Maniobras espaciales hacia un cometa

La nave espacial Rosetta, que va de camino a un cometa a unos 600 millones de kilómetros de la Tierra, tiene que encender hoy sus motores durante unas horas, en una maniobra milimétricamente diseñada para perder velocidad en su aproximación al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, su destino. Es la segunda de las tres grandes operaciones de frenado programada (la primera se cumplió con éxito el 21 de mayo), más otras de ajuste para llegar al cometa, el próximo 6 de agosto, a la velocidad y distancia planeadas. Si no se hacen correctamente, la nave se pasaría de largo y el objetivo de la Agencia Europea del Espacio (ESA) es poner la Rosetta en órbita del 67P/Churyumov-Gerasimenko para acompañarlo en su viaje hacia el Sol. “Estas maniobras ponen la nave espacial un escalón más cerca al cometa, de manera que, a la llegada, a principios de agosto, estaremos a 100 kilómetros de distancia y a una velocidad relativa de un metro por segundo”, ha explicado Sylvain Lodiot, jefe de operaciones de la Rosetta.

La nave, que partió de la Tierra en marzo de 2004, viajó hibernada durante dos años y medio, es decir, con la mayoría de sus equipos apagados e incomunicada con la Tierra, hasta que se despertó el pasado mes de enero. Desde entonces, mientras los científicos e ingenieros verificaban el estado de salud de todos los instrumentos de a bordo y la sonda espacial reducía la distancia al objetivo de cinco a dos millones de kilómetros, el cometa se ha despertado al irse acercando a la estrella.

La llegada al objetivo está prevista para el próximo agosto

Hace un mes había empezado a calentarse el núcleo del 67P/Churyumov-Gerasimenko, sublimándose hielo de su superficie y formando ya una envoltura de gas y partículas, el coma, que se extendía 1.300 kilómetros en el espacio. Luego se forma la cola, por efecto del viento solar. “Está empezando a parecer un cometa auténtico”, señalaba Holger Sierjs, investigador de la misión. “Parece increíble que dentro de unos pocos meses, la Rosetta estará dentro de esa nube de polvo y en camino hacia el origen de la actividad del cometa”.

La misión Rosetta, con un coste total de 1.300 millones de euros, está concebida para ser la primera en la historia en descender en la superficie del cometa. Será en noviembre de este año, con la nave ya en órbita del 67P/Churyumov-Gerasimenko, cuando se desprenda de ella el módulo Philae (con 10 instrumentos científicos a bordo) para anclarse al núcleo cometario y tomar allí datos de composición química, estructura del objeto celeste, propiedades térmicas y mecánicas, etcétera. Los 11 instrumentos de la Rosetta, estudiarán mientras esté en órbita el 67P/Churyumov-Gerasimenko y su transformación a medida que se vaya acercando al Sol, así como unos meses después, cuando se esté alejando. La misión concluirá en agosto de 2015.

El interés de los científicos por esta especie de icebergs cósmicos que son los cometas, bloques de hielo con fragmentos de roca y polvo, deriva del hecho de que su composición no ha debido cambiar mucho desde la fase de formación del Sistema Solar, hace unos 4.600 millones de años, a diferencia de la profunda transformación sufrida, por ejemplo, por la Tierra.

Al irse acercando al Sol el objeto ha formado el coma cometario

El núcleo del 67P/Churyumov-Gerasimenko tiene forma irregular, de unos tres por cinco kilómetros, y su estudio de cerca permitirá no solo hacer un mapa de su superficie, sino identificar sus zonas activas y los cambios que sufren al evaporarse el hielo y las partículas de polvo y gas que se desprenden.

Pero para eso, primero hay que llegar. Con las maniobras que se realizan estas últimas semanas de viaje, bajo la dirección de los expertos del centro de control de vuelos espaciales ESOC de la ESA, en Darmstadt (Alemania), “vamos cambiando la velocidad de Rosetta de manera que, el 6 de agosto, [el cometa y la nave] tengan la misma velocidad y posición”, explica Andrea Accomazzo, director de vuelo de la misión. Tras la operación planeada para hoy, queda un tercer frenado importante, de varias horas, el 18 de junio, y otros cuatro más suaves en julio. Se trata de enviar órdenes a la nave para que encienda sus cohetes y, al expulsar combustible por delante en el sentido de la marcha, aminoran la velocidad.

“La nave Rosetta y el cometa que va a estudiar se encuentran en un punto del Sistema Solar, pero cada uno llega con una órbita distinta”, explica el ingeniero aeronáutico Miguel Belló-Mora, experto en dinámica orbital, que diseñó el viaje, es decir, la trayectoria de esta misión. “Al ser las órbitas distintas, lo son también sus velocidades. Si la Rosetta no enciente sus motores para igualar su velocidad a la del cometa, el encuentro entre los dos sería muy fugaz dado que estamos hablando de velocidades relativas de varios miles de kilometros por hora”. Así fue el encuentro de la nave Giotto, también de la ESA, con el cometa Halley, en 1986. La sonda no igualó su velocidad a la del cometa y lo que hizo fue sobrevolarlo, tomando datos e imágenes durante unos minutos.

El módulo ‘Philae’ descenderá a la superficie para tomar datos

Con la nave Rosetta, los científicos e ingenieros son mucho más ambiciosos que hace casi tres décadas, así que hay que frenar. “Un vehículo en tierra frena por la acción del suelo sobre las ruedas, en el aire, por efecto de la resistencia aerodinámica”, continúa Belló-Mora. “Pero en el espacio no hay un agente exterior que pueda frenar la nave, así que ésta utiliza sus motores cohete, que expulsan por sus toberas el combustible (hidracina, xenón...) a gran velocidad. Por el principio de acción y reacción se produce el frenado de la nave”. Con la operación planificada para hoy se reducirá la velocidad relativa de la nave respecto al 67P/Churyumov-Gerasimenko en 271 metros por segundo.