Kuiper, un telescopio espacial para estudiar el sistema solar exterior
¿Se imaginan un telescopio espacial destinado íntegramente a observar los cuerpos del sistema solar exterior? Pues esta bien podría ser la próxima misión de la NASA si el proyecto Kuiper sale adelante. El otro día repasábamos los principales candidatos para la siguiente misión de tipo Discovery -las más baratas- de la agencia espacial estadounidense, pero nos dejamos atrás algunas propuestas que, curiosamente, no consisten en sondas a otros planetas, sino en observatorios espaciales.
La comunidad científica se enfrenta a un gran dilema. Existen demasiados objetivos interesantes en el sistema solar exterior y sin embargo prácticamente no hay misiones espaciales programadas para la siguiente década. En 2017 finalizarán las misiones de las sondas Cassini y Juno, por lo que, con la excepción de Europa Clipper, no se espera que la NASA estudie objetivos situados a gran distancia del Sol durante más de diez años.
Con el fin de solucionar este atolladero nace el telescopio espacial Kuiper. Kuiper tendría una masa al lanzamiento de 1008 kg y poseería un espejo primario de 1,2 metros, significativamente inferior al Hubble -de 2,4 metros-, pero suficiente para analizar los objetos del sistema solar exterior (tendrá una resolución de 0,1 segundos de arco). El Hubble también ha sido empleado para observar cuerpos dentro del sistema solar, pero el tiempo de observación de este vehículo es demasiado valioso para dedicarlo en exclusiva a esta tarea.
El objetivo principal de Kuiper sería observar la evolución de las atmósferas y magnetosferas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, además de seguir con atención las erupciones de los criovolcanes de Encélado y, si se confirma su existencia, los de Europa. También observaría detenidamente la actividad de los volcanes de lava de Ío, el mundo más volcánico del sistema solar, y su relación con la potente magnetosfera de Júpiter.
Los cuerpos menores del sistema solar serían un objetivo fundamental de la misión. Durante los tres primeros años Kuiper obtendría más de 800 espectros de objetos del cinturón de Kuiper (KBO) -de ahí el nombre de la misión- y de más de 600 asteroides troyanos, así como espectros de todos los asteroides Centauro y satélites conocidos con una magnitud inferior a 21. Gracias a la clasificación espectral de todos estos cuerpos Kuiper permitirá aclarar los orígenes del sistema solar y los mecanismos específicos de las migraciones planetarias. En concreto, con los datos de Kuiper será posible discriminar si los planetas gigantes migraron de forma suave hasta sus posiciones actuales -modelo ‘Grand Tack’- o si las migraciones fueron catastróficas de acuerdo con el modelo de Niza, según el cual Júpiter y Saturno se acercaron al sistema solar exterior para luego alejarse mientras que Urano y Neptuno se alejaron significativamente desde sus posiciones originarias, empujando y dispersando en el proceso a miles de cometas y asteroides.
El análisis de la composición de los asteroides troyanos -cuerpos menores situados en los puntos de Lagrange de la órbita de Júpiter- es clave para dilucidar el misterio de las migraciones. Si los troyanos están formados en gran parte por objetos procedentes del cinturón de Kuiper se confirmarían las previsiones del modelo de Niza. Si, por el contrario, estos asteroides se formaron principalmente en las cercanías de Júpiter o en el sistema solar interior, estaríamos ante un escenario favorecido por el modelo Grand Tack de migraciones suaves.
Igualmente, los datos de Kuiper permitirán elegir entre varios modelos de formación planetaria a partir del estudio de los cuerpos del sistema solar exterior con un tamaño inferior a los 50 kilómetros. Si muchos de estos cuerpos tienen zonas de la superficie con hielo puro expuesto -lo que se traduce en un brillo superior-, eso significa que todavía sufren colisiones con relativa frecuencia, algo que predicen los modelos de formación planetaria que favorecen una aglutinación lenta y progresiva de planetesimales primigenios, frente a los modelos que predicen una formación de planetas más rápida por colapso gravitatorio.
Para ahorrar costes, Kuiper emplearía elementos del telescopio infrarrojo WISE y del telescopio cazaplanetas Kepler. Los instrumentos serían dos: una cámara que observaría en el visible y en el infrarrojo cercano (400-1700 nanómetros) y un espectrógrafo ultavioleta que también serviría como cámara (115-190 nanómetros). Despegaría el 1 de enero de 2021 mediante un Atlas V 401 o un Falcon 9 y se dirigiría hacia el punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Sol, desde donde enviaría a la Tierra 5,2 GB de datos al día. Tres meses tras el lanzamiento comenzarían las observaciones científicas y su misión primaria se prolongaría durante tres años.
¿Vale la pena cambiar una nueva sonda por un observatorio espacial? Kuiper puede no parecer una misión muy atrayente, pero es la única forma de estudiar el sistema solar exterior con el presupuesto de una misión Discovery. Y quizás la única oportunidad que tendremos de estudiar los planetas exteriores durante la próxima década.
Comentarios
Publicar un comentario