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El telescopio espacial Hubble y el complejo de radiotelescopios ALMA colaboran con la misión New Horizons

Mientras su sonda sigue en camino hacia Plutón, un equipo de científicos de la misión New Horizons usó el observatorio ALMA para medir con precisión kilométrica la ubicación y órbita del planeta enano, con la finalidad de ayudar al guiado de la nave de la NASA cuando sobrevuele al planeta enano en julio de 2015. Por otro lado, el telescopio espacial Hubble se encuentra realizando una búsqueda intensiva de otros objetos del cinturón de Kuiper que la sonda pueda sobrevolar unos tres o cuatro años después de visitar a Plutón.

Aunque llevan décadas observando al planeta enano con telescopios terrestres y espaciales cada vez más potentes, los astrónomos todavía siguen trabajando para definir su posición exacta y trayectoria. Esta incertidumbre persistente se debe a que Plutón está muy lejos del Sol (casi 40 veces más lejos que la Tierra) y al hecho de que el tiempo que llevamos estudiándolo equivale apenas a un tercio de su órbita, aproximadamente. Plutón fue descubierto en 1930, pero tarda 248 años terrestres en completar una revolución alrededor del Sol.

“Con estos limitados datos de observación, nuestros conocimientos sobre la posición de Plutón podrían estar equivocados por varios miles de kilómetros, lo que compromete nuestra capacidad para maniobrar de manera eficiente la New Horizons”, explicó el astrónomo Hal Weaver, del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, que se desempeña como científico de la misión.

El equipo de astrónomos usó las observaciones del complejo de radiotelescopios ALMA, junto con nuevos análisis de mediciones de luz visible realizadas poco después del descubrimiento de Plutón, para calcular la primera maniobra de corrección de trayectoria realizada por la sonda en julio de este año. Esta maniobra ayudó a garantizar que la New Horizons ahorre combustible para llegar al planeta enano, con vistas a una posible extensión de la misión a fin de explorar otros objetos del cinturón de Kuiper.

Los astrónomos tuvieron que determinar la posición de Plutón usando los puntos de referencia más distantes y estables posibles. Sin embargo, encontrar puntos de referencia como éstos para calcular con precisión las trayectorias de objetos tan pequeños a distancias tan grandes constituye un tremendo desafío. Normalmente, los telescopios ópticos realizan las operaciones de astrometría basándose en las posiciones de estrellas muy distantes, dado que su posición varía muy poco a lo largo del tiempo. Sin embargo, en el caso de la New Horizons se requerían mediciones aún más precisas para garantizar un acercamiento lo más certero posible a Plutón.

Por esto, la astrometría obtenida mediante ALMA se basó en un cuásar brillante llamado J1911-2006, con el fin de reducir a la mitad el margen de incertidumbre de la posición del planeta enano. ALMA pudo determinar la posición de Plutón y su satélite más grande, Caronte, captando las emisiones de radio de sus superficies heladas, que tienen una temperatura de aproximadamente -230° Celsius. El equipo observó por primera vez estos dos objetos en noviembre de 2013 y luego otras tres veces en 2014, una en abril y dos en julio. En octubre de este año se realizarán nuevas mediciones.

Al hacer observaciones en diferentes fechas, la Tierra se desplaza en su propia órbita, lo que permite realizar mediciones desde diferentes posiciones con respecto al Sol. Así, los astrónomos pudieron determinar la distancia y la trayectoria de Plutón mediante la técnica astronómica conocida como medición de paralaje. “Estamos muy entusiasmados con la capacidad revolucionaria que proporciona ALMA para ayudarnos a orientar mejor nuestra histórica exploración del sistema de Plutón”, celebró Alan Stern, investigador principal de la misión.

Sin embargo, el complejo de radiotelescopios ALMA no es el único observatorio de clase mundial que está ayudando a la New Horizons. Recientemente, el telescopio espacial Hubble comenzó a realizar una búsqueda intensiva de objetos en el cinturón de Kuiper que puedan ser visitados por la sonda luego de su paso a través del sistema de Plutón el año próximo.

Del 16 al 26 de junio de 2014, el equipo de la misión New Horizons usó al Hubble para realizar una búsqueda preliminar y determinar cuán abundantes son los objetos del cinturón de Kuiper cerca de la trayectoria actual de la sonda. El telescopio espacial observó 20 áreas del firmamento, intentando identificar objetos del cinturón de Kuiper aún no descubiertos. Los astrónomos analizaron cada una de las imágenes obtenidas con herramientas de software que permiten acelerar el proceso de identificación de ese tipo de objetos. Luego de estudiar unas 200 imágenes, se logró encontrar dos nuevos objetos, el criterio mínimo requerido para implementar una búsqueda posterior a gran escala, la que se está llevando a cabo en estos momentos.

Asumiendo que se encuentre un objeto adecuado al finalizar las observaciones durante el mes de agosto, se realizará una nueva serie de observaciones de seguimiento antes de fin de año. Esto permitirá modificar levemente la trayectoria de la sonda en la primavera de 2015, para que pueda sobrevolar al objeto tres o cuatro años más tarde. Tal y como Alan Stern nos indicó oportunamente en una entrevista exclusiva, la New Horizons sólo podrá cambiar su dirección de desplazamiento en unos 0,1° como máximo, con lo cual la ayuda del Hubble resulta inestimable para identificar posibles objetivos para un sobrevuelo a menos de 10.000 kilómetros de distancia.

Fuentes consultadas: ALMA | STScI

Periodista y divulgador científico nacido en Argentina. Amante de la astronomía, fundó Astronomía Online y es su editor desde el año 2002.