Esta imagen de alta resolución captada por la nave espacial New Horizons de la NASA combina imágenes azules, rojas e infrarrojas para mostrar una extensión brillante en Plutón conocida como Sputnik Planum, que se ha descubierto que es rica en hielos de nitrógeno, monóxido de carbono y metano.(Crédito de la imagen: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
La nave espacial New Horizons de la NASA realizó el primer y único sobrevuelo del sistema de Plutón, que culminó con el mayor acercamiento a ese mundo lejano en julio de 2015.
El 1 de enero de 2019, la sonda sobrevolará Arrokoth, un Objeto del Cinturón de Kuiper (KBO, por sus siglas en inglés) situado en una región del espacio más allá de Neptuno llamada Cinturón de Kuiper. En el Cinturón de Kuiper residen otros mundos helados, restos celestes de la formación de nuestro sistema solar.
Para New Horizons, la reunión de más ciencia de exploración está, juego de palabras, en el horizonte.
Observaciones valiosas
A finales del año pasado, un estudio de las Academias Nacionales de Estados Unidos titulado «La próxima década de descubrimientos en física solar y espacial: Exploring and Safeguarding Humanity’s Home in Space» observaba que »los retos clave consisten en seguir recibiendo las inestimables observaciones de las naves New Horizons y Voyager, que son los únicos medios para conocer de primera mano el entorno en la heliosfera exterior y fuera de la burbuja heliosférica.»
Ese informe también señalaba que «avanzando hacia el exterior, el límite del sistema solar donde la influencia del sol disminuye y es sustituida por el entorno interestelar, queda mucho por descubrir.»
El informe decenal heliosférico es importante por varias razones, según Alan Stern, investigador principal de New Horizons en el Southwest Research Institute de Boulder (Colorado): «Se trata de una validación totalmente independiente por parte de la comunidad sobre la importancia y la singularidad de la ciencia de New Horizons en este campo», declaró a universeexpedition.com.
New Horizons se está preparando para cruzar el «choque de terminación» del sol, dijo Stern, donde el viento solar subsónico se ralentiza y se vuelve subsónico al embestir el medio interestelar.
Esta imagen compuesta del objeto primordial del Cinturón de Kuiper Arrokoth fue compilada a partir de datos obtenidos por la nave espacial New Horizons de la NASA mientras volaba cerca del objeto el 1 de enero de 2019. La imagen combina datos de color mejorados (cercanos a lo que vería el ojo humano) con imágenes pancromáticas detalladas de alta resolución. (Crédito de la imagen: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute//Roman Tkachenko)
Juego de adivinanzas
Aunque New Horizons se encuentra ahora en modo de hibernación, la nave sigue recopilando datos heliofísicos las veinticuatro horas del día, dijo Stern, escondiendo esos datos en la memoria de estado sólido de a bordo, básicamente una gran unidad flash.
Entramos en modo de hibernación el 3 de octubre del año pasado. Salimos de ese modo el 2 de abril de este año. Cuando despertemos, transmitiremos los datos atrasados de New Horizons a la Red de Espacio Profundo de la NASA», dijo Stern.
«Pero el cruce real del choque de terminación, el momento es un juego de adivinanzas. Nadie puede predecirlo por completo, pero podría ser en 2027… y queremos estar alerta para no perdérnoslo», señaló Stern.
Mientras tanto, New Horizons se encuentra en perfecto estado de salud. «No hay nada roto en la nave ni en los siete instrumentos que lleva», añadió. «Están funcionando súper bien, tan bien como cuando fueron lanzados».
Diagrama que representa la heliosfera, una enorme burbuja magnética en el espacio esculpida por el viento solar. (Crédito de la imagen: NASA/Walt Feimer)
Indicador de combustible bajo
Pero a New Horizons le queda poco propulsor. «Y eso sólo significa que tenemos que ser avaros con ese combustible. Todo el combustible que gastemos no nos va a llevar a un nuevo sobrevuelo de un KBO, por lo que se reducen las probabilidades de un sobrevuelo», dijo Stern.
La escasez de combustible hace que Stern haya adoptado un nuevo título para acompañar al de investigador principal: «Acaparador de combustible en jefe».
En cuanto a la alimentación eléctrica y la transmisión de datos, la nave de larga distancia está lista para funcionar. Su sistema de generación de energía nuclear durará quizás hasta 2050, según Stern.
Entonces, ¿podría New Horizons sobrevolar otro KBO lejano?
Posiblemente, si la misión cuenta con la ayuda de observatorios terrestres, en particular el Observatorio Vera C. Rubin, que pronto entrará en funcionamiento. La detección de KBO por parte de Rubin a lo largo de una trayectoria de vuelo alcanzable de New Horizons «aumentaría significativamente las probabilidades de conseguir un sobrevuelo», añadió Stern. «Pero es una búsqueda de una aguja en un pajar», añadió, “incluso utilizando las mejores herramientas del mundo”.
Preguntas sin respuesta
Mientras tanto, un equipo de heliofísica de New Horizons formado por una docena de científicos e ingenieros se centra intensamente en las mediciones de la nave espacial tomadas en la heliosfera exterior, dijo Andrew Poppe, del Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California en Berkeley. Poppe es co-investigador y director científico de heliofísica en la misión New Horizons.
Poppe explicó a universeexpedition.com que el equipo se está preparando para el cruce del choque de terminación, uno de los límites exteriores clave entre la heliosfera y el espacio interestelar.
«Ambas naves Voyager cruzaron este límite y revelaron una gran cantidad de nueva física», dijo. «Sin embargo, debido a ciertas limitaciones en la instrumentación de las Voyager, quedaron sin respuesta cuestiones clave relativas a una población de iones conocida como «iones captadores».»
Poppe añadió que, desde las mediciones de Voyager, cada vez está más claro que estos iones captadores pueden, de hecho, dominar la transferencia de energía y momento a través del choque de terminación.
El investigador principal de New Horizons, Alan Stern, del Southwest Research Institute. (Crédito de la imagen: NASA/Joel Kowsky)
Primeras mediciones de la historia
Fortunately, New Horizons carries key instrumentation – the Solar Wind Around Pluto (SWAP) and Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation (PEPSSI) – that will conduct the first-ever measurements of these critical pickup ions in the outer heliosphere and across the termination shock.
«Teniendo esto en cuenta, el equipo de heliofísica de New Horizons ha estado planificando los modos de observación específicos de los instrumentos, planificando los presupuestos de los enlaces descendentes de datos (¡una tarea nada fácil desde más de 60 unidades astronómicas!) e involucrando a la comunidad teórica de la heliosfera exterior en general para prepararse para las mediciones revolucionarias que New Horizons devolverá en un futuro próximo», dijo Poppe.
En general, el equipo de New Horizons se siente humilde por seguir los pasos de Voyager, dijo Poppe, «pero extraordinariamente emocionado por contribuir con mediciones primeras en su clase de los límites exteriores de la heliosfera que llamamos “hogar”.»
Encuentro histórico
El cruce del choque de terminación en sí podría ser tan corto como 10 minutos, dijo Pontus Brandt, el científico del proyecto New Horizons en el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland.
«Pero es probable que se produzcan múltiples cruces, ya que el choque va y viene sobre la nave espacial durante varios días y seguramente será otro encuentro histórico para New Horizons», dijo Brandt.
«Los datos del encuentro con el choque de terminación serán un tesoro para los físicos espaciales de todo el mundo que están ansiosos por comprender cómo funciona este vasto límite», dijo Brandt a universeexpedition.com. «Todos estos descubrimientos de misiones pioneras como Voyager y New Horizons nos enseñan lo poco que sabemos sobre lo que hay más allá, y allanan el camino para una futura misión dedicada a la Sonda Interestelar», añadió.
Esencia de exploración
Brandt subrayó otro posible plus de exploración de New Horizons.
«Creo que quizá sólo hayamos visto la punta del iceberg del Cinturón de Kuiper, que podría ser mucho más extenso de lo que jamás pudimos imaginar», afirmó Brandt.
«Los impactos de polvo medidos por la nave espacial siguen siendo elevados, desafiando todas nuestras expectativas de un “Acantilado de Kuiper”. Siempre hay que darse la oportunidad de descubrir», añadió Brandt, “la esencia de la exploración”.
Dentro de unos años, New Horizons podría muy bien encontrarse en medio de una nueva región del Cinturón de Kuiper, sugirió Brandt. Eso sería «una oportunidad histórica para la ciencia planetaria con importantes implicaciones para la comprensión de los sistemas exoplanetarios.»
Como «primera respondona» y poseedora del título de nave espacial récord, New Horizons ya ha anotado observaciones que han hecho historia como primera nave espacial en explorar de cerca Plutón y sus lunas. Además, tras un viaje de nueve años, la sonda superó su segundo gran objetivo científico, al pasar en 2019 junto al KBO Arrokoth, el objeto más lejano jamás inspeccionado de cerca.
Los descubrimientos de New Horizons ocuparán un lugar central en la reunión científica sobre el décimo aniversario del sobrevuelo de Plutón que se celebrará en julio en el APL, que diseñó, construyó y opera la nave New Horizons y gestiona la misión para la NASA.
«Estamos reuniendo todo lo que se ha aprendido desde el sobrevuelo de New Horizons. Y no solo de la nave espacial, sino también del telescopio espacial Hubble, del telescopio espacial James Webb y también de las observaciones desde la Tierra», dijo Stern. «Así que prepárense. Apuesto por nuevas sorpresas».
