JunoCam: los ojos de Juno

No es muy corriente diseñar un aparato de precisión sabiendo que tiene una alta probabilidad de estropearse al cabo de pocas horas de uso. Ese es el caso de JunoCam, la cámara instalada a bordo de la sonda Juno, que ahora gira en torno a Júpiter y que debería empezar a transmitir sus primeras imágenes detalladas a primeros de agosto.

JunoCam es un artilugio pequeño, de apenas un palmo de altura con un campo de visión de 58 grados, aproximadamente lo mismo que su cámara de vacaciones. A diferencia de las cámaras que han volado en misiones anteriores, que estaban basadas en un pequeño telescopio para obtener vistas muy próximas, esta monta un objetivo de diseño convencional –si puede llamarse así a un sistema de 14 lentes de las cuales las cinco primeras se han construido con vidrio resistente a la radiación, para proteger al resto de la óptica.

Aparte de su valor estético, las imágenes servirán para contextualizar las mediciones que hagan al mismo tiempo los demás sensores de a bordo

Juno describe una trayectoria muy alargada, que la mantendrá casi todo el tiempo a mucha distancia de Júpiter. Precisamente, para evitar los intensos cinturones de radiación. Tan solo durante unas pocas horas en cada órbita se zambullirá muy, muy cerca del planeta, apenas a 5.000 kilómetros de altura. Es entonces cuando la cámara se pondrá en marcha para captar imágenes muy detalladas de las nubes. Aparte de su valor estético, servirán para contextualizar las mediciones que hagan al mismo tiempo los demás sensores de a bordo.

Como Juno se mueve girando continuamente alrededor de su eje, la JunoCam barrerá el paisaje de horizonte a horizonte, en bandas sucesivas que luego se ensamblarán para producir un panorama completo. En el momento de máxima aproximación cada píxel de la imagen cubrirá unos tres kilómetros de nubes, una resolución extraordinaria en un planeta cuyas tormentas pueden tener cientos o incluso miles de kilómetros de extensión.

La cámara está diseñada para estudiar nubes; nada más. Aunque será una desilusión para muchos, no servirá para fotografiar ninguno de los satélites galileanos: En el mejor de los casos, estos aparecerán como un puntito de 20 o 30 píxeles de diámetro. Las impresionantes vistas de los volcanes o del océano helado de Europa que transmitió hace veinte años la nave Galileo no volverán a repetirse esta vez.

Las fotos de la JunoCam permitirán estudiar las alturas que alcancen las nubes de tres formas distintas: Por esteroscopia, comparando dos imágenes sucesivas tomadas desde ángulos ligeramente distintos; por simple medición del tamaño de sus sombras, aprovechando la iluminación rasante del Sol y, finalmente, aprovechando que el metano absorbe las longitudes de onda en la banda del color rojo. Una de cada dos fotos se tomará a través de un filtro rojo: Las nubes altas, que dispersan la luz, aparecerán más brillantes mientras que las más bajas, donde la absorción es mayor, se verán casi negras.

Como la cámara no distingue detalles de menos de 3 kilómetros, las nubes tendrán que ser de tamaño bastante mayor que las que vemos en nuestra experiencia diaria. Pero en Júpiter eso no es problema: En su troposfera, una nube típica puede tener hasta 20 o 30 kilómetros de altura. Si, además, se mueve a más de 140 km/h (cosa bastante corriente allí) podrá detectarse la diferencia de posición entre dos imágenes sucesivas y permitir así el cálculo directo de su velocidad.

Otro objetivo interesante son los polos de Júpiter, que nunca han sido fotografiados. Los de Saturno sí y si eso sirve de comparación, en ellos se han detectado un “agujero” en las nubes comparable al vórtice de un huracán cuyas paredes alcanzan los 70 kilómetros de altura

JunoCam también estudiará las tormentas eléctricas. Un detalle curioso es que en Júpiter parecen mucho menos frecuentes que en la Tierra: La sonda Galileo detectó solamente 26 en todo el lado oscuro de Júpiter, cuando en la Tierra lo normal es contar hasta 2000 en un momento dado. Claro que en Júpiter la escala es monstruosa: Una tormenta con descargas puede medir alrededor de 1.000 kilómetros de diámetro, suficiente para cubrir toda la península ibérica.

La JunoCam se diseñó para resistir las 36 órbitas (unos dos años) que durará la misión, pese a los sucesivos baños de radiación que va a sufrir. Pero no es seguro que aguante bien más allá de la mitad. De hecho, se calcula que a partir de la órbita número 8, el rendimiento del sensor empezará a degradarse. Para entonces, el impacto de protones de alta energía puede haber dañado más de un centenar de píxeles. Aunque esos defectos no serán visibles en las imágenes finales, gracias al procesado digital, el problema irá a más a medida que la nave vaya pasando una y otra vez a través de los cinturones de radiación.