Urano y Neptuno esperan una visita

De los siete planetas que integran el Sistema Solar aparte de la Tierra, cinco han recibido ya la visita de naves espaciales automáticas que se les han puesto en órbita, e incluso en un par de ellos (Marte y Venus) han descendido artefactos al suelo. También hacia Plutón, desclasificado como planeta hace pocos años, viaja ahora una pequeña sonda, la New Horizons. Puede parecer, por tanto, que es fácil viajar a esos mundos del vecindario terrestre y que se conoce casi todo de ellos. Ni lo uno ni lo otro. Aunque sean objetos celestes cercanos y susceptibles de ser estudiados con relativo detalle, en comparación con los de los confines del universo que se observan con telescopios, enviar a esos mundos naves cargadas de sensores y detectores científicos es un auténtico reto. Además, los presupuestos son limitados y las agencias espaciales tienen que elegir objetivos.

Se tardarían 13 y 15 años en llegar a los dos gigantes helados

Poner allí naves en órbita costaría entre 1.000 y 1.300 millones de euros

La última misión que ha partido es la Juno, que llegará a Júpiter dentro de cinco años, y que retomará allí las observaciones de su predecesora, la Galileo. Alrededor de Saturno está funcionando con enorme éxito la Cassini, también de la NASA. Pero Urano y Neptuno nunca han recibido una nave orbital, y las imágenes que envió la sonda Voyager 2 cuando pasó cerca de ellos -en 1986 y 1989 respectivamente- deslumbraron a los científicos tanto como abrieron su apetito por más exploración de esos dos enigmáticos mundos llamados gigantes de hielo.

"No creo que se hagan misiones a Urano y a Neptuno hasta dentro de 20 años o más", comenta a EL PAÍS el estadounidense Andrew Ingersoll, experto en los grandes planetas del Sistema Solar. "Se acaba de lanzar la Juno hacia Júpiter, la Cassini está en órbita de Saturno y el siguiente [objetivo] en la línea de salida es Europa [satélite de Júpiter]; luego irán las lunas Titán y Encédalo [de Saturno] y, tal vez, Urano o Neptuno. Tenemos que desarrollar algunas tecnologías, como la aerocaptura para frenar en la atmosfera del planeta al llegar allí -en lugar de utilizar un motor cohete-", continúa este científico del Instituto de Tecnología de California (Caltech).

"Sería muy interesante enviar naves científicas a Urano y Neptuno, ya que son un par de planetas semejantes entre ellos pero diferentes de la pareja Júpiter y Saturno", apunta el científico español Agustín Sánchez-Lavega. "El problema es la gran distancia desde la Tierra; ha habido propuestas de misiones (yo mismo he participado en una de ellas), pero los dineros...".

En realidad, los dos gigantes de hielo no están ausentes de los planes de la NASA. Esta es la única agencia que, por ahora, ha realizado o liderado misiones de exploración del Sistema Solar exterior, y tiene estudios de viabilidad y coste de proyectos para enviar sondas orbitales a ambos planetas. Pero nunca han pasado de la fase de proyecto. Uno de los informes más recientes, liderado por William B. Hubbard (Universidad de Arizona) concluía hace solo un año que se podrían preparar estas misiones para ser lanzadas entre 2020 y 2023; que tendrían un coste de entre 1.000 y 1.300 millones de euros y que se tardarían 13 años en llegar a Urano y 15 a Neptuno. "Júpiter es el planeta más masivo del Sistema Solar, el que uno quiere comprender para entender la arquitectura del resto, incluida la Tierra", dice Dave Stevenson, científico de la misión Juno que acaba de partir. La nave llegará en 2016 al planeta gigante y estará allí un año en órbita, estudiando sus campos magnético y gravitatorio, su estructura interna, su dinámica atmosférica, sus auroras, su núcleo rocoso, si lo tiene... Ese planeta tiene 318 veces la masa de la Tierra, el de los anillos, 95 veces, mientras que Urano y Neptuno se quedan en 15 y 17 veces, respectivamente.

"Júpiter y Saturno se parecen y no", dice Sánchez-Lavega. "Los dos tienen anillos, pero distintos; tienen campo magnético, pero distintos; tienen multitud de satélites diferentes -algunos básicos para la astrobiología, como Europa y Ganímedes, en Júpiter, y Titán y Encédalo en Saturno-". También comparten incógnitas, como si tienen o no núcleo rocoso, la proporción de elementos químicos en su composición o cómo se generan en ellos los vientos huracanados y hasta qué profundida se extienden, señala este científico de la Universidad del País Vasco. En cuanto a Urano y Neptuno, "sería muy interesante enviar misiones allí ya que son un par semejante entre ellos pero diferentes del par Júpiter-Saturno, y entraríamos en una nueva fase de exploración a esos mundos, ya que hasta allí sólo ha llegado la Voyager 2 [sobrevoló Urano a 81.500 kilómetros de sus capa superior y Neptuno, acercándose a 5.000 kilómetros]".

La órbita de Júpiter está a 778 millones de kilómetros del Sol; una distancia 5,2 veces la de la órbita terrestre a la estrella; la de Saturno, a casi diez veces, y hasta él no solo ha llegado la nave orbital Cassini, que está observando de cerca ese mundo y sus lunas, sino que merece mención especial la hazaña de la sonda Huygens de la Agencia Europea del Espacio (ESA). Viajó enganchada a la Cassini y una vez allí, en 2005, se soltó y descendió hasta el suelo de la luna Titán. Son mundos lejanos: Urano está a 19 veces la distancia de la Tierra al Sol, y Neptuno a 30 veces.

Viajar hasta esos dos planetas, frenar al llegar para ponerse en órbita y no pasar de largo, suministrar energía a todos los equipos de la nave (la Juno es la primera sonda que lleva paneles solares en lugar de un generador nuclear como las misiones lejanas anteriores), optimizar las comunicaciones y la transmisión intensa de datos, son problemas tecnológicos difíciles. En el mundo espacial siempre hay que tener en cuenta, además, que no cabe el error o el fallo (muy pocos se pueden arreglar una vez en el espacio) y hay que ajustarse a los presupuestos limitados de las agencias espaciales así como a las capacidades de lanzamiento, peso y tamaño que imponen los cohetes disponibles para iniciar el viaje.

"Urano y Neptuno son tan interesantes como Júpiter y Saturno", afirma Ingersoll. "Son más pequeños y menos masivos, pero sus densidades son mayores que las de Júpiter y Saturno, que están hechos de elementos más ligeros -hidrógeno y helio-. Urano y Neptuno tienen densidades que están entre las de los planetas rocosos del Sistema Solar interior y las de los gigantes gaseosos, y que casan con la densidad del agua y otras sustancias que están heladas a esas temperaturas planetarias, por lo que se denominan gigantes de hielo".

Los científicos quieren comprender la razón de las notables diferencias de los grandes planetas, y han propuesto teorías al respecto, pero hay que obtener los datos para confirmarlas o refutarlas. Una hipótesis, señala Ingersoll, es que, en la fase inicial del Sistema Solar, la materia estaba demasiado dispersa a la altura de Urano y Neptuno, por lo que estos se formaron más despacio que los otros, y cuando habían desarrollado sus núcleos masivos, la mayor parte del gas (hidrógeno, helio y gases nobles) había sido barrido por el viento solar.

"Me gustaría saber cómo se formaron Urano y Neptuno y una manera de saberlo es averiguar de qué está hecho su interior, si tienen núcleos de roca o grandes centros helados", continúa Ingersoll. "Además, sería interesante saber si tiene gases nobles (neón, argón, kriptón, xenón) en sus atmósferas, lo que nos indicaría si se formaron directamente de la nebulosa planetaria (la nube de gas y polvo alrededor del Sol primitivo) o a partir de cometas posteriores a la formación de la estrella".

Aunque algunas tecnologías deben ser refinadas y ensayadas antes de emprender un viaje a los planetas lejanos del Sistema Solar, nada fundamental impide hacerlas, excepto la financiación. El informe de Hubbard y sus colegas propone misiones dobles, es decir, compuestas de un artefacto que se ponga en órbita del planeta durante un par de años, y una sonda de descenso, como la que envió la Galileo a la atmósfera de Júpiter en 1995. Y Urano resulta más accesible, indican estos expertos, sobre todo, como apuntaba Ingersoll, porque es más difícil en Neptuno la aerocaptura, es decir, la técnica para que la nave espacial pierda velocidad por rozamiento con la atmósfera del planeta y logre ponerse en órbita, lo que exige protección térmica especial y gran precisión en la maniobra.

Urano se puede llegar a ver a simple vista, para observar Neptuno hace falta un telescopio. Habrá que esperar para ir a explorarlos de cerca.