El viernes 15 de mayo a las 14:08 UTC, una nave lanzada por la NASA en octubre de 2023 pasará a 4.500 kilómetros de la superficie de Marte viajando a 19.848 kilómetros por hora. El encuentro durará minutos. No hay ningún plan de órbita ni de aterrizaje. La nave, Psyche, va a usar la gravedad marciana como una honda gigante para cambiar su trayectoria y acelerar hacia su verdadero destino: un asteroide que los astrónomos creen que podría ser el núcleo metálico expuesto de un planeta que fue destruido hace 4.500 millones de años.
La maniobra se llama asistencia gravitacional. Cuando una nave se aproxima a un planeta en movimiento, el campo gravitacional del planeta la atrae y la acelera. Si la nave llega en el ángulo correcto, sale del encuentro con más velocidad de la que tenía antes, robando una fracción mínima e imperceptible de la energía cinética del planeta en su órbita alrededor del Sol. Es el equivalente espacial de rodar una pelota de tenis contra un camión en movimiento: la pelota sale disparada.
Por qué Psyche necesita pasar por Marte
Lanzar una nave directamente hacia el cinturón de asteroides, a más de 300 millones de kilómetros de distancia, consume una cantidad de combustible que ningún cohete actual puede cargar. La solución es usar los planetas del sistema solar como puntos de apoyo gravitacional para cambiar de rumbo sin gastar combustible propio.
En el caso de Psyche, la trayectoria calculada por el JPL —Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA— lleva la nave primero hacia adentro del sistema solar, cerca del Sol, y luego usa la gravedad marciana para proyectarla hacia el cinturón de asteroides. Al salir del encuentro con Marte el 15 de mayo, la nave habrá modificado su velocidad y su trayectoria de una manera que ninguna cantidad de combustible adicional podría replicar de manera eficiente.
La maniobra tiene una tolerancia de error mínima. Si la nave llega unos pocos kilómetros antes o después del punto calculado, la energía recibida cambia y la trayectoria final queda fuera del objetivo. El equipo de navegación lleva meses ajustando los propulsores con disparos mínimos —algunos de menos de un segundo— para asegurar que Psyche llegue exactamente donde debe estar.
Qué va a hacer mientras pasa
El sobrevuelo tiene un segundo propósito: es la primera oportunidad real de calibrar los instrumentos científicos de la nave con un objeto conocido.
El imager multiespectral de Psyche va a capturar miles de imágenes de Marte durante el encuentro. No es para estudiar el planeta —hay otras misiones dedicadas a eso. Es para comparar lo que el instrumento mide con lo que se sabe de Marte desde décadas de observación. Si hay discrepancias, el equipo puede ajustar los parámetros del instrumento antes de llegar al asteroide, donde no habrá segundo intento.
El magnetómetro de la nave va a medir el campo magnético residual de Marte —un planeta que perdió su campo magnético activo hace unos 4.000 millones de años pero conserva magnetización en algunas rocas de su corteza. El espectrómetro de rayos gamma y neutrones va a monitorear cómo cambia el flujo de rayos cósmicos durante el acercamiento, información útil para entender el ambiente de radiación del cinturón de asteroides.
Es un ensayo general antes del acto principal.
Qué es 16 Psyche y por qué la NASA mandó una nave
El asteroide 16 Psyche, descubierto por el astrónomo italiano Annibale de Gasparis en 1852, tiene unos 280 kilómetros de diámetro en su eje más largo. No es el asteroide más grande del cinturón —Ceres, Vesta y Pallas son más grandes— pero es el más inusual de los que se han estudiado con cierto detalle.
Las observaciones de radar y espectroscopía desde Tierra indican que 16 Psyche es excepcionalmente denso y tiene una composición dominantemente metálica: hierro y níquel, con posibles trazas de otros metales. El promedio del cinturón de asteroides es principalmente roca. Un cuerpo así de metálico no encaja en los modelos de formación de asteroides ordinarios.
La hipótesis principal, y la que motivó la misión, es que 16 Psyche es un núcleo planetario expuesto. La teoría es que durante el período de formación del sistema solar, un cuerpo del tamaño de Marte o la Tierra primitiva fue golpeado repetidamente por otros cuerpos en formación. En esas colisiones, las capas exteriores del planeta —el manto y la corteza— fueron arrancadas y dispersadas. Lo que quedó fue el núcleo: denso, metálico, sobreviviente.
Si eso es correcto, 16 Psyche es la única oportunidad que tiene la ciencia de ver directamente cómo es el interior de un planeta rocoso. El núcleo de la Tierra está a 6.371 kilómetros de profundidad. Nunca lo hemos perforado. 16 Psyche podría ser el núcleo de otro planeta, flotando en el espacio, esperando que algo se acerque.
La nave Psyche está diseñada para orbitar el asteroide durante 26 meses a partir de su llegada estimada en agosto de 2029. Llevará instrumentos para medir la composición de la superficie, el campo magnético —si existe— y la gravedad del cuerpo. La gravedad, en particular, puede revelar si el interior es homogéneo o si tiene capas, lo que determina si la hipótesis del núcleo expuesto es correcta o si hay otra explicación.
El sobrevuelo del 15 como ensayo y como hito
El equipo de la misión Psyche lleva casi tres años en el espacio sin poder probar los instrumentos contra un objeto real. Marte, el 15 de mayo, es la primera oportunidad. En términos de distancia, es el momento en que la nave está más cerca de algo que no sea el Sol desde su lanzamiento.
El JPL va a transmitir actualizaciones durante el sobrevuelo. Las primeras imágenes de Marte capturadas por el imager de Psyche estarán disponibles en los días siguientes al encuentro.
Después del 15 de mayo, la nave seguirá sola hacia el cinturón de asteroides durante más de tres años. Si todo sale según los cálculos, en agosto de 2029 va a insertar su órbita alrededor de un cuerpo metálico de 280 kilómetros que nadie ha visto de cerca, y que podría ser la respuesta a una pregunta que la geología terrestre no puede responder: cómo es el interior de un planeta.
El lunes, sin embargo, primero hay que pasar por Marte.
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Fuente original: Un Mundo Loco
Fuentes: NASA JPL — Psyche Mission to Fly by Mars for Gravity Assist · NASA Science — Psyche Mars flyby blog · Phys.org — A close brush with Mars will reshape NASA's Psyche journey · SpaceDaily — Psyche Probe to Slingshot Past Mars · Wikipedia — Psyche spacecraft)
