¿Por qué tardamos 8 años en llegar a Júpiter?

A Coruña

En este Coruña Científica de Astronomía nos vamos de viaje espacial con la sonda Juice que ha despegado con éxito este viernes 14 de abril. ¿A dónde nos lleva?

Hace cuatro días que el cohete Ariane 5, despegó desde el Centro Espacial Europeo de Kourou en la Guayana Francesa. En su interior albergaba la sonda Juice. Cuya misión es investigar tres lunas de Júpiter: Ganímedes, Europa y Calisto.

Conocer mejor el sistema solar y los planetas que “conviven” con nosotros es de por sí interesante. Descubrir que hay mundos helados o llenos de volcanes que tienen diferencias con nuestro planeta, pero también semejanzas es atrayente y cautivador para una mente curiosa. Y uno de los motivos que nos lleva a estudiar otros planetas y sus lunas es conocer si esos lugares podrían ser una opción para la vida fuera de nuestro planeta.

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La Agencia Espacial Europea ha escogido estudiar con mayor detalle estas lunas porque gracias a misiones previas sabemos que en ellas, bajo su superficie, hay grandes masas de agua. La cantidad de agua que hay en esas lunas podría ser incluso superior a la cantidad de agua que hay en los océanos de la Tierra. Y esto hace que esas lunas sean muy interesantes, porque hoy en día sabemos que la presencia de agua es un elemento muy importante en las condiciones necesarias para que un mundo sea habitable y pueda albergar vida. Ganímedes es el objetivo principal, porque es una luna enorme del tamaño de un planeta, y se espera llegar a ella en diciembre de 2034.

¿Por qué nos va a llevar 8 años llegar a Júpiter? si en otras misiones nos llevó menos tiempo?

Hemos visitado Júpiter en 9 ocasiones. La última misión, Juno, se lanzó en 2011 y llegó a ese planeta en 5 años. ¿Por qué hay esta diferencia de 5 a 8 años de viaje? La respuesta no es sencilla. Aunque tengan el mismo destino los viajes espaciales no llevan siempre el mismo tiempo. Debemos tener en cuenta que:

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• Júpiter y la Tierra no están siempre a la misma distancia;
• No surcamos el espacio en línea recta;
• En esta ocasión, se va a realizar el viaje con poco combustible.

Vamos a tratar de explicar un poco esto.

Por un lado, debemos tener en cuenta que Júpiter no está siempre a la misma distancia de la Tierra porque ambos planetas se mueven alrededor del Sol, pero no lo hacen en círculos perfectos, sino en órbitas elípticas, y su distancia al Sol es diferente. Por lo tanto, ambos planetas se mueven a distinta velocidad, y además su velocidad varía según el momento de la órbita en el que estén. Así pues, la distancia entre Júpiter y La Tierra cuando están más cerca es casi la mitad (590 millones de kilómetros) que cuando están más lejos (965 millones de kilómetros).

Por otro lado, viajar por el espacio no es sencillo debemos tener en cuenta como la gravedad afecta a nuestra velocidad, dirección, inercia… y también cuando es el momento idóneo de realizar un lanzamiento para que el recorrido proyectado se pueda cumplir. En esta ocasión la ventana de lanzamiento (es decir, el momento en el que el lanzamiento se puede realizar para que todo vaya según los cálculos previstos) es de tan sólo un segundo.

Finalmente, no es lo mismo viajar por el espacio pasando cerca de un planeta que querer detenerse en las lunas que lo orbitan. En esta ocasión necesitan que el viaje inicial se realice con muy poco combustible y con pocas maniobras de propulsión; para tener más capacidad de maniobra una vez se alcance el sistema de Júpiter y sus lunas. En el espacio si tienes poco combustible te tienes que ayudar de “asistencias gravitatorias”, es decir utilizar otros cuerpos como planetas o lunas para modificar la dirección.

Para que nos lo imaginemos en términos coruñeses, viajar de la Tierra a Júpiter es como si ustedes quieren ir en bus desde Los Rosales a Palavea: no tienen una conexión directa y tienen que calcular su viaje antes de hacerlo. Para ello tienen que estudiar las frecuencias de las líneas 12 y 14 que salen de los Rosales, ver en qué paradas tienen que bajarse para enlazar con la línea 1A o con la 20 que llegan a Palavea. Incluso existen varias combinaciones posibles y si tienen prisa tienen que estudiar cuál es la mejor opción para evitar tráfico o evitar tiempo de espera en la conexión de una línea y otra; en cambio si lo que necesitan es evitar caminar tienen que buscar las paradas más cercanas…

En este viaje los ingenieros han calculado que van a ser necesarias hasta 4 maniobras de este tipo alrededor de la Tierra, la Luna y Venus. Por eso tardaremos 8 años en llegar a Júpiter y una vez allí vamos a “callejear” entre sus lunas durante otros 3 años.

¿Cñomo ha sido el lanzamiento del cohete Ariane 5?

En esta misión no salieron las cosas a la primera y fueron necesarios varios intentos. Por fin este pasado viernes el cohete Ariane 5 consiguió despegar, pero ya lo habían intentando en los días previos. La previsión de lanzamiento inicial era para 2022 y se retrasó a 2023 por desarrollo de la misión. Una vez programado el lanzamiento para el 13 de abril de este año, se retrasó 24 horas por riesgo de rayos. En esta ocasión el retraso del lanzamiento no tuvo nada que ver con problemas técnicos del cohete o de la sonda, sino con unas condiciones climatológicas adversas que podrían poner en riesgo la misión. Por eso se decidió retrasar el lanzamiento un día.

Finalmente el viernes 14 se pudo lanzar sin problemas, aunque no sin tensión. Unos minutos después del lanzamiento, el cohete y la nave se separan, lo que es el procedimiento normal, y la nave Juice debe empezar a emitir para ponerse en contacto con la Tierra. Esta comunicación ha tardado prácticamente hasta el límite de tiempo previsto, por lo que ha habido minutos de tensión y silencio en la sala de operaciones de la misión.

Salvo este incidente, por el momento todo va sucediendo como era esperado.

La nave espacial ha desplegado los paneles solares y en las próximas semanas irá desplegando sus antenas y brazos de instrumentos; y finalmente revisará los instrumentos científicos que lleva a bordo.

Pero, como hemos dicho, la información sobre Júpiter y sus lunas, todavía tardará en llegar 8 años. Hasta 2031 tendremos que esperar.

Esta es una misión que dirige la ESA pero que tiene implicación de 23 países y la colaboración de otras agencias espaciales.

Aunque quizás sorprenda a quienes vivieron la carrera espacial que nos llevó a la Luna por primera vez, este tipo de colaboraciones son frecuentes en la exploración del espacio hoy en día.

La agencia europea se ha aliado con otras agencias espaciales para trabajar en la misión durante los próximos 12 años, colaboran la NASA (que es estadounidense), la JAXA (japonesa) y la ISA (israelí).

Además de las agencias espaciales existen otras empresas e instituciones implicadas en el desarrollo de alguno de los componentes de la sonda espacial, en la tecnología que lleva o en los experimentos científicos que va a realizar. Para que nos hagamos una idea, sólo de España colaboran siete compañías y hay 23 países implicados.

¿Cómo nos podemos mantener al día de esta misión? ¿Podemos ver imágenes o revivir este momento?

Como hemos dicho, la Agencia Espacial Europea es la principal organización que ha desarrollado esta misión y se pueden seguir todas las novedades de la misma a través de las cuentas de twitter @ESA_Juice y @esaoperations

Además, en la cuenta de YouTube de la ESA se puede encontrar el vídeo del lanzamiento (que dura casi 2 horas y media; y en el que se pueden ver imágenes del centro espacial de operaciones en Alemania, entrevistas con personal implicado en la misión, imágenes de cómo se ensambló y montó todo… y por supuesto del momento del lanzamiento del cohete). Eso sí, el vídeo está en inglés.

Si preferimos el contenido en gallego, justo esta semana, nuestra compañera de la Agrupación Nuria Fiaño, que se encarga de las publicaciones de contenido dirigido a público infantil, nos ha hecho un repaso estupendo con datos e imágenes de esta misión. Así que en las redes sociales de la Agrupación Astronómica Coruñesa Ío (en twitter, facebook e instagram) pueden encontrar información.