Lunes 10 de diciembre de 2018, 07:30 (TU)

Cinco sondas se preparan para observar el encuentro entre Marte y el cometa C/2013 A1 Siding Spring

Uno de los eventos astronómicos más interesantes del 2014 quizás se convierta también en uno de los más peligrosos hasta ahora para la flota de sondas espaciales que orbitan a Marte: el domingo 19 de octubre de 2014, cerca de las 18:30 (TU), el cometa C/2013 A1 pasará extremadamente cerca del planeta rojo.

El C/2013 A1 Siding Spring fue descubierto el 3 de enero de 2013 por el astrónomo Robert McNaught, un prolífico observador que hasta la fecha ha descubierto un total de 82 cometas, mientras realizaba observaciones como parte del Siding Spring Survey, un programa de búsqueda sistemática de asteroides cercanos a la Tierra, usando el telescopio de 0,5 metros de diámetro del Observatorio Siding Spring en Nueva Gales del Sur, Australia. Por ese motivo, el cometa fue designado oficialmente con el nombre del proyecto.

Cuando fue descubierto, el C/2013 A1 se encontraba en la constelación de Lupus, a 7,2 UA del Sol (más allá de la órbita de Júpiter), y tenía una magnitud de entre 18.4 y 18.6. Poco después se detectó la presencia del cometa en imágenes anteriores al descubrimiento, obtenidas por otros observatorios en octubre y diciembre de 2012, con lo cual el arco de observaciones disponibles se extendió a 148 días. Esto permitió determinar con bastante precisión la órbita parabólica del cometa, que realizaba su primera visita al sistema solar luego de haber viajado durante millones de años desde su lugar de origen en la Nube de Oort.

Los cálculos iniciales indicaron que el cometa alcanzaría su perihelio, el punto de su órbita más cercano al Sol, el 25 de octubre de 2014, a una distancia de 209 millones de kilómetros. Pero lo que más sorprendió a los astrónomos fue que una semana antes, el 19 de octubre, el C/2013 A1 cruzaría la órbita de Marte, a una distancia tan corta del planeta rojo que no era descabellado imaginar un escenario de colisión entre ambos.

Con el paso del tiempo, observatorios de todo el mundo continuaron observando al cometa, y los astrónomos pudieron refinar aun más los cálculos de su órbita. Si bien se terminó descartando por completo la posibilidad de un impacto directo, el paso del cometa se dará a aproximadamente 132.000 kilómetros de la superficie del planeta, equivalentes a un tercio de la distancia que separa a la Tierra de la Luna, y por lo tanto, muy cerca a escala astronómica.

Gráfico que muestra la trayectoria del cometa C/2013 A1 Siding Spring al acercarse al Sol durante 2014. El 19 de octubre, el cometa tendrá un encuentro extremadamente cercano con el planeta Marte. Créditos: NASA / JPL-Caltech.
Gráfico que muestra la trayectoria del cometa C/2013 A1 Siding Spring al acercarse al Sol durante 2014. El 19 de octubre, el cometa tendrá un encuentro extremadamente cercano con el planeta Marte. Créditos: NASA / JPL-Caltech.
El encuentro más cercano de nuestro planeta fue en 1770 con el cometa Lexell, que  pasó a unas seis veces la distancia de la Luna.

Las estimaciones actuales indican que al momento del encuentro, la coma del C/2013 A1 (la nube de gas y polvo que rodea al núcleo del cometa) podría llegar a tener un diámetro de hasta 100.000 kilómetros, lo suficientemente grande como para envolver por completo a Marte, y por lo tanto, a las naves que lo orbitan. Existe la probabilidad de que la coma del cometa interactúe con la atmósfera del planeta, produciendo efectos notables que incluso podrían provocar la aparición de auroras.

Por otro lado, dado que el cometa estará eyectando polvo a una velocidad de 56 kilómetros por segundo en relación a Marte, el impacto de una de las partículas más pequeñas, con un tamaño estimado de medio milímetro, podría causar daños significativos a una sonda en órbita marciana.

Actualmente hay tres orbitadores activos en Marte: las sondas MRO (Orbitador de Reconocimiento Marciano, por sus siglas en inglés) y Mars Odyssey, de la NASA, y la Mars Express, de la Agencia Espacial Europea (ESA). Otras dos naves, que abandonaron la Tierra a fines de 2013, estarán entrando en órbita de Marte unas tres semanas antes del encuentro con el C/2013 A1 Siding Spring: la MAVEN, también de la NASA, y la MOM (Misión de Orbitador Marciano) de la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO).

Las agencias espaciales responsables de las cinco sondas han tomado precauciones para protegerlas en la medida de lo posible, mientras hacen uso de la oportunidad única de realizar observaciones in situ del encuentro cercano entre el cometa y Marte. Para ello, los equipos que operan las sondas planean ubicarlas del lado opuesto del planeta rojo, usándolo a modo de “escudo” durante el período de mayor peligro, que comenzará unos 90 minutos después del momento de mayor cercanía, y se extenderá por unos 20 minutos, mientras Marte atraviesa prácticamente por el centro la nube de gas y polvo en expansión dejada atrás por el núcleo del cometa.

La sonda MRO completó dos maniobras para ajustar su órbita el 2 de julio y el 27 de agosto, con el fin de reposicionar la nave para el encuentro. Por su parte, el equipo de la Mars Odyssey realizó una maniobra similar el pasado 5 de agosto. La sonda MAVEN, todavía en camino, llegará a Marte el 21 de septiembre, y también encenderá sus motores el 9 de octubre para modificar su órbita en preparación para el encuentro con el cometa.

El cometa C/2013 A1 Siding Spring eyecta un promedio de 100 kilogramos de partículas de polvo por segundo.

La ESA tomó las mismas precauciones para proteger a la Mars Express. Dado que la sonda tiene una órbita elíptica que la lleva lejos del planeta rojo, a priori estaría expuesta por un tiempo más prolongado que el resto de los orbitadores; por eso, el 22 de junio se alteró su órbita para que pueda permanecer “detrás” de Marte por 27 minutos durante la máxima aproximación del cometa. Si las observaciones de las semanas previas muestran un riesgo elevado de impacto, la Mars Express asumirá una orientación especial, usando su antena de alta ganancia para protegerse, y apagando la mayor cantidad posible de sus subsistemas.

Por su parte, la agencia india ISRO ha confirmado que estará evaluando la situación de su sonda MOM, que entrará en órbita marciana el 24 de septiembre, pero por el momento no tomará medidas similares.

De todas formas, más allá de mitigar los potenciales daños derivados del encuentro, que de por sí serán probablemente mínimos, los investigadores de cada misión tienen claro que se trata de una oportunidad única desde el punto de vista científico, y planean aprovecharla usando numerosos instrumentos en sus sondas para estudiar el núcleo, la coma y la cola del cometa C/2013 A1 Siding Spring, y la atmósfera de Marte:

  • El orbitador MAVEN (Evolución atmosférica y de compuestos volátiles en Marte, por sus siglas en inglés) estudiará los gases emitidos por el núcleo del cometa, e intentará detectar posibles efectos del encuentro con el C/2013 A1 en las capas superiores de la atmósfera marciana. Además, observará al cometa desplazarse a través del viento solar.
  • La Mars Odyssey estudiará las propiedades térmicas y espectrales de la coma y la cola del cometa.
  • La sonda MRO estará monitoreando la atmósfera de Marte para detectar posibles incrementos de temperatura y fenómenos de formación de nubes, además de cambios en la densidad de electrones a gran altura. También obtendrá imágenes detalladas del núcleo del cometa, que posiblemente revelen su tasa de rotación y algunas características de su superficie.
  • La Mars Express usará su cámara HRSC para observar al cometa, y el instrumento SPICAM para estudiar la respuesta de la atmósfera marciana al paso del cometa mediante la observación de seis ocultaciones estelares por Marte y una por la coma del cometa.

La atmósfera marciana es mucho más tenue que la terrestre, pero resulta lo suficientemente densa como para prevenir cualquier tipo de peligro para los rovers Opportunity y Curiosity, actualmente funcionando en la superficie del planeta rojo. Las cámaras de ambos probablemente sean usadas para observar al cometa y para monitorear la atmósfera en busca de meteoros provocados por la cola de polvo del C/2013 A1 Siding Spring.

Predecir correctamente el comportamiento de un cometa activo con meses de antelación es complicado, pero según las últimas estimaciones, el riesgo para las sondas durante el encuentro entre Marte y el C/2013 A1  parecería ser mínimo. podremos observar ese evento único a través de su privilegiado punto de vista en órbita marciana.

Fuentes consultadas: Minor Planet Center | NASA | ESA | CIOC.