Una pequeña vela solar para estudiar las otras lunas de la Tierra

por Daniel Marín

La mayoría de personas, al leer el título de esta entrada habrá pensado «¿pero acaso la Tierra tiene más de un satélite natural?». La respuesta es sí, o más bien no, bueno, algo intermedio. Me explico. Ciertamente la Luna es el único satélite natural estable de la Tierra, pero la palabra clave es «estable». Cada cierto tiempo nuestro planeta captura gravitatoriamente asteroides cercanos (NEOs) que quedan situados en órbitas inestables, de ahí que se les denomine cuasisatélites. Los cuasisatélites se hallan más allá de la esfera de Hill de la Tierra, es decir, para ellos la gravedad del Sol es más intensa que la de la Tierra. Tienen más o menos la misma órbita que nuestro planeta, aunque con una excentricidad ligeramente más elevada. En el transcurso de la historia del sistema solar la Tierra debe haber tenido muchísimos cuasisatélites, pero en la actualidad solo conocemos un puñado. Por el momento se han descubierto cinco cuasisatélites de la Tierra: 2004GU9, 2006FV35, 2013LX28, 2014OL339 y 2016HO3. Como vemos, todos ellos tienen bonitos nombres y están situados entre 40 y 100 distancias lunares aproximadamente (una distancia lunar es 384.000 kilómetros).

Una pequeña vela solar se acerca a un asteroide cercano (NASA).

De todos los cuasisatélites terrestres, 2016HO3 es el más cercano y estable, aunque también el más pequeño. Tiene entre 40 y 100 metros de diámetro, de ahí que a veces se le llame «microasteroide». 2016HO3, un asteroide de la familia Apolo, orbita a una distancia del Sol de entre 0,9 y 1,1 Unidades Astronómicas con un periodo de 366 días. Eso significa que la mitad del tiempo está por dentro de la órbita de la Tierra y adelanta a nuestro planeta; y durante la otra mitad ocurre lo contrario. 2016HO3 permanecerá como cuasiluna de la Tierra al menos durante unos siglos más. Puede que sea un pequeño asteroide, pero su estudio es interesante porque nos ofrece la posibilidad de entender las características de los asteroides cercanos (NEAs) y potencialmente peligrosos (PHAs). Su cercanía también es una ventaja a la hora de planificar una misión espacial que estudie esta otra luna de la Tierra.

Órbita de 2016OH3 (Paul Chodas/JPL).

Investigadores de los centros Marshall y Goddard de la NASA han propuesto enviar una pequeña sonda a 2016HO3. Evidentemente, la NASA jamás accedería a mandar una sonda tipo Discovery, o más cara, a este asteroide pequeño, pero sí que se podría lanzar una sonda de reducidas dimensiones. La propuesta recibe el nombre de New Moon Explorer (NME) y tendría la misma masa que un cubesat 12U, lo que permitiría que fuese lanzada como una carga secundaria en la misión EM-2 (Exploration Mission 2) del cohete SLS de la NASA en 2024 (o bien en una misión anterior de carga). En esta misión el SLS situará a la primera nave Orión tripulada alrededor de la Luna, pero la etapa superior EUS (Exploration Upper Stage) se abandonará en una órbita solar, así que se podrá aprovechar la ocasión para transportar varios cubesats lunares o interplanetarios.

NME estará equipado con una pequeña vela solar de 200 metros cuadrados, permitiendo así realizar todas las maniobras sin necesidad de llevar combustible. No obstante, también se está estudiando la posibilidad de incluir un pequeño motor iónico si el mecanismo de despliegue de la vela termina por ser demasiado complejo y pesado. NME se alimentará de la electricidad generada por dos paneles solares flexibles que, al mismo tiempo, también servirán como antena de alta ganancia. La tecnología de los paneles está basada en el proyecto LISA-T (Lightweight Integrated Solar Array and anTenna) de la NASA. Además, NME incorporará varias soluciones tecnológicas de los cubesats marcianos MarCO que fueron lanzados con la sonda InSight.

Diseño de NME sin la vela solar (NASA).

Pero, a pesar de lo que pudiera parecer, llegar a 2016HO3 no es tan sencillo (se requiere una Delta-V de 4,8-5,5 km/s). No basta con salir del pozo gravitatorio de la Tierra: es necesario alcanzar su órbita, algo especialmente difícil por culpa de la inclinación de 7,8º que tiene el plano otbital de 2016HO3 con respecto a la eclíptica. Para lograr este objetivo, NME desplegará la vela solar siete días después del lanzamiento y abandonará la gravedad del sistema Tierra-Luna 45 días tras el despegue. La sonda necesitará realizar dos maniobras de asistencia gravitatoria con la Tierra para alcanzar 2016HO3, al que llegará casi tres años más tarde. Durante todo este tiempo permanecerá relativamente cerca de la Tierra, así que las comunicaciones con la misma serán relativamente sencillas.

Secuencia de despliegue de los paneles solares/antena del tipo LISA-T (NASA).

NME estudiará la forma, estructura, densidad, periodo de rotación, temperatura, características del regolito y masa de 2016HO3. Además, gracias al pequeño tamaño de este asteroide se podrán analizar en detalle los efectos Yarkovsky y YORP, dos fenómenos no gravitatorios que alteran continuamente la órbita de un asteroide. Al fin y al cabo, muchísimos asteroides peligrosos que han chocado con la Tierra tenían un tamaño similar a 2016HO3. Entramos en una era en la que sondas cada vez más pequeñas serán capaces de hacer cosas que hasta hace poco solo eran posibles usando naves grandes y caras. Por el momento NME es una simple propuesta, pero qué mejor que comenzar con la exploración de una de las cuasilunas de la Tierra.

Fuente:  danielmarin.naukas.com