sábado, 26 de noviembre de 2011

To boldly go...

El domingo 21 de agosto de 1977, en los quinchos del club Muni, leí emocionado la noticia del lanzamiento de la sonda Voyager 2, que comenzaba su Gran Tour del Sistema Solar. Ilustraba la noticia una foto borrosa de un cohete rugiente en medio de una nube de combustibles quemados. Tenía 12 años. Mi colección de recortes astronómicos y de exploración espacial comienza en diciembre de 1977, sospecho que disparada por la curosidad que me produjo el viaje de las Voyager (Voyager 1, gemela de Voyager 2, despegó un par de semanas más tarde).

En esa época nos enterábamos de estas cosas al día siguiente. Hoy es distinto, claro. Hoy mismo, por ejemplo, hoy sábado 26 al mediodía, podremos ver en directo por la Web el lanzamiento de Curiosity, el nuevo robot (éste no es un robotito) que va a explorar Marte. Y podemos seguir casi en tiempo real la exploración de planetas, asteroides, cometas, lunas... Durante años seguí como pude las peripecias de las Voyager. Las fotos en el diario eran patéticas, y no había muchas otras fuentes de información. Pero ¡ah! la revista de la National Geographic Society traía increíbles imágenes a todo color de las hipnóticas nubes de Júpiter, de sus satélites que de golpe se convirtieron en mundos...

¿Dónde están hoy las Voyager, que completaron su exploración planetaria hace tantos años? Por increíble que parezca, estos dos esforzados robotitos siguen funcionando. Se encuentran hoy en los confines del sistema solar. Voyager 2, 32 años, 4 meses y 17 días después del comienzo de su viaje interestelar, está a 14 mil 900 millones de kilómetros de la Tierra, unas 100 veces la distancia que nos separa del Sol. Los ingenieros del JPL que las construyeron y las operaron todos estos años siguen comunicándose con ellas, usando la enorme antena de Goldstone que hizo la exploración de radar del asteroide 2005 YU55 hace pocos días. El Complejo de Comunicaciones del Espacio Profundo de Goldstone forma parte de la Red del Espacio Profundo, la Deep Space Network, un nombre que siempre me pareció buenísimo. "¿Donde trabajás?" "En la Red del Espacio Profundo". Guau.

Volviendo a Voyager 2. La semana pasada le pidieron que apagara sus motores primarios y encendiera los de backup. Así se ahorrarán algunos watts de potencia, lo cual le permitirá seguir funcionando bastantes años todavía. El mensaje de radio con las instrucciones, viajando a la velocidad de la luz, tardó más de medio día en llegar a la sonda. Más de un día después los ingenieros recibieron la respuesta, indicando que Voyager 2 había realizado con éxito el cambio de motores. Los motores primarios habían disparado 318 mil veces, se merecían un descanso. Los de backup no habían sido usados nunca jamás durante el vuelo, y funcionaron perfectamente en cuanto los encendieron. El sueño de cualquier ingeniero.

¿Dije, por ahí arriba, viaje interestelar? Sí: viaje interestelar; no fue un error. Habiendo completado su misión primaria de exploración de los planetas gigantes de nuestro sistema solar, ambas Voyager son hoy naves interestelares. Tienen suficiente velocidad para escapar a la poderosa influencia del Sol, y están a punto de salir de lo que podría llamarse la frontera del sistema solar. El viento solar, que arrecia a casi 400 km/s a la altura de la Tierra, va perdiendo fuerza a medida que se aleja del Sol. En algún lugar, empujando contra el tenue gas que llena el espacio interestelar, ¡el viento solar se detiene! Hace más o menos un año Voyager 1 informó que la velocidad radial del viento solar era nula. Cero. Nada. Apenas un chorrito "de costado", probablemente parte de una especie de "cola" formada por el movimiento del Sol en la Galaxia.

Cuando un fluido rápido se propaga en medio de un fluido más lento, eventualmente se detiene. Donde se detiene ocurre algo raro: el fluido sigue llegando desde atrás. De manera que se frena, se amontona, se hace denso y caliente. Se forma una "onda de choque", que en inglés se llama termination shock. Esta onda de choque envuelve la burbuja de viento solar, la heliosfera. La burbuja misma se mueve junto con el Sol alrededor de la Galaxia, empujando el tenue gas interestelar, que forma por delante una bow shock, una estela como la que forma un bote al empujar el agua. Ambas Voyager se encuentran actualmente en esta región intermedia. Hace pocos meses Voyager 1 reportó que estaba encontrando algo inesperado: parece que esta región intermedia, la heliofunda, es una espuma de gases y campos magnéticos que forman una estructura turbulenta. Es como si el sistema solar viajara por la Galaxia envuelto en esos films de burbujitas...

Es bastante fácil hacer una demostración doméstica de lo que le ocurre al viento solar en su batalla perdida contra el medio interestelar. Lo único que se necesita es la pileta de la cocina con un fondito de agua y un chorrito cayendo de la canilla. El agua que cae choca contra la pileta y se expande muy rápido en forma radial, formando una delgada lámina de agua. A medida que se aleja del centro va perdiendo fuerza, hasta que se detiene empujando contra el agua quieta. El agua quieta representa el gas interestelar. El chorrito que se expande es el viento solar. Se puede ver claramente la onda de choque, la termination shock donde se amontona el agua. Es la frontera que atravesaron las Voyager. Lo único que nos falta es el campo magnético del Sol, y además el agua no tiene carga eléctrica, que parece ser lo que forma las burbujas. Pero si aumentamos un poco el caudal del chorro se forma una linda capa turbulenta llena de espuma más allá de la termination shock, donde se mezclan el viento solar y el medio interestelar.

Todas estas fronteras son completamente invisibles en nuestro sistema solar, y hasta hace poco eran conjeturales. Las Voyager las están observando por primera vez con sus intrumentos magnéticos. Pero en otros sistemas, ya sea porque la estrella es súper energética, o porque el medio interestelar es más denso y brilla, pueden verse claramente estas estructuras. La imagen que ilustra la página web de las Voyager está basada en esta observación de la estrella Zeta Ophiuchi hecha por el observatorio espacial WISE. Zeta Oph es una peso pesado, una supergigante azul que está embebida en una densa nube de gas y polvo a través de la cual se mueve a la increíble velocidad de 87 mil kilómetros por hora. La combinación de estas tres cosas contribuye a formar una bow shock visible, una estela de choque densa y brillante que puede ser fotografiada en luz infrarroja.

En pocos años más las dos Voyager habrán cruzado la heliopausa y entrado completamente en el frío espacio interestelar, y seguirán enviándonos sus observaciones, las primeras mediciones directas de toda esta región que, como se imaginarán, es más bien conjetural. Sus pilas nucleares terminarán agotándose allá por el 2025. Pero nada las detendrá. Inexorablemente seguirán viajando entre las estrellas, nuestras primeras exploraciones más allá de los confines del sistema solar. To boldly go where no man has gone before...


La foto de Z Oph es de NASA/JPL/WISE. La ilustración de la heliosfera está basada en la del JPL, anotada por mí. Las otras ilustraciones son mías. La frase del título y del final es de Star Trek; no acepto responsabilidad por la separación del infinitivo.

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1 comentario:

  1. Y no será el hombre el primero que salga, en nuestra representación, del Sistema Solar, será un robot. Qué emocionante esto, ojalá se tengan muchos datos para conocer las condiciones más allá de la heliopausa!

    Saludos!

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