Proyecto Lyra 2.0: una sonda para visitar Oumuamua en 2050

Por Daniel Marín

En 2017 el asteroide interestelar 1I/ʻOumuamua pasó por el sistema solar para no volver. Una lástima, porque hasta hace unos años no imaginábamos que recibiríamos visitas de cuerpos procedentes de otras estrellas en el transcurso de nuestras vidas. Pero, ¿está todo perdido? Porque, aunque ʻOumuamua se aleja continuamente del Sol, sigue siendo un cuerpo de origen interestelar que, lógicamente, está más cerca que otras estrellas. Poco después de descubrirse ʻOumuamua se propuso una misión para visitarla que recibió el nombre de Proyecto Lira (Project Lyra; Lira es la constelación en la que, desde el punto de vista de la Tierra, ʻOumuamua se aproximó al sistema solar). El Proyecto Lira estudió varios escenarios con el objetivo de acelerar una sonda hasta la velocidad de escape requerida para alcanzar ʻOumuamua en un plazo de tiempo no demasiado largo, pero, debido a la velocidad con la que se aleja este cuerpo, la propuesta más razonable era usar una maniobra de Oberth en el Sol. O sea, pasar muy cerca de nuestra estrella para, en ese momento, encender un motor y conseguir así un importante «acelerón» —forma popular de referirse a la Delta-V— que le permitiría llegar a ʻOumuamua.

Propuesta de sonda interestelar de la NASA. Una versión de esta nave podría visitar 1I/ʻOumuamua (NASA).

La pega es que esta maniobra cerca del Sol requiere un enorme gasto energético y, por lo tanto, un lanzador muy, muy potente, así como una trayectoria que, por lo general, debe pasar por Júpiter para emplear su enorme campo gravitatorio con el fin de dirigirse al Sol. Además, también requiere equipar la sonda con un grueso escudo solar cuya masa hay que descontarla de la carga útil. No obstante, el equipo de Proyecto Lira, a cargo de la asociación i4is (Initiative for Interstellar Studies), ha vuelto a analizar las posibles trayectorias de una misión a ʻOumuamua y ha llegado a la conclusión de que se puede prescindir de una maniobra de Oberth solar para alcanzar ʻOumuamua. La nueva trayectoria solo requeriría de un sobrevuelo de Júpiter y el tiempo de interceptación iría de 22 a 26 años. O lo que es lo mismo, una misión que despegase en 2028 podría alcanzar ʻOumuamua entre 2050 y 2054.

Trayectoria para llegar a 1I/ʻOumuamua en 2050 pasando por Venus, dos veces por la Tierra y realizar una maniobra Oberth en Júpiter (Hibberd et al.).

Ejemplo de la trayectoria anterior (Hibberd et al.).

Combinación de etapas de combustible sólido que se pueden usar en la maniobra Oberth con Júpiter (Hibberd et al.).

Según el nuevo estudio, un lanzador pesado podría lanzar una pequeña sonda en una trayectoria que incluiría un sobrevuelo de Venus y dos de la Tierra para luego dirigirse a Júpiter. Es decir, una trayectoria de asistencia gravitatoria VEEGA clásica, pero con una maniobra propulsiva de espacio profundo entre los dos sobrevuelos de la Tierra. El truco de la nueva trayectoria es que la nave realizaría una maniobra de Oberth en Júpiter, que proporcionaría una Delta-V de unos 8 km/s adicionales (para ello deberá llevar dos etapas de combustible sólido). La Delta-V total de la trayectoria tras la maniobra de Oberth con Júpiter sería de 15,8 km/s, suficiente para llegar a ʻOumuamua en menos de tres décadas, aunque muy lejos de la Delta-V de 30 km/s que se lograría con una maniobra de Oberth en el Sol, que permitiría llegar a ʻOumuamua en menos de 20 años (recordemos que la Voyager 1 tiene una velocidad hiperbólica de 16,6 km/s). En cuanto al vector elegido, el estudio analiza el SLS Block 1B y el SLS Block 2 de la NASA, que podrían lanzar una sonda de 115 kg y 241 kg, respectivamente (la masa al lanzamiento de la New Horizons era de 478 kg). Y, no, el estudio no estudia las prestaciones de la Starship, a pesar de que es muchísimo más probable de que este lanzador de SpaceX vuele antes que cualquiera de las dos versiones avanzadas del SLS (o mejor dicho, dejémoslo en «vuele»).

Otra posible trayectoria rumbo a ʻOumuamua usando dos sobrevuelos de Júpiter (Hibberd et al.).

La pega de esta nueva propuesta es que el número de ventanas de lanzamiento favorables se reduce significativamente, pero sin duda es una trayectoria más sencilla de llevar a cabo y, por tanto, realista. Otra trayectoria que se menciona, aunque menos atractiva, consiste en pasar por Júpiter para salir del plano de la eclíptica y volver a pasar por el gigante joviano seis años y una maniobra propulsiva más tarde, antes de salir disparado hacia ʻOumuamua. Únicamente una sonda espacial podría estudiar de cerca ʻOumuamua y determinar la verdadera naturaleza del primer objeto interestelar conocido por la humanidad. ¿Es un iceberg de hielo de hidrógeno? ¿O de hielo de nitrógeno? ¿O una vela solar alienígena? ¿O quizá es un «simple» asteroide que se formó en otra estrella a varios años luz del Sol hace eones?

Fuente: danielmarin.naukas.com