Un gráfico de la posición del Sol en la Vía Láctea. Un corte se acerca al Sol y su esfera de influencia que bordea el medio interestelar. Una línea de distancia en Unidades Astronómicas (AU) coloca las sondas actuales de la NASA a 51,5 AU (New Horizons), 128,5 AU (Voyager 2) y 154,4 AU (Voyager 1) del Sol. La futura Sonda Interestelar se sitúa a 400 AU, más lejos de lo que ha viajado cualquier sonda
 Una futura misión de sonda interestelar tiene como objetivo viajar más allá de la heliosfera hasta el medio interestelar local para comprender de dónde viene nuestro hogar y hacia dónde se dirige. Crédito: Laboratorio de Física Aplicada John Hopkins.

 

Un equipo de científicos norteamericanos han encontrado la manera óptima de salir de la heliosfera para conocer el tamaño y la forma real del escudo electromagnético generado por el Sol

Foto: Una visualización de la heliosfera que protege la Tierra y el resto de planetas del sistema solar. (NASA)
Una visualización de la heliosfera que protege la Tierra y el resto de planetas del sistema solar. (NASA)

Científicos de la universidad de Michigan han identificado la ruta perfecta de escape para una misión desde la Tierra hasta el inexplorado espacio interestelar. En vez de cruzar la parte frontal o lateral de la onda de choque provocada por el campo electromagnético del Sol, sugieren que la próxima trayectoria de una nave especial que salga del Sistema Solar debería ser directamente por la cola de la heliosfera, la parte más alargada.

Pero, como apunta la autora principal del estudio Sarah A. Spitzer, no conocemos ni los límites ni la forma real de esta vasta burbuja protectora que abarca todos los planetas. Somos como un pez dorado intentando conocer la pecera en la que vivimos, afirma. Éste es uno de los grandes misterios de nuestro vecindario cósmico.

Conocer las dimensiones y el contorno tridimensional de la heliosfera es crucial para que comprendamos el grado de protección exacto que tenemos contra las partículas de alta energía del espacio exterior y poder predecir el clima espacial y posibles eventos de extinción, así como ayudar en la planificación futuros viajes interestelares tripulados. La hoja deruta propuesta por Spitzer y sus colegas revelaría datos clave para la comprensión de nuestro sistema solar y la futura supervivencia de la especie humana.

Ruta clave para el conocimiento y nuestra supervivencia

El estudio publicado en el diario científico revisado por pares Frontiers in Astronomy and Space Sciences revela una ruta que, al contrario que las misiones Voyager o la New Horizons, maximizará los beneficios científicos de futuras misiones interestelares para entender cómo funciona y cómo es exactamente el campo electromagnético protector del sol.

Ilustración del estudio con las posiciones de las Voyager, la New Horizons y la sonda propuesta. (Universidad de Michigan)
Ilustración del estudio con las posiciones de las Voyager, la New Horizons y la sonda propuesta. (Universidad de Michigan)

Sabemos que la heliosfera es el escudo del sistema solar, un gigantesco campo electromagnético que mide aproximadamente 123 unidades astronómicas (una UA es el equivalente a la distancia entre la Tierra y el Sol). Este campo protege todos los planetas así como la vida en la Tierra de las increíbles fuerzas destructivas de los rayos cósmicos galácticos. Funciona de forma similar a cómo el campo magnético terrestre nos protege de la mortífera radiación del sol.

Actualmente, según los datos con los que contamos por ahora, sabemos la heliosfera está compuesta por nueve partes: el viento solar, un anillo de corriente eléctrica, una estructura exterior, la onda de choque de terminación, la funda solar, la heliopausa, la heliocola, un muro de hidrógeno y el frente de choque.

El estudio analizó un total de seis trayectorias potenciales para una futura sonda interestelar, que van desde rutas para sacarlas rápidamente de la influencia solar hasta rodeos que se extienden a lo largo de los bordes del sistema solar. Usando simulaciones exhaustivas, el equipo de Spitzer llegó a la conclusión de que un viaje que salga por la cola de la heliosfera ofrecería el mejor punto de vista para estudiar toda la estructura y la dinámica de este fenómeno natural. Marc Kornbleuth, otro autor del estudio, afirma que el equivalente de esta futura trayectoria de una sonda interestelar sería salir por la puerta lateral de una casa, algo que nos ayudaría a comprender la longitud y la anchura del edificio mejor que salir por la puerta principal.

Un nuevo camino para la exploración espacial tripulada

Esta nueva ruta de escape interestelar cambiaría sin duda nuestra comprensión de la interacción de la heliosfera con el medio interestelar circundante. También abriría la posibilidad de tomar mejores muestras del plasma interestelar, tanto dentro de los confines de la heliosfera como más allá de sus confines.

Tener esos datos puede hacer avanzar significativamente nuestro conocimiento de la física espacial, obteniendo información sobre la naturaleza de los rayos cósmicos que la heliosfera desvía y cómo funciona esta barrera protectora.

Los datos del Voyager 2 han ayudado a la NASA a comprender un poco mejor la heliosfera, pero todavía queda mucho por descubrir. (NASA)
Los datos del Voyager 2 han ayudado a la NASA a comprender un poco mejor la heliosfera, pero todavía queda mucho por descubrir. (NASA)

Las implicaciones de estos posibles descubrimientos van mucho más allá del interés académico. Sería vital para el futuro de la exploración espacial y el desarrollo de estrategias que protejan a posibles astronautas interestelares de los peligros de la radiación galáctica además de salvaguardar la vida en la Tierra contra las impredecibles fuerzas del cosmos.

El largo viaje cósmico

El viaje más allá del sistema solar todavía es una nota a pie de página en comparación con el resto de misiones espaciales. Básicamente, sólo hay tres misiones que hayan conseguido llegar al límite: Voyager, Pioneer y New Horizons, hitos en la exploración espacial que han allanado el camino a una futura sonda interestelar que siga esta nueva ruta.

Las Voyager 1 y 2, lanzadas simultáneamente en 1977, han proporcionado un torrente de datos constante sobre los planetas exteriores y el borde de la heliosfera. La Voyager 1, que actualmente está a más de 154 unidades astronómicas (UA) del Sol, es hoy en día el objeto hecho por el hombre más alejado de la Tierra (aunque ahora tiene problemas con su ordenador de abordo que la NASA espera solucionar). La Voyager 2, que la sigue de cerca a 128,5 UA, nos ha dado información detallada sobre Neptuno y Urano. Estas naves espaciales han superado con creces su vida útil esperada, continuando la transmisión de datos a la Tierra y ofreciendo un vistazo preliminar al límite que separa el sistema solar del espacio interestelar.

La Voyager 2 es la segunda nave humana en abandonar el sistema solar (NASA)
La Voyager 2 es la segunda nave humana en abandonar el sistema solar (NASA)

 

Las Pioneer 10 y 11 fueron literalmente los pioneros de la exploración del espacio profundo que precedieron a las Voyager Lanzadas a principios de la década de 1970, estas misiones fueron las primeras en atravesar el cinturón de asteroides y proporcionar imágenes de cerca de Júpiter y Saturno.

La última nave espacial en ruta de salida del sistema es New Horizons, lanzada en 2006 para estudiar Plutón y el Cinturón de Kuiper, la nube de objetos de la que sale y entra el dios cósmico de la muerte y otros objetos, como los cometas de larga duración como el Halley. Después de su vuelo histórico sobre Plutón en 2015, la misión ha continuado explorando otros objetos del cinturón, capturando datos sobre estos objetos distantes y helados. Actualmente New Horizons está a ‘sólo’ 51,5 UA del Sol.

La siguiente generación

La futura sonda interestelar propuesta en el estudio iría mucho más allá que esas misiones, ampliando radicalmente nuestro conocimiento del sistema solar y su frontera. Su objetivo será aventurarse en el medio interestelar local mucho más allá de las posiciones actuales de los Voyager 1 y 2, con la idea de viajar hasta 400 UA y posiblemente más allá de 1.000 UA.

A diferencia de las misiones Voyager, Pioneer y New Horizons, que se centraron principalmente en la exploración planetaria, la futura sonda tendría como objetivo principal comprender la heliosfera y el espacio interestelar que la rodea.

La futura nave deberá aprovechar los últimos avances en tecnología de propulsión, energía, comunicación y navegación para viajar más lejos que nunca y poder seguir transmitiendo datos a través de distancias sin precedentes en la historia de la humanidad. Es un gran reto tecnológico que hay que realizar no sólo porque es extremadamente difícil, que diría el Presidente Kennedy, sino porque es vital para comprender nuestro lugar en la galaxia.

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Por jaime