Este Mundo, a veces insólito

Archivo diario: 8 febrero, 2019

Satélite a Urano y Neptuno

Satélite a Urano y Neptuno

Voyager 2

Representación artística de una de las sondas Voyager

 Información general

Organización: NASA

Estado: Activo

Fecha de lanzamiento: 20 de agosto de 1977

Aplicación: Sonda interplanetaria e interestelar

Elementos orbitales

Tipo de órbita: Interestelar

La sonda espacial Voyager 2 fue lanzada el 20 de agosto de 1977 desde Cabo Cañaveral, en un cohete Titán-Centauro. Es idéntica a su sonda hermana, la Voyager 1. Ambas sondas habían sido concebidas inicialmente como parte del programa Mariner con los nombres de Mariner 11 y Mariner 12, respectivamente.

A diferencia de su hermana, la Voyager 2 adoptó una trayectoria diferente en su encuentro con Saturno, sacrificando la cercanía a Titán, pero adoptando un mayor impulso gravitacional en su viaje hacia Urano y Neptuno. La sonda alcanzó su mayor cercanía con estos planetas en los años 1986 y 1989, respectivamente.

A pesar de que muchos de sus instrumentos se encuentran fuera de servicio, aún continúa inspeccionando los alrededores del sistema solar. A la velocidad de 14,8 km/s, tardará unos 193 000 años en alcanzar la estrella Ross 248, de la que pasará a una distancia de 1,7 años luz.

Trayectoria de la Voyager 2.

Situada a una distancia de 106,6 UA (1,595×1010 km) el 2 de noviembre de 2014,1​ se ha convertido en uno de los objetos más distantes que ha creado el hombre.

El 10 de diciembre de 2007 descubrió que el sistema solar no tiene una forma esférica, sino ovalada, debido al campo magnético interestelar del espacio profundo.2

Planificación y lanzamiento

Lanzamiento de la Voyager 2.

La sonda Voyager 2 fue lanzada con el fin de aprovechar las posiciones de Júpiter y Saturno, así como la entonces reciente técnica de asistencia gravitatoria. De esta forma, una misma misión podría visitar varios planetas con el ahorro que ello suponía.

La culpa en realidad la tuvo un joven ingeniero aeroespacial de la NASA llamado Gary Flandro. Durante el verano de 1964, mientras trabajaba en el Jet Propulsion Laboratory, el investigador se dio cuenta de que los planetas exteriores del sistema solar (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) iban a alinearse de una forma única y extraordinaria durante la siguiente década. Sus cálculos, que refinaban los estudios realizados tres años antes por el científico Michael Minovich, demostraban que era posible enviar una sonda entre 1976 y 1978 para que explorase los cuatro mundos de una sola vez.

Así nació Grand Tour, la misión espacial que aprovechó la asistencia gravitatoria para reducir el viaje por el espacio desde los cuarenta años iniciales a tan solo una década. La última ocasión en la que los planetas se habían alineado de forma semejante había sido en 1801. Si las investigaciones de Flandro eran correctas, la NASA tenía ante sí una oportunidad histórica. En condiciones normales, una nave hubiera tardado más de treinta años en alcanzar Neptuno, tal y como cuenta el astrofísico Daniel Marín, un período de tiempo que la Voyager 2 pudo reducir a sola una década teniendo además la oportunidad de visitar cuatro planetas de una sentada.

Lograr su objetivo, sin embargo, no fue una tarea sencilla. Si el desafío de la Voyager 2 era ambicioso, mayores fueron los problemas experimentados durante el lanzamiento. Fallos en el ordenador de a bordo, problemas en los sistemas de navegación al exceder los límites de velocidad y un mal funcionamiento de uno de los sensores, que indicó por error un insuficiente despliegue en la extensión con los instrumentos científicos, fueron solo algunos de los inconvenientes sufridos durante las primeras horas tras el lanzamiento en Florida. Diez días después, los científicos descubrieron que uno de los propulsores de la antena no estaba bien colocado, afectando a la estructura de la sonda y a su propia trayectoria. Tras corregir los problemas detectados y rediseñar sobre la marcha el sistema de navegación, la NASA comprobó a principios de septiembre, días antes del envío de la Voyager 1, que la nave homóloga funcionaba correctamente.

El personal de tierra estuvo tan concentrado en un problema ocurrido durante el lanzamiento de su gemela, la Voyager 1, que olvidó enviar a la Voyager 2 un código de activación de su antena de alta ganancia. Por suerte, el personal pudo contactar con la sonda a través de la antena de baja ganancia y activarlo.

La sonda Voyager 2 logró viajar a los cuatro planetas más grandes del sistema solar de una sola vez

Desarrollo de la misión

Júpiter

El máximo acercamiento a Júpiter tuvo lugar el 9 de julio de 1979, a 570 000 kilómetros sobre las nubes de las capas altas de la atmósfera del planeta.

Aunque los astrónomos habían estudiado Júpiter desde telescopios en la Tierra desde hacía siglos, los científicos se sorprendieron de los descubrimientos realizados por la sonda.

Las cámaras de la nave revelaron una atmósfera de hidrógeno y helio cuyas nubes presentaban una dinámica mucho más compleja de lo que habían imaginado anteriormente. La sonda descubrió también que el planeta emitía mucha más energía de la que recibía del Sol, lo que podría justificar una actividad atmosférica tan intensa que permitía la existencia de fenómenos como la Gran Mancha Roja.

La existencia de vulcanismo en Ío (luna) fue, probablemente, uno de los descubrimientos más inesperados de la misión realizada con anterioridad por la Voyager 1 unos meses antes. En conjunto, las dos sondas registraron más de nueve erupciones, y hay evidencias de que hubo más en el intervalo de tiempo comprendido entre ambas visitas.

La Voyager 1 había descubierto en la luna Europa largas series de estrías que los científicos habían interpretado como fallas procedentes de procesos tectónicos. Sin embargo, las imágenes de mayor resolución enviadas por la Voyager 2 revelaron que se trataba de fracturas en una capa de hielo que cubre un océano interior.

La sonda descubrió que el satélite Ganímedes, la mayor luna del sistema solar, presentaba dos tipos bien diferenciados de terreno, uno cubierto de cráteres y otro estriado, sugiriendo que la costra helada de esta luna pudiera haber sufrido fenómenos tectónicos.

Calisto presentaba una corteza de hielo muy antigua con muchos cráteres y anillos remanentes de grandes impactos. Los mayores cráteres aparentemente habían sido borrados por el flujo de la corteza de hielo a lo largo de los tiempos geológicos. No hay relieves topográficos aparentes de estos inmensos impactos, salvo una coloración diferente y los restos de anillos concéntricos.

Se descubrió un pequeño anillo alrededor del planeta, así como los satélites Adrastea, Metis y Tebe.

Saturno

Saturno fotografiado por la Voyager 2

El máximo acercamiento de la sonda a Saturno tuvo lugar el 25 de agosto de 1981, cuando la sonda investigó las capas superiores de la atmósfera del planeta.

Sus mediciones revelaron que en los máximos niveles de presión (7 kilopascales) la temperatura era de 70 kelvin (-203 °C). El polo podría estar 10 K más frío, si bien esto podría ser estacional.

Tras sobrevolar Saturno, la plataforma de la cámara de la Voyager 2 se bloqueó, poniendo en peligro los planes de continuar la misión hacia Urano y Neptuno. Había tres años hasta llegar a Urano, por lo que hubo tiempo de sobra para estudiar, entender y resolver el problema. Finalmente, luego de pruebas exhaustivas, se entendió que la causa era el escaso lubricante que llegaba. Se solucionó haciendo que nunca girara a su velocidad máxima, (1 grado por segundo) sino solo a una velocidad de 0,333 grados por segundo, o 0,083 grados por segundo. De esa forma la plataforma pudo seguir siendo utilizada.3

Urano fotografiado a una distancia de 18 millones de kilómetros.

Urano

El máximo acercamiento a Urano tuvo lugar el 24 de enero de 1986 a 81 500 km de las capas más altas de la atmósfera.

La Voyager 2 descubrió diez lunas antes desconocidas, estudió la atmósfera del planeta, resultado de la inclinación del eje de rotación (97,77º) e investigó el sistema de anillos.

La luna Miranda resultó ser uno de los cuerpos más sorprendentes. La Voyager 2 descubrió al sobrevolarla cañones de 20 km de profundidad y una mezcla de superficies nuevas y viejas. Las cinco mayores lunas parecieron ser agregados de roca y hielo, como las lunas de Saturno.

El análisis de los anillos reveló que eran diferentes de los de Júpiter y Saturno, pudiendo ser relativamente recientes.

La Voyager 2 descubrió uno de los efectos más sorprendentes de la inclinación del planeta: el campo magnético está inclinado 60º respecto al eje de rotación planetario. El campo magnético es arrastrado por la rotación del planeta siguiendo un movimiento de sacacorchos.

No se conocía la existencia de campo magnético en el planeta antes de la llegada de la sonda. Su intensidad es semejante a la del campo magnético de la Tierra, y su orientación hace pensar que se forma a profundidades en las que el agua puede actuar como conductor.

La sonda descubrió, asimismo, que Urano es un tipo de planeta gigante muy diferente de Júpiter y Saturno. Su atmósfera no está formada por hidrógeno y helio, sino por metano y amoníaco. El planeta es de menor tamaño que Júpiter y Saturno, y los investigadores sospechan que en su interior puede haber océanos de agua y hielo.

Neptuno y la mayor de sus lunas, Tritón —abajo, centro, pequeña—, en una imagen tomada por la Voyager 2 en 1989.

Neptuno

La máxima aproximación a Neptuno tuvo lugar el 25 de agosto de 1989. Al ser el último gran planeta que la sonda visitaría, se decidió hacer un vuelo cercano a la luna Tritón, de forma similar a como la Voyager 1 sobrevoló Titán.

La sonda descubrió que el planeta tenía en su atmósfera una gran mancha oscura, si bien esta podría haber desaparecido más tarde, según muestran las imágenes del telescopio Hubble. Originalmente se pensó que podría ser una gran nube, aunque posteriormente se postuló que era un agujero en la capa de nubes que cubren el planeta.

Pese a encontrarse en los límites exteriores del sistema solar, donde la radiación solar es más débil, Neptuno desafió a los científicos mostrando unos fuertes vientos.

Futuro de la sonda

Desde que su misión planetaria terminara, la Voyager 2 ha pasado a ser una sonda interestelar que la NASA piensa utilizar para medir las condiciones más allá de la heliosfera.

Al igual que su gemela la Voyager 1, en 2007 cruzó el frente de choque de terminación.

El 4 de noviembre de 2011, el personal de la Red del Espacio Profundo de la NASA envió comandos a la Voyager 2 para activar el propulsor de reserva que controla la dirección de la nave espacial. Dicha estrategia permitió a esta nave reducir la cantidad de energía necesaria para operar usando propulsores no usados anteriormente, y al reducir el consumo de energía, su vida útil se podría alargar incluso otra década. La nave transmitió los resultados de la maniobra el 13 de noviembre de 2011 y se recibieron en la Tierra el 14, un día más tarde.4

Se espera que la Voyager 2 siga transmitiendo mensajes de radio por lo menos hasta el año 2025.5

Discos mensaje

Pero tal vez el recuerdo más entrañable de este programa espacial sea su función como mensajeros interestelares. Una vez finalizado el Grand Tour planetario, la Voyager 2, junto con la sonda gemela, superaron los confines del sistema solar para adentrarse en lo desconocido, desde donde todavía siguen funcionando y enviando valiosa información científica a diario a la agencia espacial norteamericana. Conscientes de su viaje hacia territorios inexplorados, la NASA le pidió al astrofísico y divulgador Carl Sagan que preparase algún mensaje para una hipotética civilización extraterrestre, por si algún día se topaban con las Voyager.

Los discos de oro que viajan a bordo de las Voyager son una carta de presentación de la humanidad por si alguna vez contactamos con una civilización extraterrestre

Aunque las posibilidades de contacto eran (y siguen siendo) muy pequeñas, los investigadores se pusieron manos a la obra para llevar a cabo una iniciativa única y extraordinaria. Fue el astrónomo Frank Drake quien propuso grabar un disco fonográfico de cobre cubierto de oro, capaz de durar cientos de millones de años en el espacio interestelar y de soportar las condiciones del viaje. El disco de oro, que se incluyó en ambas naves y cuyo contenido se ha replicado para llevarlo al mercado terrestre este año, tomó el testigo de las placas metálicas de las antiguas Pioneer para dar a conocer la existencia de la civilización humana a una supuesta comunidad extraterrestre.

Carl Sagan y la escritora Ann Druyan, junto con el resto de su equipo, idearon el contenido que iría a bordo de las sondas. A modo de cápsula del tiempo, el disco incluye 118 imágenes, 90 minutos de música, saludos en 55 lenguas, sonidos de ballenas o perros ladrando, el estruendoso ruido que produce el cohete Saturno V al despegar, el saludo del por entonces secretario general de las Naciones Unidas y las ondas cerebrales de una joven enamorada. Neurocientíficos de la Universidad de Nueva York grabaron el electroencefalograma de la propia Druyan, pareja de Sagan, que se preparó a conciencia durante los días anteriores para ordenar sus pensamientos antes de la prueba. Pero no imaginaba que el destino le tenía preparada una sorpresa.

Dos días antes de la consulta médica, Carl Sagan y Ann Druyan mantuvieron una conversación telefónica tan impactante como maravillosa. Ambos se habían dado cuenta, mientras preparaban el disco de oro, que habían hallado en el otro a la pareja perfecta, y que querían pasar el resto de su vida juntos. Al colgar el teléfono, la escritora supo que su electroencefalograma registraría un auténtico terremoto: la breve charla había resultado en una declaración de matrimonio. “Mis sentimientos de mujer de 27 años, locamente enamorada, están en ese disco”, explicó la propio Ann a la NASA. En menos de un minuto comprimieron la grabación de una hora completa, donde los pensamientos de la mujer suenan como una explosión romántica. En palabras de la joven, el sonido “es para siempre. Será verdadero dentro de 100 millones de años. Para mí, las sondas Voyager son una especie de alegría tan poderosa que me aleja del miedo a morir”.

https://www.xataka.com/espacio/voyager-2-esta-a-punto-dejar-atras-sistema-solar-para-adentrarse-espacio-interestelar