La nave espacial Lucy, de la NASA, protagonizó un nuevo capítulo en su histórica misión: un encuentro cercano con el asteroide Donald Johanson. Se trata del segundo sobre vuelo de la sonda desde su lanzamiento en octubre de 2021 y un paso clave en su exploración del cinturón principal de asteroides y los troyanos de Júpiter.

El equipo de operaciones de Lucy ha confirmado que la sonda contactó con la Tierra tras su encuentro con el asteroide Donald Johanson, del cinturón principal. El máximo acercamiento de la sonda al asteroide se produjo a la 1:51 p. m. EDT del domingo.

La información inicial indica que la sonda se encuentra en buen estado. El equipo le ha ordenado que comience a enviar a la Tierra los datos recopilados durante el encuentro, un proceso que tardará hasta una semana. El equipo analizará los datos para comprender mejor el asteroide relativamente joven y garantizar que la sonda y el equipo estén bien preparados para observar los principales objetivos de la misión: los asteroides troyanos de Júpiter, a partir de 2027.

El encuentro con el asteroide Donald Johanson -nombrado en honor al paleoantropólogo que descubrió el fósil “Lucy” en 1974- permitió que la nave pasara a unos 960 kilómetros de distancia del asteroide. Este sobrevuelo no solo servirá como prueba para los sistemas de la nave, sino también como una valiosa oportunidad científica.

La nave espacial Lucy de la NASA se acerca a un asteroide en un encuentro histórico

Desde principios de marzo, Lucy ha estado capturando imágenes del asteroide con su sistema de navegación óptica, lo que ha permitido afinar los cálculos de trayectoria.

“Cada una de estas imágenes ayuda a mejorar nuestras predicciones y nos confirma que la nave espacial está en camino a un encuentro exitoso”, afirmó Eric Sahr, ingeniero principal de navegación óptica de Lucy en KinetX Aerospace, en Littleton, Colorado. “Es un placer ver estas imágenes después de muchos años de planificación para este encuentro, y es muy emocionante saber que estamos en camino de ver el asteroide Donald Johanson de cerca en tan solo unas semanas”.

Donald Johanson se encuentra en el cinturón principal de asteroides, entre Marte y Júpiter. Tiene un tamaño estimado de aproximadamente 1 kilómetro de ancho y representa un objetivo ideal para probar los sistemas de la nave antes de los complejos encuentros con los asteroides troyanos. Según la NASA, las imágenes captadas hasta ahora han mostrado a Johanson como un punto de luz contra el fondo estrellado, pero se espera que la resolución aumente significativamente en los días previos al encuentro cercano.

La fase de aproximación presenta desafíos técnicos complejos. Desde el punto de vista del asteroide, la llegada de la nave sería un espectáculo brillante.

“Si estuvieras sentado en el asteroide viendo acercarse la nave espacial Lucy, tendrías que protegerte los ojos mientras esperas a que Lucy salga del resplandor”, explicó Michael Vincent, líder de la fase de encuentro en el Southwest Research Institute, en Boulder, Colorado. “Después de que Lucy pase cerca del asteroide, las posiciones se invertirán, por lo que debemos proteger los instrumentos de la misma manera”.

Además, las grandes distancias implican retrasos inevitables en las comunicaciones. “Una de las cosas más extrañas que hay que comprender en estas misiones al espacio profundo es la lentitud de la velocidad de la luz”, comentó Vincent. “Lucy está a 12,5 minutos luz de la Tierra, lo que significa que cualquier señal que enviemos tarda ese tiempo en llegar a la nave. Luego, tardamos otros 12,5 minutos antes de que Lucy responda avisándonos de que nos han escuchado. Así, cuando activamos la reproducción de datos tras la aproximación más cercana, tardamos 25 minutos desde que solicitamos ver las imágenes hasta que alguna de ellas llega a la Tierra”.

El sobrevuelo de Donald Johanson no solo es un ensayo técnico, sino también una oportunidad científica. Según los investigadores, observar este asteroide podría aportar nuevas pistas sobre los orígenes y evolución del sistema solar.

“Cada asteroide tiene una historia diferente que contar, y estas historias se entrelazan para pintar la historia de nuestro Sistema Solar”, dijo Tom Statler, científico del programa de la misión Lucy en la sede de la NASA en Washington. “El hecho de que cada nuevo asteroide que visitamos nos deje boquiabiertos significa que apenas estamos empezando a comprender la profundidad y la riqueza de esa historia. Las observaciones telescópicas sugieren que Donald Johanson tendrá una historia interesante, y espero ser sorprendido de nuevo”.

Lucy tiene previsto visitar un total de 10 asteroides a lo largo de su misión, incluyendo nueve troyanos de Júpiter, cuerpos que comparten la órbita del planeta gigante y que podrían contener pistas sobre la formación de los planetas exteriores.

Con este segundo encuentro a la vista, la misión Lucy sigue avanzando como una de las apuestas más ambiciosas de la NASA para desentrañar los secretos de los primeros días del sistema solar. El equipo espera que los datos recolectados en las próximas semanas no solo validen sus sistemas, sino que también abran una nueva ventana hacia el pasado más remoto del espacio cósmico.

Asteroides troyanos, cápsulas del tiempo

Hace poco más de 4 mil millones de años, los planetas de nuestro Sistema Solar coexistían con un gran número de pequeños objetos rocosos o helados que orbitaban alrededor del Sol. Estos eran los últimos remanentes de los planetesimales, los bloques primitivos que formaron los planetas.

La mayoría de estos objetos sobrantes se perdieron, ya que los cambios en las órbitas de los planetas gigantes los dispersaron hacia los confines más alejados del Sistema Solar o más allá. Pero algunos quedaron atrapados en dos regiones menos distantes, cerca de puntos donde se equilibra la influencia gravitatoria de Júpiter y el Sol, y han permanecido allí atrapados, prácticamente intactos, durante miles de millones de años.

La misión Lucy de la NASA sobrevolará seis de esos planetesimales atrapados -los asteroides troyanos de Júpiter-, ofreciendo a la humanidad la primera visión de estos antiguos objetos. Al estudiar estos fósiles de formación planetaria, la misión Lucy podría revelar tanto sobre el desarrollo del Sistema Solar como el fósil de Lucy sobre la evolución humana.

Juan Carlos Beamin, astrónomo y conductor del podcast Conversemos de Astronomía., explica que los asteroides troyanos estos son objetos que co-orbitan con Júpiter, pero a diferencia de las lunas que orbitan directamente al planeta estos objetos pareciera que dan vueltas en torno al sol en la misma órbita que Júpiter. “A veces se adelantan un poco o a veces se retrasan un poco con respecto al al planeta son bien interesantes porque la mayoría están ahí desde la formación del Sistema Solar y evolucionaron junto con Júpiter entonces ayudan también un poco a entender esta población diferente dentro del Sistema Solar”, dice el astrónomo.

Los troyanos orbitan el Sol en sincronía con Júpiter, siguiendo prácticamente la misma trayectoria, pero con una sexta parte de la órbita por delante del planeta gigante, o con una distancia similar. Esto los mantiene cerca de uno de los dos puntos de Lagrange gravitacionalmente estables, L4 y L5, situados en el vértice de un triángulo equilátero con Júpiter y el Sol, donde están protegidos de ser perturbados hacia órbitas diferentes o completamente fuera del sistema solar. Las áreas alrededor de los puntos L4 y L5 de Júpiter contienen un enjambre de objetos de miles de millones de años de antigüedad que contienen información sobre la historia de nuestro Sistema Solar.

Una característica que los troyanos tienen en común es su oscuridad. “Solo reflejan entre el cuatro y el cinco por ciento de la luz que les llega», dijo Noll. «Es muy oscuro. El pavimento negro de la carretera es mucho más reflectante”.

Lo que oscurece a los troyanos es un misterio que podría tener implicaciones sorprendentes para nuestra Tierra. “Los objetos oscuros podrían contener compuestos orgánicos (carbonados) en sus superficies”, declaró la científica sénior Amy Simon. “Si muchos de los troyanos que estudiamos muestran evidencia de compuestos orgánicos, esto implicará que los componentes básicos de la vida eran comunes en todo el sistema solar primitivo”.

Simon trabaja en el Centro Goddard de la NASA, donde se desempeña como investigadora principal adjunta de uno de los instrumentos de la sonda espacial Lucy.

La recopilación de datos será vital para el éxito de Lucy. La misión llevará cuatro instrumentos en su carga útil: L’Ralph, compuesto por la MVIC (sigla en inglés de Cámara de Imágenes Visibles Multiespectrales), un generador de imágenes multicolor, y LEISA (Conjunto Espectral de Imágenes Lineales de Etalon), un espectrógrafo que proporcionará información sobre la composición de la superficie; L’LORRI (Generador de Imágenes de Reconocimiento de Largo Alcance), una cámara de alta resolución; y L’TES (Espectrómetro de Emisión Térmica), que medirá las temperaturas superficiales de los troyanos.

Además de los instrumentos científicos, el sistema de comunicaciones (radio) y el sistema de adquisición de objetivos (TTCam) de Lucy contribuirán a la misión científica. L’Ralph analizará las superficies de los troyanos para detectar la presencia de diferentes silicatos, hielos y compuestos orgánicos en estos asteroides. L’LORRI tomará imágenes de alta definición de los troyanos, complementadas con TTCam, en su aproximación más cercana. L’TES investigará el estado físico de las superficies de los troyanos y los datos de radio se utilizarán junto con los datos de imágenes para determinar sus masas y densidades.