A principios de este fin de semana, un nuevo explorador robótico construido por la NASA se lanzará a las profundidades del Sistema Solar, con la mira puesta en explorar un gran enjambre de asteroides distantes que se agolpan alrededor de Júpiter. La nave espacial sin tripulación, apodada Lucy, es la primera de su tipo en apuntar a estas rocas espaciales en su mayoría inexploradas, con la esperanza de que estudiarlas nos diga un poco más sobre cómo nació nuestro hogar celestial.
Los asteroides que Lucy está visitando se conocen como los troyanos de Júpiter, o simplemente, los troyanos, que llevan el nombre de la guerra de Troya por el astrónomo que calculó por primera vez sus distintas órbitas. Orbitan alrededor del Sol a lo largo de la misma sendero como Júpiter, con un gran cúmulo cargando por delante del planeta masivo y otro cúmulo detrás.
Ninguna nave espacial ha visitado antes esta población de objetos espaciales. Pero los científicos han estado ansiosos por estudiar a los troyanos de cerca, ya que creen que estos asteroides pueden proporcionar algunas pistas sobre cómo se materializó nuestro Sistema Solar. Al igual que otros asteroides en nuestro vecindario cósmico, se cree que los troyanos han cambiado muy poco desde que se formaron por primera vez hace aproximadamente 4.500 millones de años, durante los albores de los planetas. De esa manera, sirven como imágenes de bebés del Sistema Solar. Aún más tentadora es la teoría de que estos troyanos no se formaron en la órbita de Júpiter sino que vinieron de algún otro lugar. Si eso es cierto, entonces podrían decirnos mucho sobre cómo los primeros objetos y los planetas florecientes de nuestro Sistema Solar se cruzaron en esos caóticos primeros años.
“Hemos estudiado muchos asteroides y cometas, y todos pintan ciertas partes del cuadro”, dice Bill Bottke, miembro del equipo científico de Lucy en el Southwest Research Institute (SwRI). El borde. “Pero los troyanos, creemos, pintan otra parte del cuadro, pero todavía no estamos seguros de qué parte”.
La fuente troyana
La misión lleva el nombre del famoso esqueleto fosilizado “Lucy”, un antepasado prehumano descubierto en Etiopía en 1974 que se encontró intacto en un 40 por ciento. Ese Lucy proporcionó información crucial sobre la historia de la evolución humana, y el equipo de la misión detrás de Lucy de la NASA espera que su nave espacial haga lo mismo, pero esta vez para nuestro Sistema Solar.
El nombre de Lucy original proviene de la canción de The Beatles “Lucy in the Sky with Diamonds”, que explotó en todo el sitio de excavación etíope cuando los excavadores encontraron el fósil. Ahora, la NASA en realidad está enviando a Lucy al cielo, pero los “diamantes” que visitará la nave espacial no se parecen a nada que hayamos visto antes. Estos troyanos, que se cuentan por miles, se agrupan en dos grupos alrededor de Júpiter. Un grupo, apodado los “griegos”, se encuentra en un lugar bastante estable 60 grados por delante de Júpiter en su órbita; el segundo grupo, los “troyanos”, está a 60 grados detrás de Júpiter. A escala astronómica, esas regiones no son muy grandes. Entonces, ¿cómo terminó allí un gran grupo de rocas espaciales?
Una idea es que los troyanos son solo las rocas sobrantes que no llegaron a Júpiter cuando el planeta se estaba formando. En el nacimiento de nuestro Sistema Solar, un disco gigante de gas y polvo se arremolinaba alrededor de nuestro Sol y, finalmente, los materiales dentro de ese disco comenzaron a agruparse, formando los planetas. Los troyanos son quizás las piezas cercanas que no lograron convertirse en Júpiter y, en cambio, fueron capturados por la gravedad masiva del planeta en los lugares donde se encuentran ahora.
Otra idea, que Bottke y otros sugirieron en un estudio hace unos años, es que los troyanos en realidad vinieron de algún otro lugar, posiblemente de un grupo de rocas espaciales que alguna vez existieron más allá de Neptuno. Luego, los planetas tocaron sillas musicales y arrastraron a los troyanos a sus lugares actuales. Muchos científicos creen que es posible que los planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) no se formaran en las órbitas que tienen en este momento. Creen que se formaron más cerca del Sol, pero cuando el disco gaseoso que formaba los planetas desapareció, todo el Sistema Solar se volvió inestable y los planetas cambiaron. Neptuno terminó pasando a través de una nube gigante de objetos que existían en el borde del Sistema Solar, enviando rocas por todo el lugar, posiblemente un montón a Júpiter.
Si ese es el caso, entonces los troyanos son los “primos hermanos”, como dice Bottke, de los objetos en el Cinturón de Kuiper, una enorme nube de rocas espaciales heladas en los bordes exteriores del Sistema Solar que incluye a Plutón y otros planetas enanos. Hemos estado en algunos objetos del cinturón de Kuiper antes. Estudiar los troyanos de cerca podría ayudar a determinar si los objetos son similares, y eso nos dice si los planetas realmente se movieron hacia atrás en esos primeros días.
Además, los científicos solo quieren saber qué tipos de rocas espaciales son los troyanos, en comparación con los otros objetos que impregnan nuestro Sistema Solar. “Es realmente ‘¿Qué son?’”, Dice Bottke. “¿Son similares a los cometas? ¿Son diferentes de los cometas? ¿Son similares a los asteroides que hemos visto? ¿Son muy diferentes? Puede defender casi todas las posibilidades. Así que tenemos que averiguarlo “.
Recorriendo los troyanos
La NASA necesita llegar primero a los troyanos, lo cual no es tarea fácil. Lucy está tomando una de las trayectorias más complejas jamás concebidas, abarcando 4 mil millones de millas en el transcurso de 12 años. Durante ese tiempo, la sonda visitará un asteroide en el Cinturón de Asteroides y siete asteroides troyanos, mientras que también pasará por la Tierra para aumentar la gravedad en tres momentos diferentes. Debido a esto, Lucy se convertirá en la primera nave espacial en regresar a la Tierra después de viajar al Sistema Solar exterior.
Para descubrir el camino parecido a un espagueti de Lucy, la NASA y SwRI se unieron con Lockheed Martin, quienes construyeron la nave espacial y dieron con su trayectoria. Originalmente, el equipo de la misión esperaba visitar dos asteroides troyanos diferentes, con el objetivo de orbitarlos y tomar fotografías de muy alta resolución. Pero quedó claro que poner una nave espacial en órbita alrededor de un troyano costaría demasiado, superando el límite presupuestario que la NASA había puesto en la misión.
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Lockheed Martin tuvo que ser creativo. “Dije: ‘Está bien, ¿cómo puedo ofrecer el mismo tipo de ciencia pero hacerlo por la mitad del precio?’”, Cuenta Brian Sutter, arquitecto de la misión de Lockheed Martin. El borde, agregando: “En lugar de detenernos en dos asteroides, ¿por qué no hacemos un sobrevuelo de un montón de asteroides?”
El equipo de la misión le dio a Sutter una lista de deseos de 20 troyanos que les gustaría visitar y descubrió cómo visitar dos de ellos con bastante facilidad dentro del presupuesto. Pero tenía curiosidad por saber si podían sacarle aún más provecho a Lucy. Así que se sentó y creó, entre todas las cosas, una hoja de cálculo de Excel. Puso en el camino propuesto por Lucy y las órbitas conocidas de otros 750.000 asteroides, para ver si la nave espacial se acercaba a alguno de ellos en su viaje. “Tenía esta pequeña hoja de cálculo genial que construí”, dice Sutter. “En realidad, alguien la había visto una vez y la llamaron la hoja de cálculo de Excel más ridículamente complicada que jamás habían visto”. Gracias a sus habilidades con Microsoft Office, encontró más troyanos que Lucy podía pasar y un asteroide del cinturón principal para arrancar.
Eso les da a los científicos de Lucy una amplia gama de objetos para visitar. Por primera vez en 2025, Lucy volará junto a un asteroide del cinturón principal llamado Donaldjohanson (en honor al paleoantropólogo que descubrió el fósil de Lucy). Ese encuentro servirá como una prueba de lo que está por venir. En 2027, Lucy visitará dos troyanos, Eurybates y Polymele, ubicados en el enjambre que sigue a Júpiter. Eurybates tiene una pequeña luna llamada Queta, que los científicos creen que se creó durante una colisión pasada. El próximo año, Lucy visitará a dos troyanos más en el mismo enjambre, Leucus y Orus. Luego, en 2033, Lucy llegará al enjambre. adelante de Júpiter, encontrándose con dos troyanos que orbitan uno alrededor del otro, Patroclo y Menoetius. Es un grupo ecléctico. “No solo estamos viendo muchos de estos objetos, sino que estamos probando cuán diversos son en composición”, dice Bottke.
Si eso no fuera suficiente, Lucy incluso puede tener combustible sobrante para una misión extendida una vez que esté lista. Pero el equipo de la misión cruzará ese puente después de que pasen los 12 años. Ahora, todo el mundo está concentrado en el lanzamiento de Lucy, que se ha complicado por la pandemia de COVID. Cuando las órdenes de quedarse en casa entraron en vigor en marzo de 2020, el equipo de la misión tardó cinco meses en reunir a Lucy y realizar pruebas cruciales previas al lanzamiento. “Realmente tuvimos que rediseñar la forma en que lo hicimos [that process]”, Dice Donya Douglas-Bradshaw, directora de proyectos de Lucy en la NASA. El borde, “Muchas de las actividades que se habrían realizado cara a cara se realizaron de forma remota”.
Los equipos de la NASA pudieron mantener el cronograma en marcha, a pesar de revisar completamente sus protocolos. Ahora, Lucy está lista para lanzarse sobre un cohete Atlas V, fabricado por United Launch Alliance, este fin de semana en Cabo Cañaveral, Florida. A partir de ahora, el despegue está programado para las 5:34 a.m. ET del sábado 16 de octubre, pero hay mucho tiempo para enviar a Lucy en su camino. La NASA tiene una ventana de lanzamiento que abarca 23 días más allá del sábado, con la opción de lanzar dentro de una hora cada día durante ese período.
Por supuesto, el lanzamiento es solo el comienzo de un largo camino por delante. Pero para aquellos que han viajado hasta aquí, es un momento emotivo. “Se siente un poco surrealista”, dice Douglas-Bradshaw. “Quiero decir que la semana pasada fue la última vez que veré la nave espacial, antes de, quizás, verla cuando vuela cerca de la Tierra. Y, ya sabes, me sentí un poco triste, porque es realmente una obra de arte “.