Adriana Ocampo, directora del programa de Nuevas Fronteras de la NASA, y una de las descubridoras, en 1996, del cráter de Chicxulub ubicado al noroeste de la península de Yucatán, en México, ha sido la invitada al ciclo de conferencias Hablemos de Física este 25 de abril. Afirma Ocampo que "uno de los mensajes más importantes que se aprenden en NASA es que lo hacemos todo en equipo, nada depende de una sola persona". En la misión que ha llevado a su nave más allá de Plutón también ha aprendido que "es fundamental el entrenamiento, el preparar el futuro y dejar un buen legado de científicos, ingenieros y tecnólogos", por eso animó a los jóvenes que asistieron al aula magna de la Facultad de Físicas a que investiguen para "ayudar a entender mejor el vecindario en el que vivimos". Para ello pueden acceder a toda la información, que "reside en una base de datos planetaria de acceso gratuito y se necesitan hacer muchas tesis y maestrías, porque hay mucha más información recabada que investigadores".

Adriana Ocampo comenzó su intervención asegurando que "todas las misiones espaciales comienzan con un sueño". En concreto, la de llegar a Plutón comenzó con su descubrimiento en 1930 por un "astrónomo granjero, Clyde Tombaugh, gracias a su persistencia". Desde allí hasta poder viajar a ese planeta se tardaron casi 85 años con "el equipo de Nuevos Horizontes, la primera misión del programa Nuevas Fronteras de la NASA, que también ha tenido como clave la persistencia".

El 14 de julio de 2015 "se completó la primera era de la exploración planetaria, al llegar a Plutón". Ocampo reconoce que no se sabía qué esperar tras ese momento, "que fue un hito para la historia de la humanidad, una gran hazaña que empezó con el lanzamiento de la misión el 19 de enero de 2006, con el que era el cohete más grande que Estados Unidos tenía en esos momentos, un Atlas V, un modelo que todavía se sigue usando".

La nave espacial Nuevos Horizontes es la protagonista de esta historia, "compuesta con instrumentos que cubren de la onda del visible, del infrarrojo, del ultravioleta, cámara de alta definición y, por primera vez, un instrumento concebido, diseñado y construido por estudiantes, un contador de polvo cósmico que ha recabado el primer perfil desde la Tierra hasta el cinturón de Kuiper".

Tiene un tamaño de un pequeño piano de cola, pesa aproximadamente una tonelada y viaja a unos 26 kilómetros por segundo, "lo más rápido que se ha llegado en la historia de las naves espaciales". Con esa velocidad, en tan solo 9 horas desde su lanzamiento sobrepasó la órbita de la Luna y un año después llegó a Júpiter, allí "utilizando su campo gravitacional se aceleró hasta 28 kilómetros por segundo".

La fuente energética de la nave son generadores radioisotópicos termonucleares, y además utiliza motores de propulsión química que le ayudan a maniobrar y direccionar para ir hacia donde se quiere que vaya. La cantidad de combustible limita hasta donde podrá llegar la nave, pero "todavía le quedan décadas para seguir funcionando".

En la actualidad la nave ya está más allá de 30 UA. Cada Unidad Astronómica equivale aproximadamente a la distancia media entre el planeta Tierra y el Sol.

Plutón

Adriana Ocampo reconoce que antes de esta misión, de Plutón desconocíamos muchísimo, "con el Hubble teníamos una imagen muy pixelada del planeta, y con Nuevos Horizontes hemos obtenido imágenes de alta calidad". Cuando se lanzó sólo se conocía una luna de Plutón, Caronte, y durante el tiempo que duró su trayectoria se descubrieron otras cuatro, "así que hubo que desarrollar una forma de mitigar el riesgo de la misión, de tal manera que se planificaron cinco trayectorias alternas".

Se piensa, de acuerdo con Ocampo, que esas lunas que fueron objetos que se aglutinaron durante la formación del Sistema Solar y mientras que  Plutón y Caronte están sincronizadas, como la Luna y la Tierra, las otras no lo están y algunas tienen rotaciones muy rápidas.

Ahora se sabe que la composición de Plutón es esencialmente metano, nitrógeno, monóxido de carbono y agua. En su gran mayoría está compuesta por hielos exóticos a muy bajas temperaturas. "La gran sorpresa fue la gran cantidad de hielo de composición de agua que se descubrió en el planeta", de acuerdo con la geóloga planetaria.

El color rojo de Plutón "se debe a moléculas orgánicas que se descomponen con la radiación ultravioleta y son depositas en la superficie del planeta, son tolinas, predichos por un experimento de 1979 que se han encontrado en varias superficies planetarias de nuestro Sistema Solar, como por ejemplo en Caronte".

Informó Ocampo que los geólogosplanetarios usan, para datar las superficies en una forma relativa, el número de cráteres de impacto, "cuantos más hay, más antigua es esa superficie, que es también la más rica en tolinas y en hielo de agua".

Planeta oceánico con vientos

La nave Nuevos Horizontes encontró glaciares en Plutón, en concreto en las zonas denominadas la región de Sputnik y la planicie de Tombaugh. Según Ocampo, en esas zonas "hay como rotaciones de témpanos y eso implica que potencialmente alguna de esas zonas de hielos exóticos de nitrógeno y monóxido de carbono podría estar sobre material líquido que podrían ser océanos. Eso convertiría a Plutón en un planeta oceánico como Encelado, quizás Europa y algunos más de nuestro Sistema Solar".

En el sur de la región de Sputnik se descubrió un terreno poligonal en el que "a medida que el material de esos hielos exóticos van bajando se forman unas células convectivas, y pensamos que eso ocurre, así que debe haber un foco de calor interno en Plutón".

Muchas de las montañas de Plutón tienen más de un kilómetro de altura e incluso llegan hasta cinco kilómetros. En ellas también se puede ver "concentración de material de tolinas que parece tener una cierta direccionalidad, y eso significaría que hay vientos, lo que nos da una pauta de una atmósfera mucho más compleja de lo que se pensaba, porque además esa atmósfera se llega a condensar e incluso puede llegar a tener nubes".

Por su parte, Caronte es más oscura que Plutón, "quizás porque los rayos ultravioleta han hecho variaciones en la superficie hielosa y es menos activa, su superficie no se recicla como en Plutón". En su polo norte hay una gran concentración de tolinas, lo que "nos da un rango de escape de cómo las moléculas se escapan de la atmósfera de Plutón para llegar a esta luna. Se pensaba que ese escape era más rápido en la atmósfera de Plutón de lo que demuestran los datos, así que Plutón tiene la capacidad de retener su atmósfera".

Ultima Thule, siguiente objetivo

Todos esos datos, de acuerdo con Ocampo, han hecho que Nuevos Horizontes nos haya dado una nueva vista sobre nuestro Sistema Solar. "Hoy en día podemos contestar que hay ocho planetas y miles y miles de pequeños planetas, ya que se ha caracterizado esa nueva clase de objetos que residen en el cinturón de Kuiper, como Plutón", asegura la científica de la NASA.

Tras dejar atrás Plutón, el próximo objetivo de la misión es ir a ese cinturón, en concreto a Ultima Thule y hacia allí se dirige y llegará el 1 de enero de 2019. De ese objeto espacial no se sabe mucho, sólo que tendrá de 22 a 40 kilómetros y que está a más de 44 UA de distancia de la Tierra.

El año pasado se hicieron ocultaciones estelares para tener más información sobre él, es decir observaciones cuando atraviesa una estrella para determinar su tamaño y su forma. Empezaron las ocultaciones en 2017 con mas de 50 científicos con telescopios de superficie y también en un telescopio a bordo de un avión, y de esas ocultaciones se ha aprendido que Ultima Thule "es un objeto muy oscuro potencialmente binario, con dos objetos que están tocándose o no".

Habrá otra ocultación este año el 4 de agosto desde Senegal y Colombia para refinar las observaciones científicas, y también "para mitigar el riesgo de la nave espacial, porque quizás tenga lunas orbitando o anillos".

El futuro de Nuevos Horizontes no se conoce porque sus baterías de plutonio pueden durar entre 50 y 80 años más. Lo que sí parece es que la misión pasará de ser planetaria a heliofísica-astrofísica.

Como colofón de su charla, Adriana Ocampo entregó, en nombre de la NASA, "una semilla de jacarandá, hija de la que fue en el Apolo XIV, para que se plante en el campus, frente al edificio de Físicas, como símbolo del árbol lunar".