Recientemente ha habido mucha especulación sobre el visitante interestelar 3I/ATLAS, gran parte de la cual probablemente se debe a datos de baja calidad, dado que tenemos que observarlo desde la Tierra o, en algún caso, desde Marte. En cualquier caso está mucho más lejos de lo que sería lo ideal. Pero ese podría no ser el caso de un futuro objeto interestelar. La Agencia Espacial Europea (ESA) está planeando una misión que potencialmente podría visitar a un nuevo visitante interestelar, o un cometa que esté haciendo su primer paso hacia el interior del sistema solar. Pero, dadas las limitaciones de la misión, cualquier objetivo potencial de este tipo tendría que cumplir una serie de condiciones. Un nuevo artículo, disponible en versión preimpresa en arXiv, escrito por el autor principal, el profesor Colin Snodgrass de la Universidad de Edimburgo y sus colegas, analiza cuáles son esas condiciones y evalúa la probabilidad de que encontremos un buen candidato dentro de un tiempo razonable después del lanzamiento de la misión.
Comet Interceptor (CI), como se conoce a la misión, es una misión Clase F de la ESA, lo que significa que debe desarrollarse y lanzarse rápidamente. Luego se ubicará en una órbita de estacionamiento en el punto de Lagrange L2 Tierra-Sol hasta encontrar un objetivo adecuado: un nuevo cometa dinámico (DNC), un tipo de cometa que entraría por primera vez en el sistema solar interior. Alternativamente, si la misión tiene mucha suerte, también podría observar un objeto interestelar a su paso por nuestro sistema solar en su viaje de ida, pero la probabilidad de que eso suceda dentro de una distancia razonable en el momento preciso en que CI está esperando es sorprendentemente baja.
Sin embargo, los DNC son más comunes. El artículo señala 132 de ellos entre 1898 y 2023, aunque tienen sus propias peculiaridades con las que lidiar. Muchos son extremadamente débiles y sólo se descubren unos meses o años antes de su llegada al sistema solar interior. Ahí es donde entra en juego otra nueva misión: se espera que el Legacy Survey of Space and Time (LSST) en el Observatorio Vera C. Rubin encuentre muchos más DNC de los que se hayan visto antes y, con suerte, dé suficiente advertencia para que el equipo de la misión de CI pueda analizar un objetivo potencial para determinar su idoneidad.
Fraser analiza la misión Comet Interceptor.
Pero incluso si el LSST encuentra un candidato razonable, no hay garantía de que un cometa brille hasta un punto interesante a medida que se acerque al Sol. Alternativamente, tampoco hay garantía de que no se rompa antes de que CI se acerque lo suficiente para inspeccionarlo. Dado que la misión sólo puede elegir un objetivo potencial, estas incógnitas añaden un elemento de azar lo suficientemente grande como para hacer sonrojar a la mayoría de los jugadores empedernidos.
Por lo tanto, es mejor analizar la teoría de juegos en los posibles escenarios para tener una mejor idea de qué esperar al seleccionar un objetivo real. Ese análisis comenzó con algunas limitaciones básicas de la misión. Había un «delta-v» limitado: la energía necesaria para llegar al cometa, dadas las limitaciones de la nave espacial para transportar el combustible necesario hasta el punto L2. Los autores calcularon esto en 1,5 km/s, no particularmente rápido para los estándares de las misiones interplanetarias.
CI tendría que interceptar el cometa en algún lugar entre 0,9 y 1,2 au (en algún lugar justo alrededor de la trayectoria orbital de la Tierra) y, lo que es más importante, debe cruzar el plano de la eclíptica donde realmente se encuentra la Tierra para estar dentro del alcance. La nave espacial también debe mantener el Sol en un ángulo de entre 45° y 135° para garantizar que sus paneles solares funcionen. Y, quizás lo más importante, el sobrevuelo del cometa no puede tener lugar a más de 70 km/s, ya que el daño resultante del polvo podría destruir las sondas más pequeñas que CI lanzaría para estudiar la coma del cometa. Además de eso, existe un punto óptimo de desgasificación, donde el cometa objetivo debe producir suficiente gas para ser interesante, pero no lo suficiente como para destruir la sonda. Según el artículo, el cometa Halley parece ser un límite superior razonable para la desgasificación necesaria.
Vídeo de la ESA que explica la misión Comet Interceptor. Crédito – Canal de YouTube de la ESA
Los autores abordaron su análisis de los cometas históricos desde dos ángulos diferentes. Primero echaron un vistazo a los ejemplos científicamente más interesantes. Las limitaciones de este enfoque incluían observar únicamente los cometas en su camino hacia el sistema solar en lugar de cuando regresaban, y tener un brillo de magnitud 10, que los autores utilizaron como indicador de la actividad. Después de seleccionarlos, les quedaban nueve candidatos potenciales. Pero tras una inspección más exhaustiva, literalmente no se pudo acceder a ninguno, dadas las limitaciones de ingeniería de la misión. La mayoría estaban demasiado lejos de cruzar el camino de la Tierra o requerían demasiado delta-v para llegar.
Así que probaron otro mecanismo de selección: filtrar primero por viabilidad. Lo que en la práctica significó que seleccionaron aquellos que pudieran alcanzarse dentro del presupuesto 1,5 delta-v de la misión, manteniendo al mismo tiempo los requisitos de actividad. Esto lo redujo a tres cometas, todos los cuales fueron encontrados en los últimos 25 años. El más interesante fue C/2001 Q4 (NEAT), que se encontró en 2001, aproximadamente 2,5 antes de alcanzar su perihelio. Tenía buenos niveles de actividad y podía alcanzarse dentro del presupuesto delta-v de 1,5 km/s. El único problema era una velocidad de vuelo relativamente alta de 57 km/s, lo que significaba que las sondas que CI lanzaría para estudiar el coma podrían resultar dañadas y que el tiempo con el cometa sería limitado para recopilar datos valiosos.
Siendo realistas, la probabilidad de encontrar un candidato ideal en el período de 2 a 3 años de la misión de CI no es muy grande. Como tal, los operadores de la misión probablemente tendrán que encontrar uno que sea «suficientemente bueno» y recopilar todos los datos que puedan sobre él. Esa es una limitación inherente a este tipo de misiones en las que el objetivo final no se conoce hasta después de que la misión ha sido diseñada y lanzada. Pero, con un poco de suerte, CI podrá encontrar un buen candidato, muy probablemente con la ayuda de LSST, cuando se lance en 2029. Tal vez, si tiene mucha, mucha suerte, incluso encontrará un visitante interestelar con quien reunirse; si eso sucede, mi dinero está en nombrar ese objeto interestelar en particular, Rama.
Más información:
C. Snodgrass y otros – Consideraciones sobre el proceso de selección de objetivos para la misión Comet Interceptor
TU – La ESA da luz verde a su misión interceptora de cometas
TU – ¿Podríamos lanzar una misión para perseguir el cometa interestelar 3I/ATLAS?