Por qué la Voyager 2 llegó a Neptuno en 12 años y no en 30

1. La alineación de planetas que redujo el viaje a Neptuno de 30 a 12 años

Según la NASA, con el truco de la asistencia gravitatoria el tiempo de vuelo a Neptuno se redujo de 30 años a 12 [1].

El truco se llama asistencia gravitatoria (en inglés, gravity assist): la nave pasa cerca de un planeta y deja que su gravedad cambie su rumbo y su velocidad. Se probó por primera vez con la misión Mariner 10 a Venus y Mercurio, en 1973 y 1974 [1].

Pero para saltar de planeta en planeta hace falta que los planetas estén en el lugar correcto. Según la NASA, la disposición de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno que permite pasar de uno al siguiente ocurre más o menos una vez cada 175 años [1]. Y a finales de los años setenta tocaba una de esas ocasiones. ¿Quién se dio cuenta?

2. Cómo el estudiante Gary Flandro descubrió la alineación de los cuatro planetas gigantes

Gary Flandro era estudiante de posgrado en Caltech, una universidad de California, y trabajaba a tiempo parcial en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), el centro de la NASA dedicado a explorar el sistema solar con naves robóticas. Analizaba trayectorias con asistencia gravitatoria, una idea que ya existía. Lo nuevo fue que se dio cuenta de que los cuatro planetas gigantes quedarían alineados entre 1976 y 1979 [3]. Según las fuentes, esto ocurrió en 1964 o 1965; lo importante es que fue a mediados de los años sesenta [3] [7].

Entonces empezó el trabajo pesado. Cada tramo del viaje, al salir de un planeta, tenía que apuntar justo hacia el siguiente, y todo debía coincidir en el tiempo y en el espacio. Como cruzar un río saltando de piedra en piedra: si fallas un salto, ya no hay segundo intento. Con varios montones de papel cuadriculado, Flandro calculó cientos de itinerarios posibles [3].

3. Cómo puede una nave ganar velocidad solo con pasar cerca de un planeta

Piensa en alguien que cruza a nado un río de corriente fuerte. Nada con la misma rapidez que nadaría en una piscina, pero la orilla lo ve avanzar más rápido porque el agua también lo arrastra.

Con la gravedad pasa algo parecido, aunque ahí no hay agua, sino un tirón invisible. La NASA explica que, visto desde el planeta, la nave se aleja con la misma rapidez con la que llegó; solo cambia su dirección [4]. Pero el planeta no está quieto: da vueltas alrededor del Sol. Visto desde el Sol, la velocidad orbital del planeta se suma a la de la nave, y la nave no la pierde al alejarse [4].

¿Sale gratis? No del todo. La nave «tira» del planeta, y el planeta pierde un poco de su energía orbital [4]. Como un planeta es enorme, ese cambio es muy pequeño. Para una nave diminuta, en cambio, el regalo es grande. La NASA lo dice así sobre la Voyager 2: salió de Júpiter con momento angular orbital extra que había tomado del planeta [4].

4. El Gran Tour se canceló, pero las Voyager conservaron la ruta

El jefe de Flandro lo presentó a los responsables del JPL, y el profesor Homer Stewart bautizó la idea como el «Gran Tour» [3]. Pero en esos años los ingenieros apenas conseguían que una nave, la Mariner 4, pasara lo bastante cerca de Marte para sacar unas cuantas fotos, y el Gran Tour no avanzó [3].

En 1970 el JPL lo propuso formalmente: cuatro naves, con sondas que bajarían en paracaídas a los distintos planetas. El precio, unos mil millones de dólares, resultó excesivo y el plan se canceló en diciembre de 1971. Al mes siguiente, el presidente de Estados Unidos firmó un presupuesto de la NASA para construir en su lugar un transbordador espacial [3].

Entonces les pidieron algo menos ambicioso. Con dos naves en lugar de cuatro, en mayo de 1972 se aprobó una misión más modesta a Júpiter y Saturno. El JPL había prometido Saturno, pero aún pretendía cumplir el Gran Tour completo [3]. Y las dos naves aguantaron.

5. Por qué la Voyager 2 siguió hasta Neptuno

La Voyager 2 despegó primero, el 20 de agosto de 1977. La Voyager 1 salió el 5 de septiembre, por una trayectoria más rápida y corta [2]. Sí: la número 2 salió antes que la número 1.

La Voyager 2 tuvo su máximo acercamiento a Júpiter el 9 de julio de 1979, de Saturno el 25 de agosto de 1981, de Urano el 24 de enero de 1986 y de Neptuno el 25 de agosto de 1989, a menos de 5000 km del planeta (unas 3000 millas) [2].

Según la NASA, es la única nave que ha estudiado de cerca los cuatro planetas gigantes [5]. En Urano encontró 10 lunas nuevas, 2 anillos nuevos y un campo magnético inclinado 55 grados. En Neptuno, 6 lunas y 4 anillos nuevos. Fotografió además parte de Tritón, la luna más grande de Neptuno, donde vio un «volcán» de hielo de nitrógeno [5].

6. Por qué la Voyager 1 se desvió para estudiar la luna Titán

La Voyager 1 también podía haber seguido hacia Urano y Neptuno, pero la NASA decidió otra cosa. Quería acercarla a Titán, una luna de Saturno, y las condiciones de ese paso cercano impidieron dirigirla después hacia esos dos planetas [6].

¿Qué tenía de especial Titán? La nave encontró que tiene una atmósfera densa, de casi un 90 % de nitrógeno, que esconde por completo su superficie. Además encontró metano y otros compuestos de carbono que hacían pensar que ahí podrían darse reacciones químicas relacionadas con el origen de la vida [6].

Como ves, nadie puede visitarlo todo. Con la misma ventana y dos naves gemelas, una eligió más planetas y la otra eligió ver una luna a fondo.

Tres formas de seguir tú mismo el viaje de las Voyager

• Haz un mapa con monedas. Toma una hoja de papel, pon una moneda en el centro para el Sol y busca, con ayuda de una persona adulta, en un libro o en un sitio confiable el orden de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Coloca una moneda por planeta y marca con un lápiz el camino de la Voyager 2 usando las fechas de la sección 5.
• Compara los dos caminos. Dibuja en otra hoja el camino de la Voyager 1, que se queda en Saturno. ¿Dónde se separan los dos?
• Piensa qué habrías elegido. Si hubieras dirigido la Voyager 1, ¿habrías elegido Titán o Urano y Neptuno? Habla con alguien en casa y expliquen sus razones. No hay una respuesta única.

Fuentes consultadas

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