Cómo el Capitán Kirk cambió el mundo

Una nave espacial inspirada en la tecnología de Star Trek está a punto de explorar un asteroide gigante y un planeta enano.

CIENCIA@NASA: "Órbita habitual, Sr. Sulu", grita el Capitán Kirk con absoluta confianza. Él sabe que la nave USS Enterprise puede deslizarse con facilidad hacia adentro y hacia afuera de las órbitas planetarias. No obstante, eso sólo es fácil dentro del ámbito de la ciencia ficción. En el mundo real, tales maniobras han sido imposibles; hasta ahora.
Presentamos a Dawn, la misión de avanzada de la NASA que se dirige hacia el cinturón de asteroides. Propulsada por una tecnología con un nombre que suena futurista, "propulsión de iones", la nave realizará maniobras espaciales como las de Enterprise.
En este preciso momento, Dawn se está alejando lentamente del Sol, más allá de Marte, en camino a su primer destino, el asteroide Vesta. Dawn surcará su "órbita habitual" alrededor de este mundo rocoso, durante un año, para explorar sus misterios.
Después, Dawn hará algo que no tiene precedentes en el mundo real de los vuelos espaciales: saldrá de la órbita de un cuerpo lejano y volará y orbitará otro cuerpo. Su segundo destino será el asteroide Ceres.
"Dawn será la primera nave espacial capaz de orbitar alrededor de dos cuerpos tomados como objetivo luego de haber dejado la Tierra", dice Marc Rayman, ingeniero principal de la misión Dawn, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, de la NASA. "Ni siquiera existe el concepto de una misión como esa usando sistemas de propulsión convencionales. En ese caso, la nave espacial tendría que cargar tanto combustible que sería demasiado pesada como para poder ser lanzada".
En cambio, Dawn depende de la propulsión de iones, lo cual no requiere una nave espacial enorme. La primera vez que Rayman escuchó el término fue hace años mientras miraba (sí, usted adivinó) Star Trek.
Utilizando un conjunto de placas solares que se extiende alrededor de 20 metros (65 pies) de largo, la nave Dawn recolecta energía del Sol con el fin de ionizar átomos de xenón. Estos iones son expulsados de la parte trasera de la nave por un potente campo eléctrico, lo cual produce un suave empujón. En los viajes al espacio, al no haber gravedad ni fricción, este sutil efecto de fuerza se acumula, causando de este modo que la nave espacial se acelere de manera lenta y constante.
"Dawn no es un automóvil de carrera exactamente", dice Rayman. "Tomaría 4 días ir desde 0 hasta 60. Pero, en última instancia, la nave alcanza velocidades fantásticamente altas a la vez que consume muy poco combustible. Sólo usa un kilogramo de xenón cada 4 días".
Los cohetes convencionales, usualmente, ejercen la fuerza de empuje durante algunos minutos, como máximo, antes de que se les acabe el combustible, luego se deslizan hacia su destino. Los motores de Dawn, sin embargo, se mantienen activos casi constantemente.
"¡Dawn estará empujándose a través del espacio durante 5 años y medio!", dice Rayman. "Ya lo ha hecho durante 591 días. Eso equivale al 62% de su estadía en el espacio".
Esto significa que Dawn debe ser bastante eficiente en la utilización de su combustible. "Un orbitador convencional camino a Marte podría consumir más de 272 kilogramos (600 libras) de combustible sólo para lograr entrar en órbita alrededor del Planeta Rojo", dice Rayman. "Con el sistema de propulsión de iones, Dawn podría hacerlo con menos de 27 kilogramos (60 libras) de xenón".
Si se suman todas las ventajas mencionadas anteriormente, se obtiene una nave espacial que puede hacer, pues, lo imposible.
"Dawn nos está transportando, sin lugar a dudas, a dos mundos distantes, extraños e inexplorados".
Sus destinos (Ceres y Vesta) son dos de los asteroides más grandes del sistema solar. De hecho, Ceres es tan grande que está clasificado como planeta enano y Vesta no se queda atrás. Sin embargo, hasta el momento, sólo han sido estudiados desde grandes distancias, así que siguen siendo prácticamente desconocidos. Lo que sí se sabe de ellos es que no se parecen entre sí.
"Vesta se parece más a los cuerpos rocosos del interior del sistema solar, uno de los cuales está justo por debajo de nuestros pies", explica Rayman. "Y Ceres se parece más a las lunas de hielo del exterior del sistema solar. Los científicos piensan que, incluso, puede tener ¡un océano subterráneo de agua líquida!".
Los instrumentos de Dawn se utilizarán con el propósito de reunir datos e imágenes que develen los secretos que estos dos cuerpos esconden y tal vez también revelen la explicación de por qué son tan diferentes uno del otro aun cuando habitan regiones similares dentro del sistema solar.
"Esta misión nos permitirá entender las condiciones que imperaban cuando Vesta y Ceres se formaron, en los inicios del sistema solar. Asimismo, permitirá encajar muchas otras piezas del gran rompecabezas de cómo se formó y evolucionó nuestro sistema solar; y tal vez también de cómo otros sistemas lo hacen".
Realizar nuevas maniobras cósmicas, explorar mundos extraños, responder preguntas profundas... Dawn lo tiene todo. Pero Rayman cree que el aspecto más importante de misiones como la de Dawn puede ser que, en cierto sentido, estamos realizando un viaje a las profundidades del espacio.
"Dawn nos está llevando en un recorrido a través del cosmos. No es sólo una misión que lleva a cabo el equipo del JPL, o la NASA, o Estados Unidos y los países que trabajan con él. Es una misión de la humanidad; algo que nos representa a todos los que compartimos el mismo sentido de aventura y curiosidad, una pasión por la exploración. Es una extensión de nosotros mismos en el universo".
Como diría un integrante de la tripulación de Star Trek que tiene las orejas particularmente puntiagudas: "Fascinante".

Tomado de Ciencia@NASA