S. Krimigis: «La Voyager es un mensaje que la Tierra ha mandado al Universo y que dice, “¡Hey!, estamos aquí"»
Stamatios M. Krimigis, científico de la NASA, ha tenido un papel clave
en la exploración de todos los planetas. Desde hace 40 años, es
investigador de la misión espacial que ha llegado más lejos y que más
tiempo ha durado
por Gonzalo López Sánchez y Gonzalo Syldavia
El
año 77 fue crucial para el nacimiento de la Constitución española.
Jimmy Carter gobernaba en Estados Unidos y la primera entrega de «La
Guerra de las Galaxias» llegó a los cines. También fue el año en que la
NASA lanzó una misión que haría historia por ser la primera en llegar a
los límites del Sistema Solar: la misión Voyager. Gracias a las dos
naves Voyager, la humanidad echó el primer vistazo en detalle de Saturno, Júpiter (y algunas de sus lunas) y de Urano y Neptuno. A bordo,
dos discos de oro le enviaron al Universo un reducido registro de la humanidad hasta el momento.
Por aquel entonces,
Stamatios M. Krimigis (79)
tenía 39 años. Este científico de origen griego del Laboratorio de
Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins se acababa de convertir
en el investigador principal más joven de la misión Voyager. Con el paso
de los años su trabajo le convirtió en el único científico que ha
trabajado en instrumentos para los nueve planetas clásicos del Sistema
Solar, incluyendo Plutón. Ha publicado casi 600 artículos científicos,
ha dirigido el trabajo de cientos de investigadores, tuvo un papel clave
en darle impulso a la exitosa misión New Horizons a Plutón y ha
recibido innumerables premios y reconocimientos, incluyendo la
designación del asteroide «8323 Krimigis» en su honor.
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| Todas las lunas y mundos explorados por las dos naves Voyager- (Don Davis/NASA) |
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Este
experto en campos magnéticos de planetas y en el medio interplanetario
contestó por teléfono a algunas preguntas con motivo del 40º aniversario
de la misión Voyager, conmemorado el pasado 5 de septiembre. Después de
haber dedicado una vida entera al espacio y de haberse convertido en un
científico clave de la era espacial, en todo momento se mostró humilde y
aún apasionado por su vocación, la de explorar el espacio.
-Se
ha convertido en el único científico en enviar instrumentos a los nueve
planetas clásicos (los ocho más Plutón). ¿Recuerda qué le atrajo hasta
el espacio por primera vez? ¿Cuáles eran sus intereses?
Era
estudiante de ingeniería en la Universidad de Minnesota, Mineápolis,
cuando se lanzó el Sputnik. Aquello fue aterrador para Estados Unidos.
Estábamos en medio de la Guerra Fría y en ese momento era impensable
tener a miles de kilómetros de altitud un artefacto y no poder hacer
nada. Había un cierto grado de pánico en el país.
En todo caso, era estudiante de ingeniería y me atraía mucho la idea de la exploración espacial. El profesor
James Van Allen
visitó nuestra universidad: él fue la persona que hizo el primer
satélite americano, el Explorer 1, y quien descubrió el cinturón de
radiación en torno a la Tierra, el cinturón de Van Allen.
Vino
al campus y me invitó a trabajar con él en la Universidad de Iowa, y lo
hice. Antes o después me pidió construir un detector que fue en la
primera misión a Marte, la
Mariner 4,
lanzada en 1965, cuyo objetivo era averiguar si había un cinturón de
Van Allen en Marte, cosa que, por supuesto, no fue así (ríe). Pero
encontramos otras muchas cosas en el espacio del planeta. Ese fue el
comienzo de mis actividades y de mi atracción por el espacio.
-¿Cómo recuerda aquel momento?
Fue
un período excitante. Todo lo que construíamos y montábamos en una nave
nos garantizaba que íbamos a descubrir muchas cosas, porque el espacio
era un territorio sin explorar. Era apenas un estudiante en la
Universidad de Iowa y en el curso de tres años tuvimos una misión a
Marte, una misión a Venus, dos o tres satélites en torno a la Tierra y
otro a la Luna. Así que fue realmente fascinante trabajar en este
momento. Por supuesto, después acabé en el Laboratorio de Física
Aplicada Johns Hopkins y surgió la oportunidad de proponer un
instrumento para la misión Voyager.
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| La nave Voyager 1- NASA/JPL |
Reuní
un equipo de jóvenes colegas de aquí y otras instituciones, y creamos
una propuesta de instrumento. Van Allen también propuso desde la
Universidad de Iowa su propio instrumento, y la NASA finalmente escogió
el nuestro. Así es cómo entré en este negocio. Cuando la NASA escogió
nuestra propuesta en 1971, me convertí en el investigador principal más
joven de la Voyager.
-Ha mencionado que las misiones
de los sesenta y setenta entraban en un «territorio inexplorado». ¿Qué
hay del momento actual? ¿Dónde está esa región desconocida?
Está
en el lugar donde la Voyager 1 y la Voyager 2 se encuentran en el
momento en que hablamos, sobre el que las naves nos envían datos a
diario. Ahora es bien sabido que la Voyager 1 cruzó la frontera entre el
sistema Solar y la Vía Láctea en agosto de 2012 (momento en el que
entró en el espacio interestelar). Fue un evento histórico, porque fue
la primera vez que se lograba eso. Las cosas que estamos encontrando
desde entonces son muy sorprendentes. Todos nuestros modelos y teorías
decían que la galaxia es absolutamente tranquila, y no es así.
-¿Qué es lo que han descubierto?
Voyager
1 ha descubierto que, de vez en cuando, hay una especie de tsunami que
pasa y que lo sacude todo. Vemos sonidos y oscilaciones muy inusuales
generados por electrones en la vecindad de la nave. Mi instrumento tiene
la habilidad de escanear todo el cielo, en una zona de 360 grados
alrededor. Lo hace con un pequeño motor que diseñamos que estaba pensado
para trabajar durante solo cuatro años, hasta Saturno.
Y,
podrías preguntar, ¿a qué me refiero con los tsunamis? El instrumento
ha descubierto que los rayos cósmicos, en vez de venir de cualquier
dirección, más o menos una vez al año dejan de venir en una dirección
perpendicular al campo magnético y comienzan a ir a lo largo del mismo.
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| La heliosfera (en amarillo) es la zona de influencia de la radiacion
solar. Voyager 1 salió de la misma, al atravesar la heliopausa-
WIKIPEDIA |
Todas
estas oscilaciones electrónicas y sonidos captados pasan de repente por
la nave. Nuestro instrumento ve un gran pico en las líneas
perpendiculares al campo pero no en las que van a lo largo de él. Es un
fenómeno un tanto esotérico (ríe). Esto fue totalmente impredecible. Aún
necesitamos un buen modelo para entender cómo ocurre.
-Supongo
que la heliosfera (la zona de influencia del Sol) está cambiando
constantemente, y que quizás por eso se producen esos cambios cada año.
Los
ciclos anuales no tienen sentido ahí, porque un año no significa nada
para la galaxia. Sí ocurre que este tipo de fenómenos está influido por
las llamaradas solares. Unos 13 meses después de que ocurra una,
moviéndose a miles de kilómetros por segundo, sus efectos llegan a la
Voyager 1. Creemos que las perturbaciones son debidas a que la masa y la
energía que salen del Sol empujan la frontera entre el Sistema Solar y
la galaxia, y que por eso al final llegan a la Voyager. Esto no ocurre
exactamente una vez al año. A veces pasa cada más tiempo. La semana
pasada vimos una, y la última vez fue en 2016. No sabemos cómo ocurre
todo esto, pero creemos que tiene que ver con las enormes eyecciones de
masa del Sol. Hablo de la expulsión de miles de millones de toneladas de
materia solar, esencialmente hidrógeno y helio.
-Así
que cuarenta años después, las Voyager 1 y 2 siguen haciendo ciencia y
dando resultados. ¿Podría haber imaginado que las sondas iban a durar
tanto?
No podría haberlo imaginado. Si alguien lo
hubiera pronosticado le habría dicho que estaba loco (ríe). Pero sí que
tenía la esperanza de que la nave iba a funcionar durante más de cuatro
años, y que quizás, solo quizás, podríamos descubrir cómo era el borde
de la galaxia. Lo que nunca habría esperado es que llegase a alejarse
100 veces la distancia de la Tierra al Sol. La mayoría de los modelos
decían que el final del Sistema Solar estaba a decenas de veces la
distancia entre la Tierra y el Sol, ¡pero no 100 veces! (Ríe).
Esto
fue realmente impensable para los que diseñamos los instrumentos y que
trabajamos para que la nave funcionase durante cuatro años. En ese
momento ninguna nave había viajado durante más de un año o dos. Y aquí
hablábamos de cuatro planetas, cuatro años, ¡pero no 40!
-Ahora mismo, ¿hasta cuándo piensan que pueden durar las naves?
Quizás
podemos llevarlas hasta el 2028 o así. En la siguiente década vamos a
tener que apagar y encender los instrumentos, porque no va a haber
suficiente energía para hacer que todos funcionen a la vez. Pero todo es
muy incierto, sencillamente porque cuando apagamos un instrumento, la
temperatura cae a menos de cien grados bajo cero, o incluso menos, y
nunca hicimos pruebas con los aparatos en esas condiciones, así que no
sabemos si podrán ser encendidos de nuevo. Hay mucha incertidumbre en
torno a esto.
-Si ahora mismo quisieran fabricar una
nave que llegase más lejos, ¿podrían hacerlo, y que llegase a una
duración de cincuenta o sesenta años?
(Ríe). El
negocio de predecir la duración de las naves es muy incierto. Considero
que fue excepcionalmente afortunado que las Voyager hayan funcionado
durante tanto tiempo. Una de las razones, en mi opinion, es que no
tenemos ningún ordenador real en esta nave.
Nuestras
naves modernas tienen cientos si no miles de ordenadores a bordo. Son
maravillosos, hacen todo tipo de cosas para ti, pero hay tantas formas
en que el software que construimos para operar los subsistemas deje de
funcionar, que no podemos hacer todas las pruebas necesarias. Hablamos
de cientos de millones de posibilidades.
Así que
hacemos pruebas con las cosas básicas. Construimos un inteligencia de a
bordo que trata de diagnosticar los problemas, apagar algunas cosas y
apuntar la antena hasta la Tierra y decir «¡ayuda!». Sabemos esto por
ejemplo, porque hicimos los instrumentos para la misión Messenger, que
fue a Mercurio, y la New Horizons, que fue a Plutón. Teníamos muchos
ejemplos en los que había lo que llamamos un «modo seguro». Eso implica
que la nave diagnostica que hay un problema y apunta la antena la Tierra
para que nosotros tratemos de repararlo.
Así que al
final, contestando a la pregunta de si tengo la confianza o no de que
podríamos hacer una nave que durase cincuenta o sesenta años, ¡no! Lo
haces lo mejor que puedes, haces todas la pruebas posibles y esperas lo
mejor. Pero no podemos estar seguro de que durarán sesenta o setenta
años.
Ahora estamos trabajando en una misión, que
llamamos la «Interestellar Probe», que se moverá mucho más rápido que
las Voyager, quizás unas cinco veces más. Y esperamos que pueda pasar a
las Voyager en unos 15 años desde el lanzamiento pero sin que duren más
de 25 años. Irán 100 veces más lejos de lo que han llegado estas.
-Tengo
una pregunta en relación con los datos que siguen enviando las Voyager.
¿Cuánta información envían y qué tipo de datos son estos?
La tasa con la que
conseguimos datos
es de 16o bits por segundo. Podrías decir, ¿qué quiere decir esto? Es
básicamente cien mil veces menos que lo que llega a tu móvil. Si tienes
uno muy bueno, es un millón de veces menos. Así que es ciertamente muy
lento, pero también suficiente para decirnos lo que necesitamos saber.
Los datos miden básicamente cuatro cosas: la fuerza y la dirección del
campo magnético interestelar, los rayos cósmicos, que son básicamente
protones que se mueven a velocidad de la luz y que vienen de supernovas
que estallaron hace muchos millones de años, medimos el flujo de iones
de baja energía que viene de la galaxia y que quizás, solo quizás, se
escapa también del Sistema Solar. Y también medimos las ondas de radio,
que se parecen a sonidos que el espacio hace durante los tsunamis y que
no esperábamos.
Esas
cosas son las que medimos y básicamente las que necesitamos saber sobre
la galaxia. Quizás no todas, pero sí las esenciales.
-Supongo que no, pero, ¿aún pueden cambiar la trayectoria de la nave?
No.
La nave se mueve a 17 kilómetros por segundo. Tenemos alrededor de tres
kilogramos de combustible, que solo se usa para apuntar la antena de la
nave hacia la Tierra. No hay necesidad de cambiar la trayectoria,
puesto que no se mueve hacia ningún planeta ni nada que conozcamos. La
primera vez que la Voyager se acercará a alguna estrella ocurrirá dentro
de 40.000 años.
-¿Es necesario cambiar la orientación de la nave para apuntar a la Tierra?
La
antena requiere estar apuntando dentro de una distancia de 10 segundos
de arco. La energía de emisión es de solo 22 vatios, algo equivalente a
la potencia de una bombilla. Por eso, esta energía tiene que ser
apuntada con mucha precisión a la Tierra o no se recibirá ningún dato.
Hay propulsores alrededor de la nave que disparan una pequeña cantidad
de gas para apuntar la antena, y lo hacen con gran precisión. Perderemos
la señal porque finalmente nos quedaremos sin energía en cerca de diez
años.
-¿Y con qué frecuencia hay que hacer esto?
Es
muy frecuente, ocurre cada pocos minutos. Usamos muy pequeñas
cantidades de gas. Los ejes de la nave tienen dos guías. Un sensor que
siempre apunta al Sol, y otro que apunta a una estrella en el cielo,
creo que ahora es Canopus. De esta forma, la Voyager coloca sus ejes de
forma que su antena apunta a la Tierra. Y con pequeños pulsos se
consigue que apunte con precisión.
-¿Cuánto tiempo necesita una onda de radio para cubrir la distancia entre la Voyager y la Tierra?
Ahora mismo cerca de
19 horas y 20 minutos. Es el tiempo necesario para que la luz recorra 21.000 millones de kilómetros.
-La
nave fue diseñada en los setenta. ¿Hay muchos problemas relacionados
con el hecho de que haya que trabajar con un software de este momento?
Imagínese solo los problemas que hay siempre con Windows...
(Ríe). Mi tecnología es tan antigua como la Voyager y creo que aún funciona (bromea).
Como
he dicho antes, la nave no tiene mucho software, tiene solo alrededor
de 60 kilobytes de memoria. Su móvil tiene una capacidad de almacenaje
de cerca de 16 gigabytes, esto es, miles de millones de bytes, mientras
que la nave tiene decenas de miles. Es una memoria realmente muy
pequeña.
Como confiamos en esa memoria para ejecutar
automáticamente las observaciones de los instrumentos, debemos tener
mucho cuidado con la memoria, y comprobar que cada una de sus células
está funcionando bien.
En los últimos años hemos
averiguado que la nave tiene un poco de alzhéimer. Lo que hacemos es
volcar los contenidos de la memoria periódicamente y entonces los
sucesores de la gente que hizo el software en los setenta tratan de
programar alrededor de las células muertas en la memoria, para que siga
funcionando correctamente. La clave es que no hay mucho sofwtare, la
mayoría es hardware, y que este está funcionando bien aún. Creo que este
es el secreto de la longevidad de las Voyager.
-Volviendo a su carrera, me gustaría saber, de entre todos sus logros, ¿de cuál se siente más orgulloso?
De
lo que estoy más orgulloso es de haber sido miembro, desde 2012, de la
delegación de la humanidad para la galaxia. La nave Voyager es
esencialmente un mensaje que la Tierra está mandando al Universo y que
dice, “¡Hey!, estamos aquí, hemos logrado cosas y aquí está nuestro
mensaje para los siguientes Dios sabe cuántos millones de años". Piense
en esto. Cuánta suerte tuve de vivir en el despertar de la edad espacial
de la Tierra y de construir un instrumento que está en una nave que es
el mensaje de la Humanidad para el Universo. Supongo que este es el
logro del que más orgulloso me siento.
-¿Piensa que el Sistema Solar es un sitio pequeño y quizás solitario?
(Ríe).
Ciertamente lo es. Cuando te das cuenta de que Alfa Centauri, el sol
más cercano, está a 4,3 años luz... De hecho, mientras que la Voyager 1
está a 21.000 millones de kilómetros de la Tierra, Alfa Centauri está a
41,30 billones de kilómetros. Entonces te das cuenta de lo aislados y
solos que estamos sobre nuestra nave espacial, la Tierra. Porque esta es
la única nave que tenemos. Me doy cuenta de cuán precioso es nuestra
nave y cuán importante es que la mantengamos segura y que cuidemos de
ella para que nuestra especie pueda sobrevivir. La Tierra es la única
nave que tenemos y no vamos a ir a ninguna parte pronto, probablemente
en los próximos 1.000 años.
-Alguna gente piensa que el ser humano va a dejar el Sistema Solar. ¿Cree que es posible?
Es
realmente muy difícil. Sé que hay muchos visionarios por ahí, pero no
creo que ninguno de ellos tenga algo de experiencia en construir una
nave, para poder viajar (ríe). No hay ningún crucero esperando para
llevarnos a alguna parte, va a llevar muchos siglos.
-Creo que las Voyager son unas de las naves más famosas. ¿Cree que han cambiado la forma de pensar o los sueños de la gente?
Las
Voyagers han reescrito los libros de texto sobre el Sistema Solar, los
planetas exteriores y ahora nuestra galaxia. Creo que han expandido los
horizontes de la humanidad, recuerdo, hace muchos años cuando pasamos
Neptuno con la Voyager 2 en 1999 y, por primera vez, pudimos
retransmitir los datos directamente en televisión, a lo largo del mundo.
Y la gente pudo ver directamente Neptuno al mismo tiempo que los
científicos.
Recuerdo
la rueda de prensa de ese momento, creo que fue histórica. La gente
empezó a darse cuenta de que la exploración no tiene por qué implicar
gente necesariamente (puesto que puede hacerse con robots), y que pueden
participar, ver imágenes que venían de una distancia de miles de
millones de kilómetros de distancia.
Creo que expandió
nuestros horizontes. También recuerdo que hubo mucha expectación cuando
las Voyager pasaron por Saturno y Júpiter. Estaba en anuncios y revistas
y nos dio una visión icónica de nuestro Sistema Solar que no conocíamos
hasta ese momento.
Creo que la Voyager, y el programa
espacial, en general, expandieron la visión de la humanidad y nos
unieron como mundo, porque la gente se dio cuenta de que estábamos en el
mismo planeta, que desde el espacio podían verse las fronteras entre
países. Nos dio un sentido de universalidad del que no nos habíamos dado
cuenta hasta entonces.
-¿En qué está trabajando ahora?
El año que viene vamos a enviar un instrumento con una misión al Sol, la «
Parker Solar Probe».
El instrumento tiene la intención de medir la radiación en las
proximidades de la estrella. Es una misión para tocar el Sol, estaremos a
6 millones de kilómetros de su superficie. Esa es mi principal
actividad ahora. Espero vivir lo suficiente para ver el despegue, el
próximo 31 de julio, desde Cabo Cañaveral.
Fuente: ABC.es
