Así es Comet Interceptor, la misión espacial con sello español para desvelar el origen del Sistema Solar

Para ello, además, se apoyará en la compañía española Sener como contratista principal para diseñar y fabricar la cápsula espacial que será lanzada a bordo de la nave espacial. Y en el Instituto de Astrofísica de Andalucía que proporcionará las fuentes de alimentación para todos los instrumentos a bordo y la unidad de procesado de datos científicos para dos de ellos.

"Al estudiar de cerca un cometa nuevo, inalterado, Comet Interceptor nos permitirá avanzar en la comprensión de los procesos físicos y químicos que tuvieron lugar en las primeras fases de la formación del Sistema Solar", apunta Luisa Lara, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía, dependiente del CSIC, y coordinadora de la contribución española en el programa.

Detalle de la nave Comet Interceptor OHB

Comet Interceptor es la primera "misión rápida" —también denominada de clase F— de la ESA, que tiene previsto una duración de 8 años desde que se selecciona hasta el momento de lanzamiento. El plan original de la Agencia finalmente no se ejecutará según lo acordado, pues el despegue está ahora mismo programado para el 2029 a bordo de un cohete Ariane 6.

Misión con sello español

Los cometas denominados periódicos, que orbitan alrededor del Sol y sus propiedades están alteradas, cuentan con órbitas muy bien establecidas y estudiadas. E incluso algunas agencias espaciales ya han enviado sondas para estudiarlos más de cerca. Pero "nunca antes se había ido a uno que no estuviese perturbado", ha comentado Demetrio Zorita, responsable de desarrollo de negocio de Sener, a EL ESPAÑOL - Omicrono. "La razón es que no sabemos ni dónde ni cuándo se van a acercar".

Esto último que indica Zorita es una de las claves y retos más importantes a los que se tiene que enfrentar la misión Comet Interceptor. "De vez en cuando uno de esos cometas prístinos, que se encuentran en los confines del Sistema Solar, se precipitan hacia su interior", ha explicado. "Desde que se detecta, no hay suficiente tiempo como para llevar a cabo una misión desde cero que se dirija hacia él" y consiga acercarse lo suficiente como para estudiarlo.

La solución de la Agencia Espacial Europea para este caso es la de posicionar a la nave espacial en el punto de Lagrange 2, el mismo que usa el telescopio James Webb para obtener imágenes del espacio profundo. También conocido como L2, esta región espacial está situada a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra y está considerada como una de las mejores regiones por estabilidad gravitatoria y poca presencia de partículas que puedan impactar contra la sonda.

Plan de vuelo de la misión Comet Interceptor ESA

Una vez apostada en ese punto, la nave de Comet Interceptor esperará instrucciones desde tierra firme. "Al cometa al que se va a ir todavía está por descubrir", ha señalado el experto. Gracias a los nuevos telescopios, "los astrónomos son capaces de detectar un poco antes este tipo de cuerpos", momento en el que comenzará la segunda parte de la misión.

A la caza del cometa

Tras establecer un cometa prístino como objetivo, "lanzamos desde ahí". Se activa entonces una fase crucero que puede durar un año o dos mientras la nave espacial se dirige a una zona de encuentro establecida según los cálculos de los astrónomos. "Cubrimos una casuística muy grande de escenarios de encuentro de velocidad relativa entre la nave y el cometa para poder maximizar la probabilidad de éxito".

Existe una "confianza estadística" que indica una probabilidad de encuentro del 99,7% en los tres años posteriores al posicionamiento de la nave en el punto L2. La zona de origen del cometa prístino será, probablemente, la denominada nube de Oort situada en los límites del sistema solar. Esa región está poblada por billones de objetos celestes de todos los tamaños y en la que iteraciones por fuerzas gravitatorias ocasionalmente precipitan alguno de ellos dentro del sistema.

"Tenemos que ser capaces de llevar a cabo la misión en una serie de escenarios muy desfavorables", ha comentado Zorita. Principalmente en temas relacionados con la dirección que toma el cometa cuando se desprende de la nube de Oort y su velocidad. "Es por eso que esta misión ni va a orbitar alrededor del cometa ni aterrizará en él; hará un sobrevuelo".

La pasada gran velocidad —desde Sener estiman unos 70 kilómetros por segundo— tiene el fin de recoger la mayor cantidad posible de datos científicos gracias a los sensores que integra. El programa Comet Interceptor se compone de una nave principal y dos sondas que se desplegarán en el momento de la interceptación. Según ha explicado Demetrio Zorita, mientras que la plataforma principal tiene previsto quedarse a 1.000 km de distancia del cometa objetivo, las sonda desarrollada por la Agencia Espacial Japonesa (JAXA) va a pasar a 600 km y la de Sener a unos 400.

La nave principal es un cubo de dos metros de lado con una masa en el momento del despegue de alrededior de 750 kilogramos que viajará por el espacio exterior gracias a un propulsor químico. Irá equipada con sensores e instrumentos de recogida de datos como una cámara para el espectro visible, otra para infrarrojos y un detector de plasma, campo magnético y partículas. La Agencia Espacial Europea espera poder lanzarla a bordo de un cohete Ariane de la versión 62, con un par de boosters situados a lada lado de la etapa principal, en algún momento del 2029.

Sondas e instrumentos

Dentro de la nave irán acopladas las dos sondas antes mencionadas. La B2, desarrollada por Sener, será la que más cerca pase respecto al cometa y jugará un papel clave para la investigación científica posterior. Para ello, incorpora una cámara para el espectro visible (denominada EnVisS), otra para la radiación infrarroja (OPIC), un espectómetro de masas (MANIaC) y un detector de plasma, campo magnético y partículas.

El Instituto Astrofísico de Andalucía contribuirá al programa con el MANIaC, EnVisS y OPIC. Además de con la cámara a bordo de la nave principal, denominada CoCa. También proporcionará las fuente de alimentación para cada uno de estos instrumentos y las unidades de procesado de datos científicos compartida por EnVisS y OPIC. En cuanto a la sonda japonesa, equipará una cámara monocromática, una para el espectro del ultravioleta y un detector extra de plasma.

Instrumento EnVisS en la sonda de Sener George Brydon, Mullard Space Science Laboratory y University College London

El motivo de mantener en la lejanía a la nave principal es un asunto tecnológico de resistencia de materiales. Si bien las sondas se están desarrollando para aguantar impactos, construir la nave principal con las mismas especificaciones de resistencia sería inviable para este programa. Las partículas que arrastra consigo el cometa pueden provocar grandes destrozos a la sonda, incluso si sólo tienen una pasa de unos pocos miligramos. De ahí que se establezca una plataforma nodriza que sirva también de nodo de telecomunicaciones.

"Las sondas tienen todos los subsistemas propios de una nave espacial", ha explicado Zorita. "Control de actitud y órbita, ordenadores a bordo, instrumentos, sistemas de telecomunicaciones para conectarse con la nave, baterías...". La excepción es la carencia de propulsión. Del último empujón para dirigir la sonda al cometa se encargará un sistema de despliegue desarrollado también por Sener, que la desacoplará en el momento justo para que se acerque lo máximo posible.

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