¿Es posible lanzar una sonda barata para explorar Urano?

por Daniel Marín

Urano y Neptuno son los planetas menos conocidos de nuestro sistema solar. Solo los hemos visitado una vez a finales de los 80 gracias a la sonda Voyager 2. Para la comunidad científica el estudio de los gigantes de hielo es una prioridad, pero la NASA no tiene dinero para lanzar una misión tan ambiciosa. Por el momento el objetivo de la agencia es enviar una o dos sondas en la década de los 30 que no llegarían a su objetivo antes de 2040. Lo que no está tan claro es si se debe mandar una sonda a cada mundo o, por el contrario, lo mejor sería concentrarse en uno de ellos. Tampoco se ha alcanzado un consenso en el diseño de la sonda y si debería incluir una cápsula atmosférica —uno de los requisitos de la comunidad científica— o no. Por eso de vez en cuando aparecen conceptos que estudian la posibilidad de construir una sonda de «bajo presupuesto» a los gigantes de hielo. Claro que bajo presupuesto significa en este contexto cualquier cosa que esté por debajo del coste de una misión Flagship, es decir, menos de tres mil millones de dólares.

Urano visto por el Hubble en 2005 (NASA/ESA).

Lo ideal sería diseñar una sonda a los gigantes de hielo que fuese del tipo New Frontiers, o sea, que no costase más de mil millones de dólares. Pero, ¿es posible? Parece que sí. En los últimos años hemos visto propuestas de sondas «baratas» centradas en Urano. La razón de escoger Urano en vez de Neptuno es que está mucho más cerca y, por lo tanto, se puede reducir significativamente el tiempo de vuelo y, de paso, el coste de la misión. Desde el punto de vista científico la comunidad internacional considera que Urano y su sistema de lunas es igual de interesante —y poco conocido— que Neptuno, así que por este lado no hay objeción alguna.

Las cuatro opciones principales sopesadas por la NASA para el estudio de Urano y Neptuno. De izqda. a dcha.: orbitador de Neptuno con sonda atmosférica y etapa SEP, sonda de sobrevuelo de Urano con sonda atmosférica, orbitador de Urano con sonda atmosférica y orbitador de Urano sin sonda atmosférica (NASA).

En 2016 se presentó la propuesta OCEANUS (Origins and Composition of the Exoplanet Analog Uranus System), cuyo nombre hacía referencia a que uno de los principales objetivos para estudiar Urano y Neptuno es que ambos mundos forman parte del tipo de planeta más común en la Galaxia y, sin embargo, apenas los conocemos. OCEANUS incluiría tres generadores de radioisótopos del tipo eMMRTG y llevaría solamente tres instrumentos científicos. Uno de ellos, UnoCam, estaría basado en la modesta cámara JunoCam a bordo de la sonda Juno que actualmente está alrededor de Júpiter. La nave incluiría además la subsonda atmosférica URSULA (Understanding Real Structure of the Uranian Laboratory of Atmosphere), que se soltaría antes de la inserción en órbita. OCEANUS despegaría en 2030 con un Atlas V 511 (aunque por entonces ya no existirá este lanzador y se deberá emplear otro vector) y llevaría a cabo dos sobrevuelos de Venus y uno de la Tierra para alcanzar Urano en 2041. También usaría una etapa propulsiva SEP con motores iónicos para acortar el viaje. La órbita inicial tendría un periodo de 120 días, que se reduciría posteriormente a 30 días.

Propuesta de sonda OCEANUS (NASA).

Órbita de OCEANUS (NASA).

Otro concepto más reciente y aún más sencillo es QUEST. Al igual que OCEANUS se trata de otro orbitador simple de Urano, pero no llevaría sonda atmosférica y solamente dispondría de dos eMMRTG. La carga científica sería ligeramente mayor, con cinco instrumentos. QUEST se lanzaría en 2032 y realizaría dos sobrevuelos de la Tierra y uno de Júpiter para llegar a Urano en 2045. La asistencia gravitatoria con Júpiter permitiría prescindir de la etapa propulsiva SEP, aunque el tiempo de vuelo seguiría siendo elevado (13 años). QUEST también estaría situado en una órbita científica de 30 días alrededor de Urano.

Propuesta QUEST (NASA).

Trayectoria de QUEST (NASA).

Emblema de la propuesta (NASA).

Tanto OCEANUS como QUEST son simples propuestas no oficiales planteadas más como un ejercicio para profesionales y estudiantes del sector que proyectos reales, pero demuestran que es posible concebir una sonda relativamente sencilla y barata para el estudio de Urano. La pregunta es, ¿merece la pena mandar un vehículo tan simple o es mejor esperar a la segunda mitad de este siglo para explorar estos planetas de forma adecuada? Si elegimos la segunda opción debemos sopesar la posibilidad de que ya no estemos aquí para verlo.

Fuente:  danielmarin.naukas.com