Usando la nave espacial para llegar a “Oumuamua” en 20 años

por | Jul 22, 2023 | Tecnología

En 2017, la humanidad descubrió a 1I/’Oumuamua como el primer visitante interestelar. Lamentablemente, este diminuto asteroide con una medida de 100 x 20 metros se aleja de nuestra estrella an una velocidad de 26 km/s, lo que equivale an unas 5,5 Unidades Astronómicas (UA) por año. ¿Es verdad que hemos perdido la oportunidad de conocer este fascinante y misterioso cuerpo para siempre? ¿Es hora de llegar an él para descifrar sus enigmas? El año en que descubrimos “Oumuamua”, se presentó la idea del proyecto Lira. Se trataba de una misión que buscaba interceptar un objeto interestelar mediante la utilización de una sonda que realizaría una maniobra de asistencia gravitatoria similar a la de Oberth con el Sol, también conocida como SOM.

En una maniobra similar a la de Oberth, se realiza una ignición mientras se camina cerca de un objeto celeste para proporcionar asistencia gravitatoria, lo que permite maximizar la aceleración de la Delta V durante el recorrido por un cuerpo del sistema solar. Será más efectivo si está más cerca del cuerpo elegido y la ignición es más corta. Debido a que el Sol es, sin duda, el astro más grande del Sistema Solar, el proyecto original Lira de 2017 utilizó una maniobra SOM. El problema es que llevar a cabo una SOM requiere primero viajar a Júpiter para llegar rápidamente al Sol y, lógicamente, requerir un escudo térmico pesado, lo que complica la tarea. Dependiendo de la fecha de lanzamiento, la sonda podría haber alcanzado a “Oumuamua” en aproximadamente 15 años. Los diseños de sondas interestelares que la NASA ha propuesto en las últimas décadas podrían ser útiles para Lira, aunque están destinados an explorar el medio interestelar, pueden ser fácilmente adaptados para una misión an un objeto interestelar.

Lira 2.0, una nueva versión del plan Lira, tenía como objetivo conquistar a ‘Oumuamua con solo una maniobra Oberth con Júpiter (JOM, Jupiter Oberth Maneuver) y un sobrevuelo de la Tierra para llegar al gigante joviano. Aunque esta opción era más lenta, permitió el uso de cohetes menos potentes al disminuir los requisitos de Dlta V. Además, al no requerir un escudo térmico ni tener que soportar las altas temperaturas debido a que la sonda se acercaba mucho al Sol, el diseño de la sonda se simplificaba significativamente. Estas propuestas, que son compactas y sencillas, requerirían hasta dos etapas más de combustible sólido para la maniobra de Oberth. La promesa de Lira 2 era que llegaría a “Oumuamua” alrededor de 2050 utilizando JOM y lanzamientos convencionales. Sin embargo, ¿cuál es la situación de los lanzadores pesados actuales? Actualmente tenemos el Falcon Heavy y el SLS Block 1 en servicio, pero en unos años llegará el poderoso sistema Starship, y en 2033 entrará en servicio el cohete gigante chino CZ-9. ¿Cuánto tiempo tardaríamos en llegar a “Oumuamua” con estos lanzamientos?

Un estudio de Adam Hibberd afirma que si usamos la nave espacial, podemos alcanzar “Oumuamua” en tan solo 20 años. Para realizar una maniobra Oberth en Júpiter, se espera que la sonda tenga una masa de 860 kg y use tres etapas de combustible sólido (Castor 30XL, Castor 30B y Star 48B). El tiempo de vuelo aumenta a 23 años si se utilizan dos etapas de combustible sólido (Castor 30XL y Star 75) en lugar de tres. Es necesario que la Starship se abastezca de combustible en órbita baja para lograrlo, ya que no puede salir de LEO sin realizar un trasvase de propelentes. Aunque esta cantidad dependerá del diseño final del lanzador, que está en constante evolución (la potencia y número de motores Raptor, así como la masa en seco del fuselaje), Hibberd sugiere que se necesitarán ocho lanzamientos del sistema Starship para cargar de propelentes una nave en LEO. La capacidad de Starship para transportar hasta 170 toneladas de carga hacia Júpiter es impresionante cuando está cargado con combustible. Esto permitiría el uso de las etapas de combustible sólido Castor 30XL de 26 toneladas y Castor 30B de 14 toneladas del cohete Antares de Northrop Grumman.

La distancia entre el Falcon Heavy y el Starship no es significativa, ya que el lanzador del Falcon Heavy solo puede enviar 3 toneladas hacia Júpiter en una trayectoria de 28 años. Eso sí, para realizar un sobrevuelo desde la Tierra, la sonda debería usar tres etapas de combustible sólido (una Star 63F y dos Star 48B), así como realizar una maniobra de espacio profundo. En comparación con otros lanzadores menos potentes, el Ariane 64 tardaría aproximadamente 56 años en llegar. Hibberd estima que con el CZ-9 se requerirían 36 años, aunque esto dependerá de las características finales del lanzador, que se encuentra en proceso de desarrollo. Es probable que el tiempo de vuelo se reduzca aún más al incorporar maniobras de espacio profundo, al igual que con el Falcon Heavy. Hay otros lanzadores pesados que no están incluidos en el análisis, como el New Glenn o el CZ-10 chino que será más potente que el Falcon Heavy gracias a su etapa criogénica superior.

¿Existe alguna posibilidad de que se lleve a cabo una misión de este tipo? Desafortunadamente, no, al menos por ahora. La mayoría de las agencias espaciales consideran que es más beneficioso colocar una o varias sondas en órbita solar que puedan detectar un objeto interestelar una vez que este sea descubierto, una idea en la que se basa la propuesta del Comet Interceptor de la ESA. La dificultad radica en que esta estrategia asume una cantidad de objetos interestelares que pueden estar incorrectos. Es posible que la mayoría de los objetos interestelares que atraviesan el Sol tengan una naturaleza cometaria, como el segundo objeto interestelar conocido, 2I/Borisov. Si es así, ‘Oumuamua sería una rareza en el cosmos. La cuestión radica en olvidar o explorar “Oumuamua”.

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Author: Hyperion

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