Después de viajar cinco años y recorrer 2800 millones de kilómetros, Juno, la nave espacial de la NASA, anunciará su llegada a Júpiter con una de las señales de radio más sencillas: un pitido de tres segundos.
La NASA espera que el sonido llegue a la Tierra el lunes a las 23:53 horas, el sonido marcará el final de un descenso lento que quemará combustible durante 35 minutos y permitirá que la gravedad de Júpiter capture la nave.
“Les puedo decir que cuando se complete la maniobra, verán una gran celebración”, dijo Rick Nybakken, el director del proyecto Juno, “porque significa que estaremos en la órbita de Júpiter, y eso es genial”.
La misión de Juno es explorar los enigmas debajo de las nubes que cubren Júpiter. ¿Qué tan abajo se extiende la Gran Mancha Roja, la tormenta que se ha arremolinado durante siglos? ¿Qué hay dentro del planeta más grande del sistema solar?
“Aún nos hacemos preguntas y Juno está lista para empezar a responderlas”, dijo Diane Brown, la encargada del programa, durante una conferencia de prensa este mes.
Será la primera nave en orbitar a Júpiter en más de una década. Galileo, un explorador robótico de la NASA, pasó ocho años allá y envió imágenes sorprendentes del planeta y sus lunas.
Además reveló nuevas características como un gran océano debajo de la corteza de hielo de la luna Europa, que en la actualidad se considera uno de los lugares más prometedores del sistema solar para buscar vida. Esta vez el objetivo será Júpiter y, en particular, lo que no se puede ver debajo de sus coloridas franjas de nubes.
“Una de las metas principales de Juno es conocer la receta del sistema solar”, dijo Scott Bolton, un científico del Southwest Research Institute en San Antonio y el investigador en jefe de la misión que costó 1,1 mil millones de dólares. “¿Cómo se creó el sistema solar? ¿Cómo se crean los planetas en nuestro sistema solar?”.
Júpiter es el titán de los planetas conocidos como “gigantes de gas”, con una masa tres veces mayor a Saturno, el que le sigue en tamaño. Sin embargo, es mucho más que una pelota blanda de hidrógeno y helio. Lo que llama la atención de los científicos son las pequeñas cantidades de elementos pesados como el litio, el carbono y el nitrógeno que se encuentran en ese planeta.
“A diferencia del sol, Júpiter se enriquece de estos elementos”, dijo Bolton. “No sabemos exactamente cómo sucede, pero sabemos que es muy importante. Y es importante porque lo que más tiene Júpiter es de lo que estamos hechos nosotros. Es de lo que está hecha la Tierra. Es de donde viene la vida”.
Este 4 de julio, cuando arda el motor principal de la nave espacial, no habrá nada que hacer desde el cuarto de control del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, solo se podrá esperar y ver.
Si algo sale mal, nadie podrá interceder. Las señales de radio toman 48 minutos en llegar de Júpiter a la Tierra. Para cuando los ingenieros sepan que ha empezado la combustión del motor, ya estará apagado y la aeronave en órbita.
Si el motor se apaga prematuramente, Juno podría terminar en órbita, aunque será errónea. Si falla el motor, “no estaremos tan emocionados”, agregó Nybakken. “No hemos hecho tantos estudios en términos de dónde terminaremos, porque nos hemos concentrado en tener éxito y no fracasar”.
En otras palabras, Juno podría dejar atrás a Júpiter y terminar en una órbita inservible alrededor del Sol. La noche de este 4 de julio, el control de la misión solo recibirá una serie de “tonos” de radio —ráfagas de tres segundos en frecuencias diferentes— que informarán la secuencia de las operaciones que está realizando la nave espacial.
Para hacer que el motor apunte en la dirección correcta la antena principal no apuntará hacia la Tierra, para tener una telemetría más detallada. La nave tampoco enviará ninguna fotografía o datos desde los instrumentos que el miércoles estarán apagados.
Juno, en 2010, durante su proceso de ensamblaje y la fase de pruebas Credit Patrick H. Corkery/Lockheed Martin
Juno realizará una serie de 37 órbitas elípticas de gran extensión para pasar por los polos norte y sur de Júpiter en 20 meses. En su punto más lejano, estará a casi 3 millones de kilómetros de Júpiter. Para cada órbita, acelerará hacia el interior, alcanzará 205.000 kilómetros por hora y pasará dentro de los casi 5000 kilómetros del techo de nubes de Júpiter.
Las fluctuaciones menores del empuje gravitacional del planeta, medidas por cambios en la frecuencia de las señales de radio de Juno, permitirán analizar la densidad del interior del planeta y saber si tiene un núcleo rocoso donde la presión puede llegar hasta poco más de 24 mil millones de kilogramos por metro cuadrado.
“Realmente no sabemos si en Júpiter existe un núcleo que medir”, dijo Bolton. “Si lo hubiera, podría aclarar cuándo, cómo y un poco de dónde se habría formado Júpiter”.
Los instrumentos científicos de Juno incluyen uno que mide los poderosos campos magnéticos del planeta y una cámara infrarroja para observar las brillantes auroras alrededor de los polos.
En lo profundo, las presiones en aumento transforman de gas a líquido el hidrógeno. A una profundidad mayor, el hidrógeno se exprime tanto que rocía electrones y se convierte en un metal. Probablemente, la agitación del hidrógeno metálico en su forma líquida genere los campos magnéticos.
Scott Bolton, el investigador principal de esta misión que costó 1,1 mil millones de dólares, con un modelo de la nave espacial propulsada por energía solar. Credit SwRI
Después de las primeras dos órbitas, Juno encenderá de nuevo su motor para adentrarse en la órbita y realizar mediciones científicas.
Aunque las naves son muy diferentes en apariencia, gran parte de los programas y dispositivos electrónicos de Juno tienen como base el diseño del Orbitador de Reconocimiento de Marte, una nave espacial que también construyó la empresa Lockheed Martin.
“Solo está configurada en un formato diferente”, aclaró en una entrevista Guy Beutelschies, el director de misiones interplanetarias de Lockheed Martin.
En vez de desarrollar circuitos electrónicos que pudieran funcionar bajo la intensa radiación de Júpiter, la compañía usó el mismo sistema de circuitos del Orbitador de Reconocimiento de Marte, pero lo protegió dentro de las paredes con un grosor de centímetro y medio de una caja fuerte de titanio que pesa 180 kilos y mide casi un metro por cada lado.
De izquierda a derecha: Figuras de Lego a bordo de la nave Juno que representan al dios romano Jupiter; a Juno, su esposa; y Galileo Galilei. Credit NASA/JPL-Caltech/KSC
Al contrario de las misiones anteriores del sistema solar exterior, Juno usa energía solar y no plutonio. Tres páneles solares de un metro de largo con un total de 18.698 celdas solares acumulan la tenue luz solar para producir cerca de 500 vatios.
Aunque todo saliera mejor de lo planeado, la misión no durará más de los 20 meses que ya se estimaron. A pesar del blindaje de titanio, “sabemos que la radiación nos va a matar”, dijo Beutelschies.
Se estima que Juno recibirá una dosis de radiación equivalente a más de 100 millones de rayos X.
