Proyecto espacial

La misión Rosetta "es un hecho único, se ha comparado con el aterrizaje del hombre en la Luna"

Esta semana se vivió un hecho histórico en el área espacial: el módulo Philae se posó sobre un cometa que viaja a 510 millones de kilómetros de la Tierra. ¿Cuál es la importancia de esa noticia? Para conocer la respuesta a esta y otras interrogantes, En Perspectiva entrevistó al ingeniero aeroespacial Pablo Gutiérrez Marqués. El especialista explicó que el contacto con esta cometa permitirá analizar "la composición del núcleo y de la nube de gas que lo rodea" para así "determinar cómo era el sistema solar al principio, incluso antes de que hubiera planetas". Gutiérrez también resaltó la importancia de este emprendimiento científico porque "una de las teorías es que un cometa o varios cometas podrían haber traído a la Tierra las semillas de la vida. No microorganismos plenamente formados, sino sustancias prebióticas que son necesarias para la vida".

(emitido a las 8.59 hs.)

EMILIANO COTELO:
El miércoles pasado el mundo entero estuvo pendiente de un hecho histórico: Philae, una nave de la Agencia Espacial Europea (ESA), o un robot, como también se la llama, se posaba sobre un cometa que viaja a 510 millones de kilómetros de la Tierra.

Si bien el contacto con el suelo no ocurrió exactamente como se lo había programado, los responsables de la misión aseguraron que el robot está funcionando bien. De hecho ya logró trasmitir sus primeras imágenes de ese cuerpo celeste tan apasionante.

Es un gran avance en la carrera espacial. Para profundizar en este hecho y en sus antecedentes, porque la misión Rosetta tiene más de 10 años de historia y la sonda Rosetta en particular, la que llevó el Philae, lleva ya una década dando vueltas por el sistema solar, estamos en comunicación con Alemania, con el Instituto Max Planck para la Exploración del Sistema Solar.

Estamos en contacto con Pablo Gutiérrez Marqués, ingeniero aeroespacial graduado en la Universidad Politécnica de Madrid y director de operaciones de Osiris, el sistema de cámaras que llevan tanto la sonda Rosetta como el robot Philae.

¿Cuántos años hace que estás involucrado en este proyecto?

PABLO GUTIÉRREZ:
Hace ya como 17 años que estoy involucrado. Vine en mis años de universidad para hacer una estancia de verano, durante la cual hice una pequeña contribución al diseño de los telescopios de Osiris. Años después, hace ya 10 años, el que fue el responsable de este trabajo me llamó y me preguntó si quería participar. Desde entonces llevo 10 años aquí en Alemania trabajando, entre otros, en el proyecto Osiris.

EC - Ubiquemos en primer lugar la historia de esta sonda, el proyecto Rosetta. ¿Con qué objetivo se lo puso en marcha?

PG - El proyecto primordial de Rosetta nace a raíz de la visita, en 1986, del cometa Halley, un cometa que nos visita cada 76 años, aproximadamente. En el año 85 se lanzó una flota de cinco naves, una europea, dos rusas y dos japonesas, que fueron a explorar el cometa. Cuando lo vieron de cerca descubrieron que era muy interesante y que entre las cinco no habían conseguido descifrar los secretos de los cometas. Esa fue la razón por la cual la Unión Europea y la agencia espacial NASA propusieran una misión de mucho más calado, con dos naves completamente equipadas, que fueran a un cometa. De hecho, la idea original era que NASA enviase una nave a hacer un primer reconocimiento de un cometa y luego la ESA mandase una a recuperar un fragmento del núcleo.

EC - ¿Siempre estuvo en los planes esta idea de posar un artefacto sobre el cometa?

PG - Sobre "un" cometa. Los cometas son unos cuerpos muy antiguos, no hemos conseguido evidencia confirmada, pero se supone que datan del principio del sistema solar, de hace 4.600 millones de años. Antes de que hubiera planetas y todo eso, ya había cometas en el espacio. La evidencia más actual dice que los cometas se formaron antes que los planetas en lo que se llama la nube solar, que es como un gran disco que gira en el que van naciendo los planetas.

EC - Eso es un cometa. En algunas notas de prensa que se han escrito como parte de la divulgación de este proyecto se dice que los cometas son como "cajas negras que contienen los registros de los procesos físicos y químicos que ocurrieron durante esas épocas primigenias, hace 4.600 millones de años". ¿Ese es el concepto?, ¿un cometa es un gran banco de información?

PG - Así es. Los cometas en su mayor parte están muy lejos del Sol, más allá de Plutón, entonces no se ven afectados ni por las colisiones ni por los planetas ni por la radiación solar. Están fuertemente congelados, extremadamente fríos y tienen muy poca ocasión de interactuar unos con otros. Entonces están inalterados desde el principio del sistema solar. De vez en cuando un cometa como que "cae" hacia el interior del sistema solar, y una prueba de que tienen pocas alteraciones es que en el momento en que se calientan todos los componentes que hay dentro, los productos químicos, empiezan a evaporarse. Son compuestos químicos que cuando están fríos están en estado sólido, pero a medida que el Sol empieza a calentarlos pasan a estado de vapor, lo que los científicos llaman "sublimar". No es que se evaporen –eso es para los líquidos–, sino que se subliman, pasan directamente de hielo a gas. Eso es lo que forma la cola de los cometas que sale siempre en las fotografías astronómicas.

EC - A partir de esas características de un cometa, ¿qué ventajas trae estudiarlo? ¿Qué podemos aprender a partir de un contacto directo con un cometa?

PG - Analizando la composición del núcleo y de la nube de gas que lo rodea, podemos determinar cómo era el sistema solar al principio, incluso antes de que hubiera planetas. Uno de los aspectos que más interés tienen es que los cometas en sus viajes hacia el interior del sistema solar, cuando pasan por allí cerca y de vez en cuanto chocan contra un planeta, traen material original del sistema solar. Una de las teorías es que un cometa o varios cometas podrían haber traído a la Tierra las semillas de la vida. No microorganismos plenamente formados, sino sustancias prebióticas que son necesarias para la vida, cuya presencia facilita la aparición de vida y sin las cuales sería prácticamente imposible. Entonces hay varios instrumentos a bordo que tratan de determinar la presencia de aminoácidos, que son esos compuestos llamados prebióticos. Esa es una de las cosas que estamos tratando de buscar.

EC - ¿Por qué se eligió este cometa en particular, el 67/P Churiumov-Gerasimenko?

PG - La selección del cometa está fuertemente condicionada por lo que se puede alcanzar con la tecnología actual del vuelo espacial. Por un lado había que elegir un cometa que fuera suficientemente regular como para saber por dónde iba a pasar, que hubiéramos observado en otras ocasiones. De hecho este cometa se descubrió en los años 50 y tiene un período relativamente corto. Porque por ejemplo el Halley, que fue muy interesante en el año 86, tardaría 76 años en volver y no era práctico.

Churiumov-Gerasimenko no era el destino original de la misión Rosetta. Inicialmente se iba a visitar otro cometa que se llama Virtanen, pero el problema que hubo con el lanzador, el Ariane 5, que falló en el lanzamiento, obligó a retrasarlo. Y como ya no se podía llegar a ese cometa, hubo que elegir otro de características similares.

EC - Cuando se hizo esa reprogramación, ¿ya se había elegido a este y se sabía cuándo iba a tener lugar el contacto?

PG - Sí, el viaje en el espacio no tiene nada que ver con los viajes que hacemos para irnos de vacaciones. Uno en el espacio no puede decir "estoy cansado, voy a hacer una pausa y luego sigo", porque el viaje espacial es un auténtico ballet. Ayer veíamos en las emisiones los aplausos que se ha llevado el equipo de vuelo, porque hacía 10 años que se había calculado esta trayectoria. El vuelo no ha sido solo de aquí al cometa, además ha sido tres veces alrededor de la Tierra, una vez al lado de Marte y además de camino ha visitado otros dos asteroides. O sea que no es como enhebrar una aguja, sino como enhebrarla siete veces en este caso. Es una trayectoria extremadamente complicada y la precisión y fiabilidad con que lo ha hecho el equipo de vuelo es pasmosa.

EC - Es bueno que recordaras todas esas etapas de la vida y el viaje de la sonda Rosetta en estos 10 años. Porque sin duda que existieron, circularon, pero aquellos mojones no tuvieron la espectacularidad de esto que terminó ocurriendo esta semana.

PG - No cabe duda. Lo que hemos vivido esta semana es un hecho único, se ha comparado con el aterrizaje del hombre en la Luna. Si bien es cierto que no había humanos a bordo de la sonda, nadie había hecho nada similar, una empresa de esta envergadura. Entonces entiendo que cosas como el lanzamiento en 2004 no fueran tan llamativas; al fin y al cabo lanzamientos espaciales hay cada mes y no alcanzan al gran público.

Lo más llamativo hasta ahora fue la visita de la misión Rosetta –sin Philae, porque Philae solo podía activarse una vez– al asteroide Steins en 2008 y luego al asteroide Lutecia en 2010. Son dos cuerpos que están entre las órbitas de Marte y Júpiter. Entre esos planetas está lo que se llama el cinturón de asteroides, que no es como en la película Star Wars, un montón de rocas volando por el espacio, están extremadamente lejos unos de otros. De hecho, volar de uno a otro le llevó a la misión Rosetta dos años.

EC - ¿Cuál fue la utilidad de esas visitas?

PG - La utilidad fue explorar estos otros mundos. Si bien no pudimos obtener muestras de cerca, el gran mérito de estas misiones robóticas es que tienen una enorme variedad de sensores de detección remota. Cuando uno lleva una cámara, no necesita tocar el objeto, simplemente lo mira desde lejos. De la misma manera, hay otra serie de instrumentos que pueden detectar el campo magnético, pueden ver en muchos colores, en el infrarrojo, en el ultravioleta. Se puede detectar algunas de las propiedades físicas de los asteroides a distancia, no hace falta tocar. Entonces la visita a estos asteroides contribuye a determinar la historia del sistema solar y nos puede dar indicios de cómo llegó a ocurrir la vida en este planeta.

EC - A propósito de tu objeto de trabajo directo, el sistema Osiris, ¿qué particularidades presentan estas cámaras fotográficas que van en la sonda Rosetta y en el robot Philae?

PG - Una precisión: Osiris es un instrumento que está solo en el módulo orbital, en Philae no tenemos cámaras. El Philae lleva otros instrumentos, otras cámaras, pero no son el instrumento Osiris. El instrumento Osiris son dos cámaras que van en el módulo orbital, un teleobjetivo con un ángulo estrechito pero con muy buena resolución, y un gran angular que da imágenes más de contexto.

La cámara de ángulo estrecho, que llamamos NAC (narrow angle camera), nos permite cartografiar el núcleo del cometa con una enorme resolución y descubrir los minerales que hay en la superficie, la composición. La cámara en sí es en blanco y negro, pero lleva unos filtros de colores que permiten decir por ejemplo: "vamos a buscar los minerales de hierro que sean algo rojos". Se pone el filtro rojo y los minerales que tienen esa composición brillan más en ese determinado color. La wide angle camera sirve para ver el gas que hay alrededor, por eso necesitamos que tenga un ángulo más amplio. Hacen un proceso similar, toman imágenes de la nube de gas en diferentes colores, y sobre esa base determinan los diferentes componentes que hay en la nube de gas, lo que se llama la cola del cometa.

EC - Impresionante. Tú fuiste uno de los creadores de este sistema de cámaras Osiris. Debo entender entonces que en el momento en que fue desarrollada, la tecnología presentó innovaciones con respecto a lo que estaba disponible.

PG - Sí, no cabe duda. Una misión de estas características supone dos retos. Un primer reto es que incluso con la tecnología actual uno no puede mandar cosas al espacio, porque es un ambiente extremadamente agresivo, hay mucha radiación. Si mandamos un teléfono móvil actual, lo ponemos en órbita, en menos de una semana estaría absolutamente inservible. Ese es el primer reto, hacer algo que sobreviva al espacio exterior.

El segundo reto es que una misión de esta duración no basta con que sobreviva al espacio, hay que hacerlo con una fiabilidad suficiente para que aguante 10 años y lo haga de forma fiable. Entonces normalmente ese tipo de misiones supone un esfuerzo de desarrollo increíble. Todos los instrumentos que están a bordo son ejemplares únicos.

EC - Sí, uno está tentado a decir que la sonda Rosetta utiliza cámaras fotográficas de última generación, y eso no es verdad, porque esas cámaras se crearon hace más de 10 años. Todo un desafío.

PG - Es que si vamos para atrás en el tiempo, el lanzamiento fue en 2004, pero por supuesto las cámaras no se construyeron en 2004, estaban construyéndose en el año 2000. Y con componentes tampoco inventados en el año 2000, porque no habrían estado certificados y validados para volar en el espacio. Por eso al final la mayoría de los componentes son relativamente antiguos. Lo que pasa es que en algunos aspectos no hay un componente que puedas decir "lo compro", hay que desarrollarlo. Entonces sí que es de última generación, pero de hace 20 años. En el momento en que se construyó eran de última generación, eran los últimos desarrollos, no había nada mejor, pero hoy en día es algo ampliamente superado. Por ejemplo, las cámaras de Osiris tienen 4 megapíxeles de resolución, lo que lleva ahora cualquiera en el bolsillo en su teléfono móvil. Pero han pasado 20 años.

***

EC - Los hechos tan ansiados, tan esperados, ocurrieron este miércoles. Ustedes siguieron el trayecto que siguió el robot Philae desde la sonda hasta tomar contacto con el cometa, un trayecto de unas seis horas. Me imagino que debe de haber sido un período de mucha tensión. La maniobra era delicada, podía terminar en un desastre que truncara la misión… ¿Cómo evalúan finalmente el resultado?

PG - El resultado es enormemente positivo, es un éxito sin precedentes. No cabe dudas de que una misión de esas características es un desafío técnico enorme y hay un montón de cosas que pueden ir mal. Pero el hecho de haber conseguido que el módulo Philae se posara y esté dando los primeros resultados científicos es un logro sin precedentes en la historia de la exploración espacial.

EC - El cometa tiene 4 kilómetros de diámetro, se encuentra viajando entre las órbitas de Júpiter y Marte, en su superficie tiene cientos de rocas de entre 50 centímetros y 50 metros de diámetro y pendientes superiores a los 30°. ¿Qué pasa con la forma del lugar donde terminó tocando al cometa?

PG - Es problemático. De hecho, parte del problema es que no hemos conseguido determinar exactamente dónde está. Desde Osiris estamos tomando fotos y vamos a buscar el módulo de aterrizaje para confirmar dónde está. De la señal que nos ha mandado ya el módulo Philae se puede confirmar que está en una especie de hondonada, donde la iluminación del Sol no es tan buena como habríamos deseado todos. Porque un robot como Philae funciona con electricidad, no lleva unas baterías que le permitan estar durante años en el espacio, sino que cuenta con la energía solar que sus paneles le proporcionan. Y hemos visto que, en lugar de tener unas seis horas al día de iluminación solar, está recibiendo en torno a una hora y media. Entonces está en bastante déficit de energía. Aun así, el robot está mandando todas las mediciones científicas que puede y esperemos que aguante todavía unas horas por lo menos.

EC - La batería que lleva le permite operar durante 60 horas.

PG - Sí, el juego de baterías completamente cargadas permitían 60 horas de operación.

EC - Ese es el mínimo que va a rendir el robot Philae. De ahí en adelante todo dependerá de la capacidad de captación de energía solar que tengan sus paneles, y eso viene con dificultades. ¿Cabe la posibilidad de que desde aquí desde la Tierra se corrija el posicionamiento del robot?

PG - Por desgracia no puedo dar datos fehacientes. Lo que nos ha llegado del equipo del lander es que habían centrado las primeras horas en hacer todas las mediciones que se pudieran hacer en su estado actual, y luego, a medida que la energía se fuera acabando y no hubiese posibilidad de alargarla más, tratar de hacer las maniobras más arriesgadas para, con un poco de suerte, añadir algunas horas más de observación. Pero eso estaba en debate, y a la tarde de ayer, cuando abandoné el centro de operaciones, seguían haciendo mediciones en la posición actual, que es tumbado de lado y no puesto plano sobre la superficie del cometa.

EC - Repasemos algunos de los equipos que tiene el robot, a partir de los cuales opera y va a llevar adelante la misión que tiene encomendada. Ante esta necesidad del reposicionamiento pienso en los taladros. ¿Cómo son?

PG - Efectivamente, una de las cosas que necesitamos conocer y que solo Philae nos puede informar es la composición en el subsuelo. Porque en la parte superficial cámaras como Osiris pueden captar la señal, pero la luz que vemos desde lejos solo es el primer milímetro, para analizar la composición más a fondo hace falta taladrar. Y uno de los instrumentos tenía el objetivo de taladrar hasta aproximadamente 30 centímetros de profundidad, sacar una muestra y distribuirla entre los diferentes instrumentos que hay a bordo. Pero si el módulo Philae no está debidamente anclado, no se pueden arriesgar a llevar a cabo esa operación, porque no se sabe en qué posición podría acabar.

EC - Ahí podemos hablar de otra de las piezas, los arpones, que estaban previstos para que el módulo quedara firmemente sujetado al suelo.

PG - Sí, Philae llevaba esencialmente tres dispositivos de anclaje a la superficie. El problema básico es que el cometa, como es un cuerpo muy pequeño, tiene una gravedad muy baja. Ya vimos a los astronautas en la Luna, que tenía una gravedad mucho más baja que la de la Tierra. Pues en el caso del cometa es aún peor. En la superficie del cometa el módulo Philae, que aquí pesa 100 kilos, pesa aproximadamente 2 gramos. Es extremadamente ligero, no costaría nada levantarlo con un dedo.

EC - Es un artefacto del tamaño de una heladera.

PG - Sí, o de una lavadora. Son 100 kilos, más o menos 80 centímetros por cada lado, patas aparte. Esto pesa 2 gramos. Entonces, teniendo en cuenta que la superficie del cometa se sublima, que produce gas a gran velocidad, no podíamos permitirnos estar sin anclaje. Por eso el módulo Philae llevaba tres sistemas de anclaje, por un lado los arpones, por otro lado unos tornillos en las patas que le permitían enroscarse en el hielo, y finalmente en la parte alta un pequeño motor cohete que tenía que empujarlo contra la superficie para asegurarse de que los otros dos sistemas pudiesen trabajar bien. Pero por desgracia, después de 10 años en el espacio, el martes, antes de iniciar el descenso, en las comprobaciones previas ya se pudo ver que algo había fallado en el pequeño motor cohete. A la hora de iniciar el descenso ya sabían que no iban a contar con ese empuje hacia abajo que podría ayudar a que los arpones y los taladros se clavaran en superficie.

Aun así, el equipo científico del Philae lleva esencialmente 30 años esperando que esto ocurra y decidieron seguir adelante y apostar por su buena suerte. Y algo de suerte ha habido, las observaciones no son en condiciones ideales, pero no cabe duda de que los resultados serán muy interesantes y en conjunto es un gran éxito.

EC - Justamente, supongamos que ocurre el peor escenario, que el robot solamente puede operar con la batería, 60 horas y muere. ¿Qué tipo de información puede recoger en ese lapso? ¿Qué es lo que han previsto como mínimo?

PG - No puedo dar detalles, yo trabajo básicamente con el módulo orbital. Pero el equipo de instrumentos que lleva el módulo son todos los relacionados con tocar la superficie. Por ejemplo, lleva microscopios para analizar el tamaño y la forma de los granos que hay en la superficie. Lleva un cromatógrafo de gases, que es como una nariz, permite oler, ver el gas que sale inmediatamente de la superficie y determinar su composición. Y luego las propiedades mecánicas del suelo, si es duro, si es blando, si es muy denso. Todo eso lo están midiendo ya.

EC - ¿Entonces se podrá obtener a partir de él información a propósito de cómo fue el origen del sistema solar, que es uno de los objetivos?

PG - Sí, efectivamente.

EC - ¿Y lo otro, de cómo llegó la vida a la Tierra?

PG - Los cromatógrafos permiten buscar en esa nube de gas si hay aminoácidos. Ese tipo de medidas se están haciendo. Por ejemplo, uno de los instrumentos más llamativos que hay a bordo de Philae –de hecho hay uno en Philae y otro en Rosetta– es un sistema de radar que permite hacer tomografías, analizar el interior del cometa, como cuando nos rompemos un hueso y nos hacen unos rayos X o una resonancia. El módulo que hay en Philae emite ondas de radio que atraviesan el núcleo y Rosetta las recoge en el otro lado. Y viendo el tiempo que tarda y cuánto se debilita la señal se pueden medir la densidad y las propiedades físicas del interior del cometa, que no hay otra forma de estudiar.

EC - ¿Cómo es la comunicación entre el centro de control aquí en la Tierra y la sonda Rosetta y el robot sobre el cometa? ¿Cuánto demora esa comunicación?

PG - Estando a 511 millones de kilómetros, la distancia es tal que las ondas de radio, que viajan a la velocidad de la luz, tardan 28 minutos en llegar. Quiere decir que el día del aterrizaje, cuando recibimos la confirmación de que el módulo Philae había tocado el cometa, llevaba ya 28 minutos en la superficie. Lo cual supone que no podemos controlarlo desde aquí: "un poco más a la derecha, un poco más a la izquierda", porque cualquier señal que le mandemos tarda 28 minutos en llegar y tardaríamos otros 28 minutos en ver el resultado de esas acciones. Todos los planes de observaciones van preprogramados, lo único que podemos hacer es esperar que salga bien y obtener los resultados.

EC - Hablando de las señales que llegan desde allí, ¿qué interpretación han hecho ustedes sobre este sonido que la propia ESA difundió esta semana? Algunas notas periodísticas muy poéticamente dijeron que era el "canto del cometa". ¿Qué es esto?

PG - Es la transcripción en sonido de las variaciones del campo magnético del cometa. El cometa tiene un pequeño campo magnético, igual que el de la Tierra pero extremadamente débil. A bordo del módulo Rosetta hay instrumentos que miden ese campo magnético, y como es difícil de visualizar, porque cualquiera puede interpretar una imagen, pero visualizar el campo magnético es muy difícil, decidieron convertirlo en sonido para que la gente pueda entender un poco que estamos allí y que estamos haciendo mediciones.

EC - No es sonido real.

PG - No, en absoluto, en el espacio no hay nada de aire. E incluso en el cometa, que tiene una nube de gas, el gas es extremadamente tenue, sería absolutamente imposible oír nada. Esto no es ningún sonido que haya alrededor del cometa ni dentro del cometa, es solo una representación del campo magnético en forma de sonido.

EC - Para terminar, más allá de lo que pueda hacer el robot en sí sobre el cometa, ¿cómo sigue después la misión, la sonda Rosetta?

PG - La misión está por ahora programada hasta finales de 2015, el módulo orbital seguirá observando el cometa. Uno de los aspectos más novedosos es que vamos a escoltar al cometa, vamos a acompañarlo y vamos a ver cómo evoluciona. El cometa se acerca al Sol, ahora está relativamente poco activo, aunque ya desprende algo de gas, pero a medida que se vaya acercando al Sol, que se vaya calentando, la actividad aumentará y por ejemplo esperamos ver que algunos elementos de la tomografía cambien. De hecho, se ha visto en otros cometas que se han visitado antes, puntualmente se ha podido ver que la topografía cambiaba. Nosotros esperamos poder hacer esto en gran detalle, en particular gracias al instrumento Osiris. Vamos a hacer cartografías repetidas para ver cómo unos determinados acantilados, por ejemplo, se derrumban o se evaporan y así entender mejor la actividad del cometa y su composición interna.

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Transcripción: María Lila Ltaif