Participación española en una misión pionera en estudiar un cometa recién formado

Comet Interceptor es el nombre que recibe la primera misión rápida, o de clase F (Fast) de la Agencia Espacial Europea (ESA) en su Programa Cosmic Vision. Este plan, que abarca una serie de misiones que se lanzarán y operarán hasta principios de la década de 2030, surgió a partir de una consulta a científicos europeos que comenzó en 2005 para estudiar cuestiones profundas sobre la naturaleza y el origen de nuestro Sistema Solar y el Universo en su conjunto.

Concretamente Comet Interceptor será la primera misión en la historia de la exploración espacial, en cooperación con la Agencia Espacial Japonesa (JAXA), que visite un cometa prístino, es decir, que apenas ha comenzado su viaje hacia el Sistema Solar interior, por lo que conserva sus propiedades físicas y químicas inalteradas desde los albores de su formación. En su puesta en marcha está jugando un papel fundamental la ciencia y tecnología española. Por un lado el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), que trabaja desde 2019 en el diseño de cuatro de los nueve instrumentos que viajarán en las sondas para estudiar el cometa.

Ahora se suma el grupo de ingeniería y tecnología Sener, que ha sido elegido responsable del diseño y fabricación de la sonda de la misión. Como contratista principal, la compañía española liderará un consorcio industrial formado por más de ocho empresas de seis países, expertas en el ámbito aeroespacial, como OHB Italia, SAFT Francia, MSC Canadá, Euro-Composites Luxemburgo e Iberespacio de España.

«Estos cometas tienen un gran interés científico», cuenta Demetrio Zorita, responsable de Desarrollo de Negocio de Sener, «pues nos narran el origen de nuestro mundo. Explorando su superficie, observamos la formación del sistema solar y la Tierra hace cuatro mil quinientos millones de años», apunta. Y es que, hasta ahora, todos los cometas estudiados han sido de corto periodo, es decir, objetos que se han acercado al Sol varias veces y que, por lo tanto, han sufrido modificaciones.

Comet Interceptor apuntará a un cometa proveniente de la lejana Nube de Oort o más allá. Imagen: ESA

La misión será lanzada en 2029 con tres naves espaciales. El objetivo será un cuerpo celeste procedente, probablemente, de la Nube de Oort, una estructura ubicada en los límites del Sistema Solar, en la que iteraciones por fuerzas gravitatorias ocasionalmente precipitan algún objeto hacia dentro del sistema, convirtiéndolo en un cometa periódico, pero que aún no ha recorrido su órbita.

El hecho de que solo pueda detectarse cuando se acerque al Sol por primera vez reduce mucho el tiempo de planificación. Sin embargo, los avances tecnológicos ya permiten desarrollar misiones de estas características, gracias a una nueva generación de poderosos telescopios de reconocimiento que están descubriendo estos cometas con suficiente margen para que puedan constituir el objetivo de una misión espacial. Precisamente el IAA participó en el hallazgo el año pasado con el radiotelescopio ALMA (Chile) del cometa C/2014 UN271 Bernardinelli-Bernstein, el mayor cometa conocido del Sistema Solar, y quizá uno de los más prístinos.

Contribución de Sener

La cápsula de Sener tendrá algo más de medio metro de diámetro, algo menos de un metro de altura y pesará, aproximadamente, 40 kilogramos. Se lanzará hacia el cometa desde una astronave de OHB Italia, responsable de la misión, y sobrevolará el núcleo del cometa a pocos cientos de kilómetros de distancia, realizando observaciones científicas de plasma, magnetismo y radiación en diversos espectros visible e infrarrojos, mientras que la astronave permanecerá segura mucho más alejada de éste. «La misión tiene enormes desafíos tecnológicos, siendo quizá el más difícil sobrevivir al hostil entorno de partículas alrededor del cometa con severas limitaciones en la masa y potencia disponibles», dice Jose María Fernández Ibarz, director del proyecto en Sener.

Recreación de la nave Comet Interceptor, con la sonda con forma de pirámide octogonal de Sener preparada para su lanzamiento al cometa. Imagen: Sener

Además de la cápsula, la compañía española suministra otros elementos clave de la misión. En colaboración con el IAA participa en varios instrumentos científicos, tanto de su cápsula como de la astronave de OHBI. Además se encargará de las antenas de comunicaciones de la astronave, que permitirán comandarla desde Tierra y enviar los datos científicos recopilados por la misión. Igualmente se ha hecho cargo del mecanismo encargado de separar cápsula y astronave, realizado en Polonia por la propia empresa.

Aportación del IAA

Los cuatro instrumentos con los que contribuirá el IAA a la misión son CoCa (Comet Camera), una cámara de alta resolución en el visible e infrarrojo cercano, el espectrómetro de masas MANIaC (Mass Analyzer for Neutrals and Ions at Comets), EnVisS (Entire Visible Sky coma mapper) una cámara visible multiespectral con filtros polarimétricos y OPIC (Optical Imager for Comets), otra cámara para cartografiar el núcleo y los chorros de polvo en diferentes longitudes de onda. El centro de investigación andaluz proporcionará además las fuentes de alimentación para cada uno de los instrumentos y una unidad de procesado de datos científicos compartida por EnVisS y OPIC.

Las misiones clase F, que tienen una masa de lanzamiento de menos de mil kilos, compartirán el viaje al espacio con otra de clase media. En el caso de Comet Interceptor, tendrá como compañera a Ariel, el observatorio de exoplanetas, en cuya vertiente científica también participa el IAA.

La nave esperará en el punto de Lagrange L2, situado a 1.5 millones de kilómetros de la Tierra en dirección opuesta al Sol, a que el equipo científico detecte un objetivo adecuado. Cuando este se defina, viajará hacia él y los tres módulos se separarán unas semanas antes de interceptar el cometa. Cada módulo estará equipado con una carga útil científica complementaria, que brindará diferentes perspectivas del núcleo del cometa y su entorno de gas, polvo y plasma. Se creará así por primera vez un perfil 3D de un objeto “dinámicamente nuevo”, ampliando los logros científicos de misiones predecesoras como Giotto o Rosetta.