¿Qué se necesitaría para atrapar a un visitante interestelar como ‘Oumuamua?

Se ha publicado una propuesta para una misión que enviará una nave espacial para estudiar un futuro objeto interestelar que pase por nuestro Sistema Solar. Aunque sólo dos de estos objetos han sido detectados con confianza, los avances en los sistemas de vigilancia significan que es casi seguro que el número se disparará muy pronto. Reconociendo que pasará mucho tiempo antes de que visitemos otros sistemas estelares, una misión para acompañar a un objeto de este tipo cuando salga de nuestra vecindad podría ser nuestra mejor oportunidad para aprender en qué se diferencia nuestra zona del espacio de todo lo que hay más allá.

Las fuerzas gravitacionales de los planetas más grandes ocasionalmente expulsan cometas y asteroides del Sistema Solar, como niños mimados que se deshacen de naves espaciales juguete no deseados. Los modelos sugieren que hubo un período hace casi 4 mil millones de años en el que la gravedad de Júpiter y Saturno se combinaron para hacer esto con mucha más frecuencia, enviando millones de objetos del Cinturón de Kuiper al más allá.

Si es así, es probable que suceda lo mismo alrededor de otras estrellas, y la galaxia esté llena de vagabundos helados, algunos de los cuales pasan aleatoriamente bastante cerca de nuestro Sol. Sabemos de dos objetos de este tipo, los cometas ‘Oumuamua y Borisov, que han sido detectados pasando por nuestro Sistema Solar antes de partir.. Borisov parecía indistinguible de uno de nuestros cometas locales, aparte de su órbita y su alta concentración de monóxido de carbono, pero ‘Oumuamua es claramente otra cosa. Es probable que ‘Oumuamua sea objeto de fascinación y asombro durante los siglos venideros.

Entonces, es inevitable que los astrónomos quieran observar más de cerca al próximo visitante, y probablemente a varios después de ese. Ahora se ha publicado una justificación de las ventajas de enviar una nave espacial para alcanzar tal objeto, y los aspectos prácticos de hacerlo. Ahora depende de la NASA decidir si hacer de la idea una prioridad, y del Congreso financiarla, a menos que otra nación decida entrar primero.

‘Oumuamua fue descubierto en 2017 y han pasado casi cinco años desde que se detectó a Borisov, pero es poco probable que tengamos que esperar mucho para encontrar otras oportunidades de encontrarnos con visitantes interestelares. Se espera que el Observatorio Vera Rubin, cuyo inicio de operaciones está previsto para 2025, nos permita encontrar millones de objetos en el Sistema Solar exterior, algunos de los cuales serán visitantes de otros lugares.

No está claro cuántos objetos interestelares serán captados de esta manera, pero es casi seguro que habrá algunos. El Dr. Alan Stern del Southwest Research Institute y sus coautores exploraron la probabilidad de que en un futuro razonablemente cercano uno se acerque lo suficiente como para que una nave espacial pueda alcanzarlo y estudiarlo a corta distancia.

Como investigador principal de la misión New Horizons, Stern tiene más experiencia que casi nadie cuando se trata de apuntar naves espaciales a bolas de hielo distantes.

Cualquier objeto interestelar debe viajar a gran velocidad, de lo contrario quedaría atrapado en el pozo de gravedad del Sol, lo que facilitaría su estudio. Sin embargo, Stern y sus colegas muestran que se puede esperar que un grupo sustancial se acerque lo suficiente y viaje lo suficientemente lento como para que pueda ser atrapado por una nave espacial sin avances tecnológicos con respecto a las que ya hemos lanzado.

La necesidad clave entonces será tener una misión lista para funcionar, ya sea en la Tierra con un cohete de lanzamiento que la acompañe, o en el espacio. Al modelar un rango probable de velocidades, los autores predicen que el tiempo probable que un objeto interestelar pasaría dentro de un radio de 10 AU (1.500 millones de kilómetros del Sol, similar a la órbita de Saturno) es de 770 días, por lo que no habría tiempo que perder.

Contrariamente a la intuición, un lanzamiento desde la Tierra nos permitiría interceptar una proporción mayor de las trayectorias modeladas, pero sólo si pudiéramos tener una nave lista para ir al espacio dentro de los 30 días posteriores a la detección. Los autores describen esto como un “período irrealmente corto”, ya que requeriría “mantener listo un vehículo de lanzamiento de clase planetaria durante varios años hasta que se encuentre un objetivo adecuado”.

En cambio, la mejor opción es preparar la nave espacial y almacenarla en L1, de modo que incluso un empujón suave la haría caer a la órbita terrestre baja para recibir asistencia gravitatoria, una vez que se haya detectado un objetivo adecuado. A menos que tengamos mucha suerte con el objetivo, la nave necesitaría poder aumentar su velocidad a través de sus propios sistemas en 3 km por segundo. Esto es mayor, pero comparable, a Cassini a 2,1 km/s y, por lo tanto, se considera alcanzable si no se sobrecarga con demasiados instrumentos.

La idea de alcanzar un objeto interestelar ya se ha explorado antes, pero este trabajo es mucho más detallado. No sólo considera la viabilidad de acercarse lo suficiente para estudiar tal objeto, sino que también considera los instrumentos más adecuados para tal trabajo. Un candidato fuerte, un espectrómetro de masas, ralentizaría la misión demasiado para el valor científico que proporcionaría, concluyen los autores. Otros instrumentos que han demostrado ser útiles en viajes anteriores al Sistema Solar exterior no serían adecuados para un objetivo tan pequeño. Sin embargo, si se equipara la nave con un espectrómetro para oro, cuyo precio es accesible dentro del presupuesto total, esto podría proporcionar datos valiosos sobre la composición de estos enigmáticos objetos.

En total, preparar una nave espacial de este tipo y ponerla en órbita, lista para funcionar, costaría menos de mil millones de dólares, concluyen los autores. Esto lo sitúa en un rango de precios similar al de proyectos como Lucy y Psyche, ya lanzados. y las misiones retrasadas a Venus Veritas y VenSAR. El costo sería comparable al de algunos espectrómetros para oro de alta gama en el mercado actual, demostrando que la ciencia avanzada no siempre tiene que venir con una etiqueta de precio exorbitante.

El artículo es de acceso abierto en Ciencias Planetarias y Espaciales.