciones han probado la existencia de hasta un 10% de material silicatado, concretamente piroxeno, que seguramente sean los restos de los asteroides que han impactado contra él. Aún más reciente, parece que se ha localizado hielo de agua o hidróxilo, tal vez dejado por asteroides carbonáceos. 

Para resolver las dudas (o para crear nuevas) la misión Psyche pretende entrar en órbita del asteroide que le da nombre para investigarlo de forma similar a cómo está investigando Dawn a Ceres. Lo primero es despegar (algo que ocurrirá en octubre del 2023, si no antes), pero luego empleará impulsión iónica para viajar hacia su destino, entrar en su órbita con suavidad, y maniobrar en torno al asteroide. Decimos que Psyche es prima hermana de Dawn por cómo son ambas, con grandes paneles solares, motores iónicos y cuatro investigaciones científicas. Con su llegada prevista para el 2030 (si no antes) tras sobrevuelos a la Tierra y Marte, se pondrá a trabajar de inmediato. El instrumento principal de a bordo será un espectrómetro de rayos gamma y neutrones, que es el único de su tipo capaz de examinar este objeto con precisión. Lo hereda de MESSENGER, un aparato que ya demostró su sensibilidad en Mercurio. Su misión, averiguar qué materiales metálicos, más allá del hierro y el níquel, están presentes en su superficie, para teorizar sobre cómo se formó. El segundo en prioridad será el magnetómetro. Dada la teoría del núcleo 

enfriado, es muy posible que exista todavía allí un campo magnético remanente. Si existe, eso querrá decir que se ha enfriado de fuera hacia adentro, así como tratará de averiguar si todavía dispone de una dinamo interna que siga produciendo magnetismo. El tercero en importancia será la cámara multiespectral. Derivada de las MastCam de Curiosity, además de servir para las operaciones de navegación óptica (que le permitirán entrar en órbita), permitirá crear mapas geográficos, topográficos y geológicos de su superficie. Nadie ha visto de cerca un asteroide metálico de estas proporciones y tipo, por lo que se prevé un paisaje completamente distinto a todo lo que estamos acostumbrados. Además, con los filtros espectrales a su disposición, investigará en el poco material rocoso que existe en su superficie. Y por último, el habitual sistema de radio ciencia, para investigar por dentro el asteroide empleando la gravedad de Psyche y su señal de comunicaciones por radio usando el desplazamiento Doppler. Esta investigación durará dos años, o más si aguanta.

Ya hace tiempo que el programa Discovery no aprobaba dos misiones de una tacada, pero es sin duda bienvenida la selección. Lamentamos que no haya sonda a Venus, pero estos nuevos destinos sin duda que saciarán nuestro apetito por descubrir nuevos mundos.