Revista Conozca Mas
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EL VIAJE DE LA VOYAGER
JUPITER
Fue bautizado Júpiter, como el padre de los dioses del Olimpo griego, por ser el más grande de todos los planetas. Pero cuando los ojos del hombre se acercaron a él mediante las cámaras de las naves robot Voyager, cualquier duda que hubiese para justificar su nombre fue disipada. No sólo es el mayor, conocido a simple vista desde la Antiguedad, también es el más turbulento, agitado por tormentas que duran años, con nubes formadas por amoníaco, metano y otros gases, teñidas de rojo, marrón o azul, revolviéndose sobre sí mismas en infernales torbellinos. No pudiendo ser menos que Saturno, ostenta también un anillo. Además, lo rodea una corte de figuras mitológicas con forma de lunas, algunas más grandes que planetas como Mercurio o Plutón. También compite con el Sol: su cinturón de radiaciones magnéticas es más extenso que el del astro.
"Para el momento cuando Voyager 1 llegó a Júpiter, los problemas de ingeniería que habíamos tenido fueron totalmente desplazados por los problemas intelectuales. No sabíamos qué hacer con las fotos que nos enviaba la nave. Con el tiempo, la sorpresa se hizo costumbre; pero, al principio, nuestras miradas sobre las intrincadas nubes de Júpiter, con sus coloridos sistemas de tormentas, nos hacían oscilar entre el éxito y la desesperación. " Así narra el astrónomo Bradford Smith, a cargo del equipo de imágenes de la misión Voyager, el clima que se vivió en 1979 cuando la primera de los dos sondas llegó a las cercanías del mayor planeta del sistema solar.
En los archivos de la NASA figura un cronograma del máximo acercamiento de Voyager 1 a Júpiter y las principales observaciones. Dice así: "Martes 27 de febrero, 1979. Observación infrarroja y ultravioleta de lo y Europa; fotos de Calixto y Ganímedes.
Miércoles 28. Observación infrarroja de Júpiter; fotos de la nube de sodio de lo y fotos de Calixto y Ganímedes.
Jueves 10 de marzo. Fotos de la Gran Mancha Roja en mosaico; observación infrarroja de Calixto.
Viernes 2. Estudio de la nube de gas sobre Europa, medición del brillo de Calixto.
EL ANILLO DE JÚPITER
Entre los grandes hallazgos de las Voyager está la detección de un anillo alrededor del planeta mayor. Es brillante, delgado, y entre él y el cuerpo celeste se extiende un disco difuso de materia muy dispersa. Dos lunas pequeñas lo mantienen en órbita regular: cumplen la función de "pastoreo", como la denominaron los astrónomos al compararla con el trabajo de los perros que cuidan los rebaños. Al igual que los de Saturno, el anillo de Júpiter está compuesto por innumerables partículas de hielo que circulan por una banda de 6 mil kilómetros de ancho. La imagen fue obtenida por Voyager 2 cuando estaba a 1 millón 450 mil kilómetros del planeta.
sábado 3. Observación ultravioleta de Amaltea; medición de la opacidad de las nubes de Júpiter.
Domingo 4. Búsqueda de anillos de polvo en el plano ecuatorial del planeta.
Lunes 5. La mayor aproximación a Júpiter, lo y Ganímedes.
Martes 6. La mayor aproximación a Europa y Calixto. Búsqueda de satélites desconocidos del planeta.
El 5 de marzo de 1979, Voyager 1 hizo su mayor aproximación a Júpiter y entre ese día y el siguiente pasó muy cerca de los satélites Io, Europa, Ganímedes y Calixto, ruta que reprodujo en el mes de julio la nave gemela Voyager 2. Ambas sondas espaciales enviaron miles de imágenes digitalizadas a la Tierra, entre las cuales las de nuevas lunas de Júpiter que no habían sido detectadas desde la Tierra. Las tomas fueron recibidas en la base del Jet Propulsion Laboratory una hora después de emitidas, en el caso de Voyager I, y en 55 minutos las enviadas por la otra sonda. Casi once años después, los investigadores no han terminado de analizarla inmensa masa de material recibido: más de 30 mil fotografías. Durante la tarea de interpretación de las imágenes enviadas por las sondas, la mayor parte de lo que se creía saber sobre Júpiter se vino abajo. Una atmósfera rugiente, con turbulencias insospechadas; lunas como lo, con gran actividad volcánica, otras cubiertas por completo de hielo, como Europa; un inesperado anillo parecido a los de Saturno...
Tales fueron algunas de las principales sorpresas que conmovieron a los investigadores del mundo planetario. La Gran Mancha Roja, detectada por los astrónomos Robert Kooke y Jean Dominique Cassini en 1665, que se había creído era una especie de balsa flotante sobre un ignoto mar, se reveló como un inmenso remolino, tan grande que podría tragar entre dos y cuatro veces a la Tierra, ya que su largo puede variar desde 25 hasta 50 mil kilómetros en períodos de varios años, mientras su ancho permanece en unos constantes 14 mil kilómetros. Y se descubrió que no es el único torbellino: en toda la superficie joviana otras manchas ovaladas señalan la localización de gigantescos y veloces movimientos de espesas nubes. La explicación sería que, en esos lugares, las altas temperaturas interiores del planeta ascienden a la superficie y provocan tales alteraciones atmosféricas.
Aunque las imágenes enviadas por las dos Voyager describen fielmente los movimientos y turbulencias de la atmósfera joviana, los astrónomos se encontraron con nuevas y nuevas preguntas, muchas de ellas todavía sin respuesta. En particular, intrigan profundamente a los especialistas ciertas características del flujo atmosférico de Júpiter y Saturno que, a diferencia de los períodos de días o semanas que presentan en la Tierra, allí duran años o siglos. Compuesto básicamente por hidrógeno y helio -se lo ha comparado con una inmensa bola de gas denso, Júpiter se parece en esto al sol más que ningún otro planeta, con excepción de Saturno, y su densidad es de sólo 1,33 gramos por centímetro cúbico (mientras la densidad de la Tierra es de 5,5). Sin embargo, los científicos piensan que en el interior de Júpiter debe existir un núcleo muy comprimido de rocas y hielo alrededor del cual se agrupa la masa gaseosa y líquida de hidrógeno y helio. Aunque en el interior del gran planeta parece producirse una conversión del hidrógeno molecular en hidrógeno metálico bajo presiones de tres millones de atmósferas, los investigadores han podido determinar que en la actualidad no llega a existir fusión nuclear, como ocurre en el Sol. Sin embargo, Júpiter conserva elevadas temperaturas en su interior, que al emerger serían las causantes de la potente emisión de calor propio, que tanto intrigaba a los astrónomos antes del viaje de las Voyager. El hidrógeno metálico del interior bulle a temperaturas entre 20 y 30 mil grados centígrados mientras en una capa intermedia adopta forma líquida y coexiste junto con un diez por ciento de helio. Finalmente, en la atmósfera se presenta como gas.
La temperatura de la superficie de Júpiter muestra pocas variaciones, ya que depende más del calor que se irradia hacia ella desde su interior quede los rayos solares, como ocurre en la Tierra. Más de la mitad de su temperatura superficial proviene del interior en forma pareja y, aunque en las zonas ecuatoriales los rayos solares inciden más que en los polos, ello es compensado por una distribución hacia éstos del calor proveniente de la masa ígnea del centro planetario. En las grandes manchas atmosféricas, las naves Voyager permitieron detectar la existencia de vapor de agua, amoníaco, metano pesado, cianuro de hidrógeno, hidruro de germanio, deuterio, carbono 13, etano y acetileno, entre otros compuestos. Se trata de una atmósfera en desequilibrio químico, donde la influencia de la luz solar ultravioleta y las tormentas eléctricas producen constantes composiciones y descomposiciones. Pese a estos descubrimientos, los científicos no se ponen de acuerdo sobre el origen de los colores en las nubes jovianas, ya que los sistemas de detección usados por las Voyager no son lo suficientemente precisos. Sise pudo determinar que las nubes más elevadas son rojas, las que les siguen blancas, las otras marrones y las más bajas azules. Esas nubes se desplazan a enormes velocidades, impulsadas por vientos fortísimos, que van desde 40 kilómetros por hora en las zonas más calmas hasta 400 kilómetros horarios en los alrededores de la Gran Mancha Roja. Sin embargo, las mediciones de las naves Voyager se refieren sólo a las nubes de las capas superiores. Se espera que la sonda Galileo proporcione informaciones más completas, ya que fue diseñada para estudiar las capas inferiores de la atmósfera joviana. El anillo de Júpiter fue un hallazgo inesperado. Según Smith, no habíamos pensado que valiera la pena gastar imágenes buscando un anillo, ya que dábamos por descontado que no existía. Sin embargo, dos miembros del equipo insistieron en realizar una toma, por las dudas, a partir de ciertos datos proporcionados por la Pioneer 10. Me había olvidado del asunto hasta que alguien apareció corriendo, agitando una fotografía ". El anillo, compuesto por partículas, tiene un espesor de sólo 10 kilómetros y un ancho de 6.500 kilómetros, mientras que su diámetro es casi el doble que el del planeta y tarda siete horas en circunvalarlo.
En 1610, Galileo Galilei descubrió los cuatro mayores satélites de Júpiter, a los que denominó Astros Mediceos en honor de Cosme II de Medicí, gobernante de Florencia. Son lo, Europa, Ganímedes y Calixto, tres de ellos mayores que nuestra luna y también que el planeta Plutón (Ganímedes es aún más grande que Mercurio). Hasta la gran expedición, los astrónomos pensaban que las lunas de Júpiter habrían de ser mundos muertos desde 4 mil millones de años atrás, con la superficie cubierta de cráteres producidos por impactos de meteoritos, parecidos a la luna terrestre. Pero otra vez la sorpresa: Europa resultó estar cubierta por una superficie de hielo de agua que recubre un núcleo de silicato. Esa corteza sólo se ve interrumpida por larguísimas y misteriosas estrías como las que deja un patinador sobre una pista congelada. lo, en cambio, es un satélite en plena actividad volcánica, con la superficie salpicada por
chorros sulfurosos que ascienden hasta 300 kilómetros y desparraman dióxido de azufre por la superficie. En toda su extensión no hay un sólo centímetro que tenga una edad mayor de mil años, y cada palmo de terreno está cubierto de polvos sulfúricos, blancos, amarillos y rojos.
Otra novedad esperaba a los astrónomos en Ganímedes: el criovulcanismo, un fenómeno no conocido hasta entonces, por el cual se producen erupciones en un medio helado. El agua, congelada hasta adoptar la consistencia de la roca, es derretida por el calor y emerge a la superficie, tal como lo hacen los chorros de lava ardiente en la Tierra. De los cuatro satélites mayores, sólo Calixto tiene una superficie perforada por cráteres.
Tanto los datos proporcionados en 1974 por Pioneer 11, como las masivas informaciones brindadas por la pareja de Voyager y las que enviará la sonda Galileo, no sólo dieron pistas para delinear una nueva imagen de Júpiter. También aportaron un panorama extraordinariamente variado sobre los satélites jovianos: nuevas lunas, cada una de ellas con caracteres individuales muy diferentes de los demás, nuevos misterios, nuevos interrogantes. ¿Cómo se formaron? ¿Fueron atraídos desde el espacio por la gravedad de Júpiter o en algún momento formaron parte de su masa? ¿Por qué son tan distintos entre sí y muestran tantas diferencias con el planeta al que rodean? Enjulio de 1979, después que Voyager 2 envió fotos y más fotos de los satélites galileanos, el geólogo Laurence Soderblom dijo que entre ellos están "las lunas más viejas, las más jóvenes, las más oscuras, las más brillantes, las más rojas, las más blancas, las más activas y las menos activas y, también, la más perforada por cráteres: Calixto". La posibilidad de que exista alguna forme de vida en Europa, el satélite cubierto de hielo, es otra de las cuestiones ciertas después del paso de las Voyager. Según lo manifestado por Richard Hoagland cuando estudió las imágenes de esa luna, la menor de las descubiertas por Galileo (mide 3.050 kilómetros de diámetro), en los mares que se ocultan bajo el hielo podrían existir formas de vida originadas millones de años atrás, cuando Júpiter emitía gran calor, como un pequeño sol. En esas aguas templadas podrían haberse producido reacciones químicas parecidas a las sucedidas en la Tierra, con aparición de moléculas precursoras de la vida. Cuando Júpiter se enfrió, la capa de hielo cubrió los mares. Pero, dice Hoagland, las fuentes internas de calor de Europa pudieron permitir la supervivencia de esas moléculas y su evolución hacia formas de vida semejantes a las de la Tierra primigenia.
EL PLANETA EN CIFRAS
• Júpiter es el mayor de los planetas del sistema solar. Gira alrededor del Sol, en el quinto lugar, a una distancia de 778 millones 300 mil kilómetros. Lo rodean un anillo y 16 lunas.
Diámetro: 142.800 kilómetros.
Revolución alrededor del sol: 11,86 años.
Rotación: 9,9 horas, a una velocidad de 40 mil kilómetros por hora en el Ecuador.
Densidad: 1,3 gramos por centímetro cúbico.
Volumem: 1.318 veces el de la Tierra.
Masa: 318 veces la de la Tierra.
Temperatura atmosférica: 130 grados centígrados bajo cero en la cima de las nubes más altas.
Temperatura Interna: Entre 20 y 30 mil grados centígrados.
Vientos: Entre 40 y 400 kilómetros por hora.
satélites: Adrastea, Metis, Amaltea, Tebea, lo, Europa, Ganímedes, Calixto, Leda, Himalia, Lisitea, Elara, Ananke, Carme, Pasifae, Sinope.
La fina nariz de la aeronave rasga suavemente el espacio estelar. El silencio es sobrecogedor en ese ámbito donde grandes lenguas de fuego darán paso, no mucho tiempo después, a la oscuridad total. El cohete avanza seguro y elegante como un delfín. Su destino: el Cosmos...
Esta es la imagen que aún captura la imaginación de millones de hombres y mujeres en todo el globo. Pero la realidad casi nunca corresponde a ese clisé: las sondas concebidas para conquistar y escudriñar nuestra galaxia y los espacios intergalácticos -al menos en esta primera etapa ya pasarán después a las galaxias vecinas suelen ser feas y nada aerodinámicas; se asemejan más a algún extraño artefacto doméstico que a los diseños futuristas de Konstantin Tsiolkovski o Werner von Braun. Así, la Voyager hace pensar en una gran tuerca que sostuviera hacia arriba un plato gigante (en verdad, una antena parabólica), y hacia abajo y los costados varias prolongaciones y protuberancias. Pero es claro que todo eso tiene una finalidad. Cuando a comienzos de los años 70 en los Estados Unidos los ingenieros de la Administración Nacional de la Aeronáutica y el Espacio comenzaron a diseñada, tuvieron ante sí una meta nunca encarada en tal magnitud: recoger un cúmulo de información inédita sobre los planetas del sistema solar y, si se le permitía, hacerlo como finalmente ocurre más allá aún. La tentación era muy grande, ya que desde hacía casi dos siglos no se producía un alineamiento tal de los planetas externos, con la posibilidad de catapultar a Voyager 2 en dirección á Urano y Neptuno aprovechando la fuerza gravitatoria de Saturno. La probabilidad de que esta sonda llegara a los 10 años de vida necesarios para sobrevolar Urano, no excedía al 60 o 70 por ciento en los cálculos previos. Además, las vastas distancias, el previsible envejecimiento del aparato, los casi nulos niveles lumínicos y la abrupta disminución en el suministro energético, a medida que se internara en los trayectos interestela-res, hacían temer por el buen éxito de la misión cuando se interpusieran miles de millones de kilómetros entre sus planeos cósmicos y la base terrestre. Pero, de hecho, la nave fue mejorando durante su pasmoso itinerario; las correcciones y maniobras computadorizadas, transmitidas desde la NASA a través de procedi-mientos complejísimos, dieron por fruto que la mayoría de los subsistemas fueran perfeccionándose a lo largo de la ruta. Aunque siguen existiendo fechas límites para el vuelo: todo indica que el combustible ha de agotarse sin remedio hacia el año 2030, y que más o menos en el 2.013 la generación de energía se derrumbará a un umbral por debajo del cual ningún experimento será posible. Factores todavía no previstos pueden, sin embargo, mejorar (o empeorar) tales pronósticos.
Una seña de identidad de las Voyager es la antena parabólica direccional de alta ganancia, tan prominente como una enorme oreja, el plato sopero del que se habló más arriba. Con su diámetro de 3,7 metros, transmite y recibe señales de radio hacia y desde la Tierra. Y desde distintas caras del poliedro o tuerca que conforma el cuerpo de la nave salen, en direcciones opuestas, dos armazones articulables. Una de ellas aprisiona un cilindro de color plateado celeste, en cuyo interior están los tres generadores termoeléctricos a base de radioisóto-pos; la otra sostiene cerca de una docena de instrumentos científicos de alta precisión. Y entre ambas estructuras, emergiendo hacia afuera en diagonal a modo de una larga pértiga o barrera de tren, sale el brazo metálico articulable destinado a soportar el magnetómetro. Instrumento, éste, que es un invento del científico argentino Mario Acuña, adscripto desde hace dos décadas a la NASA, y que permitió ya descubrir un campo magnético inédito en torno de Neptuno.
Es claro: en la parte inferior de la tuerca yace el tanque donde flota el vital combustible liquido, un compuesto de hidrógeno y nitrógeno bautizado hidrazina. Este es el carburante cuya reacción catalítica produce a cada segundo una inyección de gases para mover los impulsores o toberas. Ellos controlan la orientación y fuerza de navegación de la sonda, nada menos. Pero la hidrazina también debe nutrir a los sensores de altitud, que mantienen enfocada hacia la Tierra la antena parabólica direccional.
La minada de artilugios científicos que bulle sobre la armazón opuesta a la de los generadores es, quizá, lo más fascinante de la sonda automática. Allí, cuando lo ordena la torre terrestre de control, trabajan las cámaras de Tv y fotográficas habilitadas para funcionar a niveles de luminosidad prácticamente inexistentes. Por no hablar de cómo los técnicos de la NASA deben romperse la cabeza para ajustar el enfoque de las imágenes, cuando la nave invade el área oscura de un planeta o-al revés- se quiere fotografiar un cuerpo astral muy cercano y a toda velocidad. Junto a las cámaras se alinean los dos espectro-metros: uno que opera en la banda de los infarrojos y el otro para los ultra-violetas; al medir las longitudes de onda de las radiaciones electromagnéticas brindan información preciosa sobre cada planeta y su entorno. Se complementan con un interferómetro, dispositivo que divide en franjas circulares los rayos luminosos provenientes de una fuente determinada y luego los vuelve a unir tras haber analizado sus componentes, y con un fotopolarímetro, que mide la intensidad y ángulo de polarización de la luz planetaria; esto es: el fenómeno por el cual los haces lumínicos de pronto deciden vibrar todos sobre un mismo plano, en vez de hacerlo libremente y en todas direcciones, como ocurre con la luz natural. Influyen en ello, por supuesto, los tipos y densidades de los gases allí flotantes y la mayor o menor densidad atmosférica. En total son once equipos de experimentación manejados por control remoto.
La energía eléctrica provista por los generadores es crucial para efectuar estos experimentos y para que funcionen los diversos aparatos de control; por ejemplo, los detectores de partículas de baja energía y los detectores de radiaciones cósmicas. O el panel de calibración óptica. Olas antenas de radioastronomía y plasma planetario. O el sistema de Radio. ¿Cómo accionan los generadores de energía? Mediante el calor liberado por la desintegración radiactiva de óxido de plutonio, calor que es canalizado sobre un material termoeléctrico. Esto produce electricidad. Aunque la eficiencia de estos generadores es baja, pues ronda en el cinco por ciento, ofrece una ventaja incomparable, ya que puede operar en las sombrías regiones externas del sistema solar. Allí serían ineficaces las células fotovoltaicas que convierten directamente la luz en electricidad. Pero de poco servirían tantas maravillas tecnológicas sin las dos computadoras de a bordo que conforman el Subsistema de Información de Vuelo (Flying Data Subsystem, FDS). Entre sus múltiples tareas están la de chequear incesantemente el estado del instrumental científico y la de ordenarlos datos obtenidos con el formato y estructura adecuados para su transmisión a la Tierra.
Que el suministro eléctrico puede resultar un problema muy arduo (superior inclusive al del combustible) lo demostró lo ocurrido al alcanzarse Urano. Al momento de ser lanzada Voyager 2, los generadores tenían una potencia de salida de más de 470 vatios; cuando la sonda rodeó a Urano la desintegración natural del óxido de plutonio había disminuido su potencia a 400 vatios, lo que era insuficiente para la operatividad simultánea de todos los subsistemas. En consecuencia, algunos debían ser conectados después de desconectar otros, afectando a los objetivos de la misión. A ello se agregó que al merodear la sonda por Urano, fue eclipsada por el planeta mismo y sus anillos, un fenómeno conocido como ocultación. Se esperaba cosechar información de primera mano sobre la temperatura y composición de la atmósfera del planeta y la magnitud de los corpúsculos que forman sus anillos. A tal fin la sonda debía navegar por detrás de Urano. Resultado: los investigadores se vieron obligados a usar uno de los transmisores radiales a toda potencia, aumentando en 53 vatios la carga eléctrica. Otro consumo adicional de energía derivó del afán de fotografiar el lado oscuro del planeta y sus anillos, iluminados a contraluz. Esto requirió mover en varios sentidos toda la plataforma de la Voyager, mientras las cámaras registraban sobre una cinta esas imágenes nunca vistas. Se corría un peligro: si los subsistemas llegaban a exigir mayor potencia que la disponible, se desconectarían automáticamente varios sistemas de observación científica hasta que desde la Tierra pudiera disponerse la restauración de dichos comandos. Fue imprescindible por lo tanto orquestar un cuidadoso ballet de subsistemas y calefactores, conectándolos y desconectándolos, a fin de asegurar un suministro suficiente de energía durante el período de ocultación. Coreografía que no estuvo exenta de riesgos, pues requirió la operación de la sonda a un límite cercano a los 400 vatios. Pero todo salió a la perfección.
Una montaña de problemas aun mayores tuvo en jaque a los expertos hasta culminar en la exitosa exploración de Neptuno. Una hazaña que insumió nuevas astucias de ingeniería, y que el científico U. Miller colega de Richard P. Laser, William 1. McLaughlin y Donna M. Wolff en el control del Programa Voyager desde el Jet Propulsion Laboratory, de Pasadena, California describió con estas palabras: ante todo, tuvimos que apelar a dos flamantes métodos para la compensación computadorizada del movimiento de la sonda. Por añadidura, los disminuidos niveles luminosos exacerbaron la exigencia de la estabilidad angular de la nave, como plataforma de observación. La solución estuvo en la "reducción del tiempo durante el cual debían funcionar los impulsores destinados a corregir la posición del navío. También se hizo necesario modificar un programa de computación en funcionamiento, a fin de lograr el nivel de exactitud deseado en un experimento con vistas a obtener auténticas primicias sobre la atmósfera neptuniana. Tanto en la actual etapa, en la cual la Voyager enfrenta la heliopausa límite entre la región del espacio influenciada por el Sol y los abismos interestelares, como en los tramos anteriores, el consumo de combustible debió ser minimizado aprovechando íntegramente la fuerza gravitatoria de los grandes cuerpos del sistema solar. En los cinco días previos a la mayor aproximación de Voyager 2 a Urano, por ejemplo, la pérdida de combustible fue relativamente leve: entre un litro y un litro y medio; en ese entonces quedaban 62 litros en el tanque. Por tal razón el team técnico optó por no realizar ninguna corrección de trayectoria, lo que habría dificultado el rastreo de la sonda.
Aquí vale recordar que las Voyager son capaces de desplazarse horizontal y verticalmente, gracias a un mecanismo azimutal y a un elevador. Tales movimientos demostraron además ser invalorables para corregirlos escollos de filmación; en efecto, aunque Urano se halla sólo a doble distancia del Sol que Saturno, su nivel lumínico es apenas de un cuarto que el de este. Como no podía cuadruplicarse el tiempo de exposición las imágenes habrían sido borrosas-, se optó por impartir mayor firmeza a la sonda en su carácter de trípode fotográficos privilegiado. Primero, los técnicos rectificaron la lógica de las computadoras de a bordo e hicieron que los impulsores de velocidad se activaran brevemente, en vez de moderarse como estaba pautado, cada vez que los grabadores de imágenes empezaban a disparar a toda máquina. El segundo recurso era más sofisticado aún; consistió en reducir a su mínima expresión los coeficientes de deriva de la nave en la llamada banda muerta, que es el máximo de deriva tolerable y susceptible de verse influido por la metralla de los fotones solares. Para lograr tal propósito debió reprogramarse desde Tierra la computadora de control de posición, disminuyendo el lapso de disparo de los impulsores cada vez que la nave rozara el límite de la banda muerta. Se achicó de esta manera la fuerza de empuje, con lo cual fueron mucho más suaves los cambios en el curso de navegación.
Las emisiones radiales, pulso cardíaco del diálogo entre la NASA y sus emisarios cósmicos, fueron sobre todo afectadas por los vaivenes en la temperatura, capaces de desplazar e centro de la amplitud de banda del receptor. Así, si la temperatura oscila en un cuarto de grado Celsius, el eje de la amplitud de banda varía en unos 100 Hertz. Un intríngulis adicional: al igual que en los niveles luminosos, el coeficiente tolerable de información (bits), o cantidad de información codificada recibida en un tiempo dado, resulta inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre la nave y la Tierra. Pero, en contraposición a ello, no hay duda de que los científicos necesitan precisamente acopiar mayores datos cuanto más grande es la distancia recorrida. El modo de solucionar el dilema consistió en modificar el software de procesado de datos de la astronave e intensificar paralelamente la capacidad de recepción de las estaciones terráqueas. La corriente de datos fue codificada antes de la transmisión, de modo que los errores puedan ser detectados y corregidos en Tierra. Un ejemplo simple de tal esquema de codificación es aquél en el cual a cada bit (un 1 o un 0) se añaden un par de repeticiones del mismo: 111 o 000, según sea el caso. El hecho de que la sonde emita 111 no garantiza, a pies juntillas, que la central terrestre reciba el mismo 111. Debido al inevitable ruido de fondo, ocasionalmente un 1 será registrado como 0, o viceversa. Por lo tanto, los números binarios de tres dígitos pueden ser acogidos como ocho combinaciones posibles de unos y de ceros. Pero si se adopta para la decodi-ficación una regla de la mayoría", la probabilidad de que el bit sea erróneamente interpetado se mostró como significativamente menor.
Otra medida que redujo más todavía el monto de bits a transmitir fue la compresión del sistema de información por imágenes. Las cámaras de la Voyager 2 descomponen las imágenes en un conjunto de elementos o unidades bautizados pixels: cada imagen está constituida por 800 filas de pixels, cada una de las cuales contiene a su vez 800 pixels. Ello da un total de 640 mil pixels. Y si se tiene en cuenta que cada pixel puede asumir 256 intensidades diferentes entre el negro y el blanco, resultaría necesario un caudal de 5.120.000 bits tan sólo para transmitir una fotografía. El arbitrio al que se recurrió para sortear este obstáculo nada pequeño fue el de aprovechar que pixels o gránulos visuales adyacentes ostentan niveles de intensidad de valor aproximado. Junto con estas
"mañas" se procedió a conectar en Tierra el radiotelescopio australiano Parkes, de 64 metros, con los tres platos parabólicos del complejo Deep Space Network, importante estación de rastreo de la NASA también en Australia. La capacidad receptora aumentó así de modo descomunal.
Sería imposible en este espacio, obviamente mucho menor que el del Cosmos, dar cuenta de los mil y un ingenios científicos que hicieron factibles las Voyager 1 y 2 y su raid interestelar. Resta saber que, gracias a tamaño esfuerzo, las sondas automáticas del siglo continúan su viaje a lo desconocido. Para que, algún día, comience a tornarse familiar.
SATURNO
En noviembre de 1990, el telescopio espacial Hubble, reivindicandose después de las dificultades causadas por el defecto de pulido en su espejo principal, envió a Tierra más de 400 fotografías de una gigantesca tormenta que agita la superficie de casi medio Saturno. A lo largo de 80 mil kilómetros, vientos que avanzan a 1800 kilómetros por hora arrastran remolinos de nubes compuestas por cristales de amoníaco congelado. Mucho mayor que la Gran Mancha Roja de Júpiter, esta tormenta saturniana es la más grande detectada por los astrónomos desde 1933, cuando la superficie del planeta se vio sacudida por torbellinos similares, aunque en aquella oportunidad sólo pudo ser observada con los limitados medios que brindan los telescopios terrestres. Ahora, las imágenes del Hubble, cuyas distorsiones son corregidas por computadora, suman información a las vistas cercanas de Saturno obtenidas por las dos Voyager diez años atrás.
Hoy, ya nada extraña a los astrónomos. En cambio, las sorpresas que las imágenes de Saturno brindaron a los investigadores no fueron menos que las proporcionadas por Júpiter. Voyager I llegó en agosto de 1980 a las cercanías del gran planeta anillado y su compañera lo hizo en junio de 1981. En cada oportunidad, los envíos de las sondas sumaron fotografías digitalizadas de Saturno y de sus lunas por decenas de miles. Y una vez más, fueron los satélites los que hicieron presente la enorme diversidad de las formaciones celestes. Como señala el geofísico Laurence Soderblom, "el viaje de las Voyager hizo pedazos el dogma deque los mundos del sistema solar habían sido plasmados por procesos similares, predecibles y carentes de interés geológico. Por lo contrario, pudimos comprobar que los procesos que les dieron forma fueron altamente improbables y que el sistema solar es extremadamente diverso. Las Voyager pusieron en juego los límites de nuestra imaginación".
Los anillos de Saturno fueron una de las sorpresas. Hasta entonces, se creía que entre ellos había espacios vacíos tal como parecían mostrar las observaciones hechas desde la Tierra con telescopios. Sin embargo, las cámaras de las Voyager enseñaron que entre las franjas más grandes había otros anillos muy finos, que conformaban una estructura circular muy tupida alrededor del planeta. En cambio, se pudo confirmar que, como se creía, varias de las lunas ejercen influencia sobre las partículas que componen los anillos y así las mantienen dentro de sus limites. También se pudo establecer que el planeta está rodeado por una gigantesca magnetosfera, que se extiende por el espacio hasta casi 900 mil kilómetros desde la superficie pero es interrumpida por la presencia de los anillos, fenómeno que fue detectado por primera vez por la nave Pioneer 11.
El estudio de las lunas saturnianas permitió establecer que no poseen atmósfera, excepto Titán, la mayor de todas. Asimismo, sólo una de las diecisiete no rota en forma sincrónica con el planeta, es decir, mostrando siempre la misma cara hacia él (como lo hace nuestra luna respecto de la Tierra). Además, excepto las dos más lejanas, Japeto y Febe, las demás rotan en órbitas casi circulares sobre el plano ecuatorial de Saturno, formando un sistema satelitario regular. Según Soderblom, parece existir una relación entre la existencia de sistemas satelitarios similares y de anillos en Saturno, Júpiter y Urano. Segundo en tamaño entre los planetas que giran alrededor del Sol, Saturno es también un globo de gases. Está formado en su mayor parte por hidrógeno y helio, una composición parecida a la del Sol y Júpiter, con una densidad de 0,69 gramos por centímetro cúbico. Es el planeta más liviano del sistema solar y se ha dicho que si hubiese una tina lo suficientemente grande para meterlo allí, el planeta anillado flotaría. Sin embargo, los científicos piensan que en el interior de Saturno debe de existir un núcleo de roca y hielo que constituye el 25 por ciento de su masa total. Para algunos, este fue el núcleo inicial, alrededor del cual se condensaron los gases, aunque otros investigadores creen que el proceso pudo haber sido inverso: primero la formación del conjunto gaseoso y, más tarde, la condensación interna del núcleo por redistribución de elementos.
En Saturno se produce un fenómeno semejante al que ocurre en Júpiter. El hidrógeno y el helio líquidos del exterior se transforman en hidrógeno metálico en una capa intermedia, como consecuencia de la elevadísima presión (equivalente a 3 millones de atmósferas terrestres). Este hidrógeno metálico, también líquido, es el que rodea al núcleo de rocas y hielo. Aunque las temperaturas internas son muy altas entre 20 y 30 mil grados centígrados-, en Saturno no alcanzan el calor necesario para producir fusión nuclear. Como dice el astrónomo Andrew Ingersoll, "ni en Júpiter ni en Saturno existe suficiente compresión gravitatoria para que se hayan producido fenómenos de fusión. Ninguno de los dos es, en consecuencia, una estrella, aunque emitan calor y radiaciones hacia el exterior".
Una diferencia importante entre los dos planetas mayores es que Saturno parece haberse enfriado antes que Júpiter. Ello explicaría la existencia en su atmósfera de una constante lluvia de helio. Esta se origina, al igual que la lluvia de agua sobre la Tierra, a partir de un enfriamiento de zonas de la atmósfera, condensación del gas y caída del liquido como lluvia. La existencia de sólo un 3 por ciento de helio en la capa más externa de Saturno confirma que esa lluvia existe allí desde hace millones de años. Las gotas de helio, al chocar con las moléculas de hidrógeno liquido liberan una cierta cantidad de energía térmica y gravitacional.
La atmósfera de Saturno también muestra grandes semejanzas con la del hermano mayor. En su composición se detectó la presencia de vapor de agua, sulfuro y cloruro de hidrógeno, fosfina, monóxido de carbono, metano pesado, etano, acetileno, carbono 13 y amoníaco, compuestos que se combinan y se separan en constante cambio químico, en una atmósfera cuya principal rasgo es la inestabilidad. Esta es causada por la radiación solar ultravioleta y las descargas eléctricas de las nubes, que descomponen las distintas sustancias.
Los anillos de Saturno fueron descubiertos por Galileo Galilei en 1610, poco después de que advirtiera la presencia de las cuatro lunas jovianas. Primero creyó que los objetos sobresalientes a ambos lados del planeta eran satélites, pero luego se dio cuenta de que era así, pues no variaban de posición. En 1612, los "extraños apéndices" dejaron de ver al quedar colocados en forma perpendicular a la Tierra. Más tarde, en 1655, Christian Huygens propuso que los "apéndices" galileanos debían de ser los extremos de un disco delgado, colocado sobre el plano ecuatorial de Saturno. Diez años más tarde, Jean Dominique Cassini descubrió que no se trataba de un único disco: la marcada división entre los anillos que observó con el telescopio se denominó entonces, división de Cassini. Durante el siglo XIX, James Clerk Maxwell propuso la idea de que los anillos podían estar formados por innumerables partículas en órbita, hipótesis que fue corroborada por los astrónomos James Keeler y William Campbell en 1895. Antes de que las naves Voyager se acercaran a Saturno y lo fotografiaran, los investigadores habían creído que las divisiones de Cassini y de Encke. Las más importantes de los anillos- eran bandas vacias que interrumpen la continuidad de las franjas de partículas. Después, las imágenes de las sondas mostraron que en el interior de esas bandas existían numerosos anillos muy delgados y de escasa opacidad. Y también se descubrieron otras cosas. Por ejemplo, que los anillos eran mucho más variados: había más gruesos y más finos, más brillantes y más opacos, de distintos colores y con mayor o menor densidad de partículas. Asimismo, algunos anillos son muy parejos, mientras otros muestran ondulaciones y pliegues. Yen algunos sectores aparecen formas transversales, que han sido denominadas "cuñas".
Mediante complicados cálculos acerca del choque de las ondas de radar con las partículas fue posible medir el tamaño de éstas, y se llegó a la conclusión de que en su mayor parte varían entre los 10 metros y los 10 centímetros de diámetro. Pero en algunos anillos se descubrieron partículas que miden solamente un micrometro. ¿De qué están hechas estas partículas? La mayoría son de hielo de agua, incoloras, aunque en varios anillos también existen partículas de color rojizo, quizás producido por polvos de óxido de hierro, y otras azuladas, por la posible presencia de compuestos sulfurosos.
Los anillos son anchos, las bandas miden en total 60 mil kilómetros, sobre un diámetro de 275 mil kilómetros pero extremadamente delgados: en la parte más gruesa sólo miden un kilometro. Esto se debe a que las partículas chocan frecuentemente entre ellas, lo cual les hace perder velocidad vertical y radial (ambos movimientos aleatorios, que no están sujetos al movimiento rotativo en torno del planeta). Con el tiempo, la pérdida de energía es tan grande que el rotatorio se convierte en el movimiento principal y los anillos se ensanchan mientras se achatan más y más. La existencia de pequeños satélites cerca de los anillos incorpora un nuevo elemento para la dinámica anular: la gravedad de esas lunas aumenta la posibilidad de choques y la consiguiente destrucción de partículas, hasta el punto que la existencia de bandas despejadas ha sido atribuida a esa causa. Las observaciones de Voyager 2 mostraron una curiosa anomalía: al menos dos anillos no son concéntricos.
Una de las explicaciones para la existencia de los anillos es que la emisión de temperaturas muy elevadas por parte de los planetas gigantes durante las primeras fases de formación produjo grandes conmociones en la materia atmosférica. En el caso de Saturno, una acelerada disminución de la temperatura en las capas externas y la acumulación de rocas y hielo en la atmósfera sería la causa -piensan los investigadores- de la formación de los anillos de partículas. Poco a poco, la atmósfera del planeta se fue contrayendo y los anillos quedaron circunvalando donde se los encuentra hoy, junto con algunos de los satélites más cercanos. Que los anillos se hayan conservado parece deberse a la acción gravitatoria de esos satélites, un fenómeno llamado resonancia, que mantiene a las partículas dentro de ciertos límites y les impide dispersarse. En estos casos, los astrónomos hablan de satélites pastores, que mantienen a los anillos en el redil. Las naves Voyager, y especialmente la segunda, se acercaron a varios de las principales lunas de Saturno. El primer contacto fue en noviembre de 1980 cuando la Voyager 1 se aproximó hasta 4 mil kilómetros de Titán, el satélite más grande, y también pasó por la vecindad de Mimas, Dione y Rea. La sonda número 2 estudió desde muy cerca a Japeto, Encelado, Hiperión, Tetis y Febe. Ambas naves descubrieron lunas desconocidas, con lo cual el número total ascendió a 18. Los estudios realizados hasta ahora muestran que todos los satélites saturnianos están compuestos en su mayor parte de hielo, con algo de roca. Esa fuerte presencia de hielo los hace muy brillantes. Encelado, por ejemplo, es el cuerpo más reflector de todo el sistema solar. En cambio, Febe, el pequeño satélite más externo, es muy poco reflector: ese dato y su extraña órbita hacen pensar a los astrónomos que no se formó junto a los demás, sino que proviene de otra parte del sistema solar y fue atrapado por la gravedad del planeta. Los satélites descubiertos por las Voyager son en todos los casos pequeños e irregulares e su forma, por lo cual se los cree nacidos de la rotura de una luna mayor. En cambio, el resto presenta historias geológicas muy variadas que han hecho las delicias de los investigadores. Mimas y Encelado son dos lunas chicas, de órbitas cercanas entre si y al planeta, pero difieren notablemente. Mimas tiene la superficie llena de cráteres de impacto, con uno muy grande: mide 130 kilómetros de diámetro y sus bordes se levantan como un enorme grano sobre la superficie del satélite. En cambio, Encelado presenta una cubierta lisa, homogénea y luminosa, que según los científicos revelaría que esta luna mantiene actividad geológica y su superficie se renueva en plazos relativamente cortos a partir de la acción de gases y líquidos que escapan del interior. Titán, la luna mayor, fue una verdadera fuente de sorpresas y de incógnitas. En primer lugar, la existencia de una atmósfera en torno al satélite lo convierte en un caso excepcional. Algunos investigadores creen que Titán presenta condiciones que lo asemejan a las que tuvo la Tierra 3 mil millones de años atrás. Aunque, a diferencia de nuestro planeta, la temperatura en la luna de Saturno es demasiado baja para dar paso a posibles procesos vitales. El brillo que ostenta este satélite -después de Encelado es el más brillante del sistema solar- se debe a la presencia de atmósfera, un medio dos veces más denso que su similar terrestre y que refleja muy intensamente los rayos solares. ¿Cómo está constituida esta atmósfera? Básicamente es de nitrógeno, metano y amoníaco, y en sus capas superiores contiene etileno, hidrocianuro, acetileno y etano semicongelados, en nubes que circulan impulsadas por fuertes vientos bajo temperaturas de 150 grados centígrados bajo cero. Sobre una superficie pantanosa de nitrógeno líquido muy frío, recubierto por una especie de lodo de petróleo congelado, Titán recibe constantemente una lluvia de nafta. Esto, que parece un chiste, sería realidad según Donald Hunten, de la Universidad de Arizona, pues la luz ultravioleta del Sol actúa sobre el metano de la atmósfera y lo transforma en octano, el cual es el principal componente de la nafta. Por lo tanto, creemos que no es incorrecto decir que sobre los pantanos de esa luna cae constantemente una lluvia muy fría de nafta". Las mediciones de las Voyager detectaron una atmósfera con una humedad del cien por ciento, por lo cual Hunten propuso hablar de atmósfera líquida más que húmeda". Para Ingersoll, lo que se ve en Titan es una atmósfera en evolución que hace mucho tiempo atrás perdió su hidrógeno y la mayor parte del amoniaco y empezó a formar hidrocarburos complejos, espesas nieblas de gases que ascienden hasta los 100 kilómetros de altura, lluvias de oxígeno y un espeso y pantanoso océano de nitrógeno".
La espesa niebla impidió la observación de la superficie lunar, aunque se pudo advertir que el Hemisfero Norte es más oscuro que el sur y que en el polo existe una mancha muy oscura que parece ser un casquete montañoso, al parecer cubierto por partículas cósmicas que caen sobre Titán desde la extensa magnetosfera de Saturno (adonde a su vez habían sido atraídas desde el espacio exterior). Otras manchas oscuras no son de la superficie sino de la alta atmósfera, donde se forman gruesos cristales helados de metano, etano y acetileno. Aunque los científicos creen que Titán podría estar compuesto -al igual que otros satélites- de un núcleo de roca recubierto por hielo, la espesa niebla que lo rodea impide la observación óptica. Sólo un futuro viajo que incluya el alunizaje podrá brindar informaciones sobre la verdadera cara del mayor satélite de Saturno y del sistema solar. Mientras Titán tiene un diámetro de nada menos que 5840 kilómetros, una luna de Saturno descubierta en julio de 1990 mide sólo 19 kilómetros. Se trata del hallazgo realizado por el astrónomo Mark Showalter durante el análisis de imágenes tomadas por la nave Voyager 2 diez años atrás, trabajo que realizaba mediante un programa de computadora especial para sistematizar las 30 mil fotos enviadas por la sonda. Aparentemente, ese satélite sería el responsable de la existencia de la división de Encke, que mide 320 kilómetros de ancho y es una de las principales franjas que separan las bandas de anillos. La posibilidad de la existencia de esta luna había sido determinada por los especialistas en análisis anteriores de las fotografías, cuando detectaron una formación ondulada en los bordes de los anillos separados por la división de Encke, cuya forma de estela (como la que deja en el agua una embarcación) sugería la existencia de un cuerpo hasta entonces invisible. Mediante cálculos que incluían el posible ángulo de enfoque de las cámaras de la Voyager, Showalter encontró las fotos que correspondían y ubicó al diminuto satélite. Japeto y Rea comparten un tamaño parecido -ambos miden 1500 kilómetros
de díámetro, pero por lo demás no se asemejan mucho. La órbita de Japeto es muy externa y esta inclinada respecto del plano de las restantes (excepto la muy excéntrica de Febe), su densidad es 1,1 gramos por centímetro cúbico, casi como la del agua pura, y presenta una característica peculiar: el hemisferio que mira hacia Saturno es oscuro, mientras el que mira hacia el espacio es brillante. La marcada diferencia fue señalada por Cassini en el siglo XVII, cuando descubrio la existencia de Japeto. Antes del viaje de las Voyager, los astrónomos pensaban que Japeto podía estar parcialmente cubierto por la caída de partículas provenientes del satélite Febe, muy oscuro Pero las fotografías, especialmente las tornadas por Voyager 2 mostraron que es probable que el manto oscuro sea consecuencia de la erupción de materia interna del mismo Japeto a través de los numerosos cráteres que cubren su superficie. Por su parte, Rea también reveló tener dos caras, una lisa y brillante y la otra salpicada de cráteres y franjas. Pero, en cuanto a cráteres, Dione y Tetis son las lunas que baten el récord. Las imágenes de las sondas mostraron una larga historia de impactos. Primero fueron cuerpos de gran tamaño, como el que dejó una marca de 400 kilómetros de diámetro sobre Tetis, restos de la fragmentación de otros satélites de Saturno. Más tarde, cuerpos más pequeños cayeron durante millones de años dejando marcas de tamaño medio, la que en etapas posteriores fueron perforadas por el impacto de innúmeros meteoritos de escaso diámetro provenientes del espacio exterior. La diferencia entre ambos satélites estriba en que Tetis presenta algunas regiones donde la actividad volcánica lanzó materia al exterior y emparejó la superficie, creando algunas llanuras extensas.
Saturno es el segundo de los planetas por su tamaño. Gira alrededor del Sol, en el sexto lugar, a una distancia de 1427 millones de kilómetros. Lo rodean innumerables anillos de hielo y 18 lunas.
Diámetro: 120.600 kilómetros.
Revolución alrededor del sol: 29,46 años.
Rotación: 10,7 horas.
Densidad: 0,69 gramos por centímetro cúbico.
Volumen: 769 veces el de la Tierra.
Masa: 95 veces la de la Tierra.
Temperatura atmosférica: 185 grados centígrados bajo cero en la cima de las nubes.
Temperatura interna: Entre 20 y 30 mil grados centígrados.
Vientos: Hasta 1800 kilómetros por hora.
Satélites: Atlas, Prometeo, Pandora, Jano, Epímeteo, Mimas, Encelado, Tetis,
Telesto, Calipso, Dione, Helena, Rea, Titan, Hiperión, Japeto, Febe y una
luna todavía sin nombre.
Un accidente en vuelo
Cuando Voyager 2 terminaba su mayor aproximación a Saturno, un desperfecto mecánico puso en riesgo la futura misión en Urano y Neptuno. Se trabó el actuador que controla la posición azimutal -azimut es el ángulo de un plano vertical fijo con otro que pasa por un punto de la esfera celest~ de la plataforma donde están instaladas las cámaras, por lo cual se perdió cierta cantidad de información referida a Saturno. Pero el gran temor de los científicos del Jet Propulsion Laboratory fue que se inutilizara por completo el sistema de imágenes y no se pudiesen cumplir las otras visitas programadas. Para
determinar la falla, los ingenieros y técnicos del JPL construyeron 86 modelos del actuador y los sometieron a toda clase de pruebas que simulaban condiciones posibles a bordo de la sonde: temperatura, presión, falta de gravedad, etcétera. Finalmente, llegaron a la conclusión de que el actuador funcionaría bien en Urano sí se reducía la velocidad de movimiento de la plataforma. Asimismo, para prever cualquier contingencia, prepararon un programa de computadora que permitiría corregir desde Tierra la situación sí el dispositivo daba nuevas señales de trabarse. Cuando la nave llegó a Urano, el actuador funcionó correctamente y no fue necesario usar el programa de emergencia.
Saturno va a ser visitado nuevamente por un enviado de la Tierra en el año 2002. Para esa fecha, la nave espacial Cassini, que se proyecta lanzar en 1994, habrá pasado las cercanías del asteroide Maja en 1997 y por Júpiter en febrero del 2000 hasta llegar a Saturno, donde se la colocará en órbita. Se trata de un proyecto de operación espacial entre los Estados Unidos y la Comunidad Europea, en el cual ésta se hará cargo del diseño y construcción de una sonda, llamada Huygens, que será lanzada por la nave a través de la atmósfera de Titán para estudiar su superficie. El holandés Huygens, astrónomo y físico, fue quien descubrió la existencia de Titán en 1656 además de determinar que los apéndices vistos por Galileo eran los extremos de un anillo que rodeaba a Saturno. Por su parte, Cassini (quien nació en Italia pero se lo denomina habitualmente Jean Dominique por haber desarrollado la mayor parte de su carrera como director del Observatorio de la Academia Francesa) estableció en 1675 que los anillos eran varios, separados por franjas, la principal de las cuales fue bautizada con su nombre. Además, descubrió las lunas Rea, Dione y Tetis.
¿Qué son los cosmoides?
La misión Cassini tendrá como objetivo profundizar el examen de Saturno y Titán, a partir de los datos proporcionados por las naves Voyager y por las observaciones que lleva a cabo el telescopio espacial Hubble. Entre otras cuestiones, verificará si es acertada la hipótesis de los astrónomos norteameri-canos Maurice Dubin y Robert Soberman. A partir de observaciones sobre los impactos que recibieron las naves Pioneer 10 y 11 que penetraron en el espacio interplanetario en los años setenta, propusieron que la gran mayoría de éstos no eran provocadas por meteoritos sino por pequeños cometas, a los que denominaron cosmoides, formados por cristales de hielo y que recorrerían por minadas el sistema solar. Tales cosmoides, opinan Dubin y Soberman, "podrían ser los causantes de la luz zodiacal, un reflejo que se observa sobre el plano del Sistema Solar y que generalmente se atribuye al reflejo de la luz del Sol en el polvo de meteoritos y asteroides". Pero no sólo eso. Las partículas que componen los anillos en los planetas gigantes también serian cosmoides. "Esto explicaría por qué los anillos mantienen constante su dotación de partículas, buena parte de las cuales es atraída por el planeta o destruida en choques con meteoritos. Los cosmoides serían atrapados por la gravedad de las lunas "pastoras" y mantendrían una cantidad estable de partículas".
Las Voyager y la gravedad
En 1980, cuando Voyager 1 estaba por orientar su rumbo hacia los confines del Sistema Solar después de visitar Saturno, el periodista norteamericano Peter Costa trató de averiguar cómo era que la gravedad de este planeta no sólo no atraparía a la nave sino que la enviaría hasta tan lejos. En un cable fechado en Nueva York el 18 de noviembre narra haber visitado a los expertos del Jet Propulsion Laboratory, en Pasadena, quienes intentaron darle explicaciones. Pero éstas no lo satisfacían. Ante la complejidad del asunto le aconsejaron que dijera a los lectores que se trataba de "un fenómeno celeste complejo". Costa alegó que si decía eso estaría ocultando información al público. Entonces, la sugerencia fue que visitara a profesores universitarios expertos en mecánica celeste. Después de recibir abstrusas explicaciones que lo confundían cada vez más, Costa encontró un astrónomo en la Universidad de Cornell quien le dijo que "Saturno atrae ala sonda Voyager, que aumenta entonces su velocidad. Asi pasando por detrás de Saturno que también se está moviendo la nave se desplaza más rápido. De esta forma, Voyager no le da tiempo a Saturno a robarle velocidad. Se eligió una órbita de la nave para que ésta pase más tiempo ganando velocidad por la atracción que perdiéndola por la misma fuerza". Costa se mostró satisfecho y, "lleno de conocimiento, me fui a mi casa a explicarle al problema a mi hija Lucy, que tiene 8 años"
La primera vista, no parece tarea sencilla la de hermanar en lo espiritual y lo científico un poco norteamericano de investigación dependiente de la NASA (la famosa Administración Nacional para la Aeronáutica y el Espacio, de los Estados Unidos) con dos provincias argentinas tan tranquilas como Tucumán y Córdoba. Pero esto es lo que logra a diario un astrofísico cordobés, graduado con honores en la universidad tucumana y en altos centros universitarios estadounidenses. Mario Acuña no se limita, sin embargo, a unir culturalmente esas regiones de desarrollo supuestamente muy dispar. También se esfuerza por conectadas con otro paisaje aun más exótico: el resto del Universo. Curiosamente, aunque Acuña esté detrás de logros tan espectaculares como los de revelar la verdadera cara y estructura de Júpiter, Saturno, Urano o Neptuno entre otras hazañas hoy en Plena concrecion, no es bien conocido por el gran público, ni siquiera en su país natal. Es claro: goza de ancho prestigio y colabora en forma activa con los círculos mundiales de su especialidad: el utilaje científico vinculado a la exploración interplanetaria. Y es uno de los cerebros que a partir de 1972 hicieron posible el éxito de las misiones espaciales Voyager y II, como antes lo hiciera con los programas Pioneer y Mariner; este último con escala final en Mercurio y Venus. Su función en las Voyager: desarrollar sofisticadísimos aparatos para la medición y detección de los campos magnéticos.
El primer aporte de Acuña a estos revolucionarios detectives cósmicos se produjo en una fecha ya lejana: 1963. Aún estudiaba ingeniería electrónica en la Universidad de Tucumán, pero por entonces se concretó un importante programa conjunto de investigación ionosférica entre la NASA y la Comisión de Investigaciones Espaciales de la Argentina. Participaban también de aquel puntapié inicial las universidades bonaerense, tucumana y cuyana, por la parte argentina, y, por la NASA, el Centro Goddard de Vuelos Especiales con sede en Greenbelt, Maryland, donde trabaja en la actualidad este científico cordobés nacido en 1940; es decir, que apenas roza el medio siglo de vida.
Travesuras de alto vuelo
"En cumplimiento de aquel primer programa de cooperación -recuerda- empezamos nuestras travesuras enviando, desde suelo norteamericano y desde Chamical, cohetes a la lonosfera, esa región de la atmósfera terrestre que planea entre los 80 kilómetros y 300 kilometros de altura y donde existe una fuerte concentración de partículas eléctricamente cargadas. y, mientras tanto, proseguía mis estudios, yendo y viniendo desde Tucumán." Hasta que en 1966 se casó con Barbara Jean, una maestra de inglés nacida en Washington, y al año siguiente ambos se quedaron a vivir en los Estados Unidos.
Acuña conocía ya esta nación que habría de acogerlo, porque en 1959 había obtenido una beca de intercambio estudiantil en la Universidad de Carolina del Norte. Pero nadie imaginaba, entonces, que este hombre modesto y de hablar pausado, hijo con otros cuatro hermanos del ex secretario de Obras Públicas de la Nación, Manuel H. Acuña, habría de ligase tan vital y decisivamente a la moderna odisea de la exploración interplanetaria, -antes inclusive de doctorarse en Ingeniería Electrónica, en Tucumán, o en Física del Espacio, en la Universidad Católica de Washington. ¿Cómo llegó a incluir la NASA en su ultraselecta nómina de investigadores? Lo cuenta en su casa. Es una típica residencia muy similar a otras en ese suburbio de Washington, con su techo de tejas a dos aguas y los amplios ambientes forrados en madera. El diálogo con el hombre de ciencia se tejió en una pausa de otra de sus vocaciones: estaba en camisa, atareado en instalar una nueva antena direccional a su equipo de radioaficionado. Su debut para la NASA fue a través de la empresa Fairchild, de coheteria. Pero eran todavía "cohetes pequeños, más que nada de acceso a la atmósfera terrestre y que no volaban a mas de mil kilómetros de altitud" Hasta que en 1970 ocurrió lo que Acuña llama el Gran Cambio: "Comencé a intervenir en proyectos mucho más ambiciosos. Abandone los satélites que estudiaban la Tierra y me volqué a la exploración de otros planetas, especializándome en campos magnéticos"
¿Qué fue lo que permitió a Acuña asomaría nariz y salir del anonimato, entre tantos cosmólogos y planetólogos ilusionados con hacer carrera en aquella Meca de los estudios espaciales? "Muy pocas personas saben que cuando la NASA quiere seleccionar a quien ha de hacer una investigación, llama a una licitación", explica el astrofísico. Y agrega: "En aquella época la nave Pioneer 11, eslabón avanzado del Proyecto Pioneer, cuyas sondas l y II ya habían visitado Saturno, iba a ser lanzada con un instrumental relativamente precario para medir el campo magnético jupiteriano. Con mi equipo ganamos la licitación respectiva. Pero disponíamos sólo de tres meses para inventar algo que perfeccionara esos aparatos. Allí fue cuando saqué el pescuezo y dije: 'sí, lo podemos hacer'. Y en apenas tres meses, trabajando "con material de rezago, con elementos que podíamos conseguir aquí y allá, logramos fabricar un instrumento muy interesante; el primero que produjo mediciones enteramente precisas en lo relativo al campo magnético de Júpiter"".
Fue, como gusta enfatizar Acuña, una labor realizada "en el más puro estilo criollo. Tal como trabajábamos en la Argentina, allí en mis comienzos, por los años '60, cuando existía en nuestro país un elevado nivel investigativo y lo que nos faltaba en recursos materiales era compensado gracias a talento, tenacidad e imaginación". Precisamente, las tres cualidades que a él lo distinguen con creces. Luego colaboró con el programa Mariner, y en 1972 resultó seleccionado para reforzar el Proyecto Voyager I y II, que se corporizó a partir de 1977.
Cómo "salir adelante"
Un brazo de gran tamaño, especialmente diseñado para sostener, los detectores de campos magnéticos, campos tan infinitesimales que la astronave los afectaría si pretendiera analizarlos desde muy cerca... Tal instrumento ideado y construido por Acuña y su gente, y bautizado por él Magnetómetro. Junto con otros auxiliares preciosos, como la espacionave Galileo, concebida para recoger elementos de la superficie jupiteriana, así como realizar algunas mediciones e investigaciones fundamentales, el Magnetómetro y la restante docena de artilu-gios instalados a bordo de las Voyager permitieron detectar un campo magnético extremadamente complejo y practicamente inesperado en Neptuno. "Gracias a ello pudimos descubrir nada menos, que Neptuno tenía justamente un campo magnético, además de tormentas y de vientos que corren a más de 400 kilómetms por hora. Antes de la Voyager; se desconocía que Neptuno poseyera magnetismo propio", se enfervoriza Acuña. Sí fuera menos modesto, podría haber dicho: antes de que yo inventara el magnetómetro..."
La detección del campo magnético es de importancia primordial, que permite establecer qué ocurre dentro de un planeta determinado y cuál es su estado físico. Precisamente, Neptuno sigue planteando la incógnita sobre el origen de la energía que palpita detrás de aquellas tormentas, entre otros interrogantes que quitan el sueño a Acuña y sus colegas. Acuña no sólo se ocupa, desde las ocho de la mañana hasta la noche, en diseñar y construir sus instrumentales de precisión. También es el encargado de analizar los datos conseguidos, para procesar los estudios científicos correspondientes. "Yo soy un híbrido: hago tanto ingeniería electrónica como Fisica; relativiza con tono socarrón.
Este híbrido forma parte del personal docente de la Universidad Católica de Washington, de la Universidad de Braunschewing (Alemania) y de la de Roma, así como del Consejo de Investigadores de Italia. Asimismo fue el artífice de un proyecto puesto en acción el 27 de diciembre de 1985, y realizado conjuntamente por los Estados Unidos, Gran Bretaña y la entonces República Federal Alemana. Técnicamente bautizado AMPTE (Explorador para el descubrimiento de las partículas activas magnetosférícas), el proyecto mereció ser rebautizado por el público como Cometa de Navidad. Consistió en el lanzamiento, desde un satélite germano, de cuatro tubos con medio centenar de kilos de polvo de bario y cobre. Ese polvo, al ser activado por la luz solar, originó una nube gaseosa de color naranja y azul y de 16.000 kilómetros de largo. "Constituyó la primera demostración del comportamiento de los vientos solares, y una muestra de cómo puede convertirse el espacio en un laboratorio activo, yendo hasta él para simular las condiciones naturales", destaca Acuña. Mayor éntasis todavía pone en resaltar que su ejemplo no es aislado. Que los científicos e institutos de investigación argentinos pueden y deban aprovechar sus potencialidades, "porque debemos aprender a competir en el mundo. No es posible seguir aislados como hasta aquí. Ese aislamiento ha sido nefasto". Y aclara que "no es tan solo un problema de fondos financieros, sino de planes y de estructura además de la imprescindible continuidad. Con que tengamos continuidad, nada más, ya habremos ganado la mitad de la batalla".
Cita un ejemplo que importa rescatar: en 1986, luego del accidente en el Challenger, la NASA reordenó su programa de vuelos espaciales. Y decidió insistir en mayor grado con las misiones espaciales de pequeña magnitud, para las cuales los Estados Unidos no estaban tan bien preparados como para las misiones de envergadura. Se registró entonces una aproximación a países que, como la Argentina, mantenían su aptitud en ese campo especifico y que hasta venían estudiando las erupciones del Sol. La NASA llamó por ello a una licitación internacional a fin de lanzar un cohete mediano, que avanzara en el análisis de tales erupciones. Esa nave debía lanzarse en 1993, y la Argentina estaba en condiciones inmejorables para vencer en la licitación. No ocurrió así, exclusivamente por razones presupuestarias. "Pero la propuesta científica de nuestro país era tan buena que, reconociendo su valor, la NASA envió a Buenos Aires a un grupo de científicos para encontrar posibilidades alternativas." Y propuso a la Argentina construir una nave para investigar las llamadas erupciones galácticas. Otro proyecto en el que Acuña seria un pivote fundamental.
Es que, se preocupa el relevante científico argentino ganado para el programa Voyager, "lamentablemente padecemos aún en este terreno de un complejo de inferioridad injustificable a todas luces, y que urge superar". Porque, observa, "aquí también sufren problemas de presupuesto, también arrastran deudas y limitaciones. Todo depende de qué cara se pone frente al mal tiempo". Una actitud que no se mide con ningún magnetómetro, pero que resulta de primera importancia a la hora de "salir adelante, como se sale aquí, y como se puede salir en nuestro país".
URANO
El 13 de marzo de 1781, el astrónomo inglés William Herschel vio a través de su telescopio un cuerpo celeste que no era una estrella. Al principio creyó que era un cometa pero nuevas observaciones lo llevaron a pensar que la primera impresión había sido equivocada. Lo que veía a través de las lentes era un disco y habitualmente esa era la forma que correspondía a los planetas conocidos hasta entonces, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, identificados en el cielo a simple vista desde la Antiguedad. Cuando comunicó a sus colegas el hallazgo, la mayoría no quiso creerle. ¿Un planeta nuevo? Respetadas y antiguas doctrinas, como la de los pitagóricos y la de Johannes Kepler, sostenían que sólo había seis y que las proporciones numéricas así lo determinaban. Aunque muchos astrónomos lo habían visto, con telescopio, e inclusive aparecía ubicado en mapas celestes como una "estrella fija", a ninguno de los sabios se le había pasado por la mente incluirlo en la lista. Herschel se puso firme y lo bautizó: Urano, el séptimo planeta contando desde el Sol.
Se ha dicho que gracias a su persistencia, buena vista y buena suerte, Herschel no sólo descubrió un planeta sino que abrió la puerta para el hallazgo encadenado dedos más, Neptuno y Plutón. En 1821, Alexis Bouvard reunió los datos sobre las distintas observaciones de Urano y calculó su órbita. Pero algo no funcionaba. Dos décadas más tarde, John C. Adams y Urbain Le Verrier estable-cieron matemáticamente que las anomalías detectadas debían ser consecuencia de la existencia de otro planeta en una órbita aún más alejada del Sol. Era Neptuno, descubierto en 1845. Y el cálculo de la órbita de este último llevó a Percivall Lowell a dedicar años de esfuerzos para detectar el cuerpo que podía causar tales trastornos. Finalmente, en 1930, Clyde Tombaugh encontró a Plutón como un diminuto punto en una serie de fotos del espacio tomadas con cierto intervalo temporal. Sin embargo, las anomalías persisten y la existencia de Plutón no termina de explicarlas, por lo cual algunos astrónomos insisten en que hace falta descubrir un décimo planeta, al que por ahora llaman X. Más de 200 años después, Voyager 2 continuando sola la exploración de los planetas, mientras su gemela ya había cambiado de rumbo y se dirigía hacia el espacio intragaláctico llegaba a Urano, el 24 de enero de 1986. Sin embargo, esta visita al planeta inclinado fue quizá la menos exitosa del gran viaje. Cuatro días más tarde de la mayor aproximación, la catástrofe del transbordador norteamericano Challenger, que explotó en el momento de partir causando la muerte de todos sus tripulantes, oscureció el brillo de la hazaña de Voyager 2. Y después, vendría la decepción de los científicos al comprobar que la capa de nubes alrededor del globo es tan espesa que la recopilación de datos iba a ser mucho más dificultosa que la obtenida en Júpiter y Saturno (Neptuno, con sus sorpresas sin fin, iba a representar la revancha, tres años más tarde). De mucho antes de la expedición de Voyager 2, se sabía que Urano rota sobre sí mismo sobre un plano indinado con respecto al de la eclíptica, sobre el cual el eje de los demás planetas cae perpendicularmente (con excepción de Plutón, cuya órbita excéntrica transcurre en otro plano). El eje de Urano en cambio, está casi paralelo al plano de la eclíptica, de modo que mientras un polo recibe la luz solar de frente durante medio año uraniano (es decir, 42 años terrestres), el otro hemisferio permanece en total oscuridad durante ese lapso. Los científicos creen que la anomalía se debe a un choque con algún cuerpo celeste de gran tamaño ocurrido en tiempos remotos.
Voyager descubrió que esa posición ladeada afecta la forma del campo magnético, cuya cola se encuentra inclinada en 60 grados respecto del eje de rotación del planeta. Hasta la llegada de la sonda se desconocía si Urano poseía o no campo magnético, el cual resultó tener una intensidad parecida al de la Tierra, aunque presenta muchas variaciones de punto a punto. Al parecer, el campo se genera en una profundidad intermedia de la masa planetaria, a gran distancia de los polos. Este fenómeno de generación del campo magnético lejos del eje de rotación también ocurre en Neptuno -tal lo comprobó Voyager 2 en 1988, con lo cual la primera hipótesis de los científicos sobre las causas que lo originaban en Urano se vino abajo: habían pensado que se debía a la inclinación del plano uraniano, pero Neptuno rota sobre un plano similar al de los otros planetas.
Según David Stevenson, geofísico del Instituto Tecnológico de California, esta novedad ha llevado a los investigadores de la historia geológica de la Tierra a revisar algo que se daba por sentado, la regularidad del campo magnético de nuestro planeta. "Ahora se podría pensar -dice- que en algunos
períodos los polos magnéticos pudieron alejarse del eje de rotación. Es un tema importante, porque la técnica de datación por paleomagnetismo, que estudia la edad de los estratos terrestres de acuerdo a la orientación de partículas metálicas en distintas épocas geológicas, podría verse cuestionada en su exactitud. Si el polo magnético varió, el paleomagnetismo no seria tan preciso como presumíamos."
Urano, como los demás planetas exteriores, emite más radiación térmica que la recibida desde el Sol. Hasta ahora, no hay una respuesta definida sobre la causa, aunque algunos investigadores del Jet Propulsion Laboratory piensan que podría estar vinculada a la peculiar constitución del planeta, recorrido en toda su extensión por un extremadamente profundo océano de agua caliente cubierto por una extensa atmósfera de hidrógeno y metano. Debajo de 8 mil kilómetros de agua se encuentra un núcleo de rocas fundidas del tamaño de la Tierra. El agua del océano se mantiene líquida pero sin hervir porque la presión atmosférica lo impide, mientras la temperatura constante interior no permite que llegue a congelarse.
Esta configuración de la masa planetaria de Urano apoyaría la hipótesis de Edward Stone, director científico de la misión Voyager, de que se formó a partir de un inmenso conglomerado de cometas hace miles de millones de años. tremendo volumen de agua sería la consecuencia del derretimiento del hielo que formaba tales cuerpos. Sí es así, Urano tendría un origen completamente distinto al de Júpiter y Saturno, formados con los mismos constituyentes de la nebulosa que dio origen al Sol, hipótesis que se basa en la elevada cantidad de hidrógeno y helio en la masa de ambos cuerpos, muy parecida a la del astro. En Urano, el océano y el núcleo darían origen al campo magnético: "La agitación lenta dentro del vastisimo océano y, posiblemente, en su núcleo rocoso fundido -sostiene Stone- sería lo que genera el campo magnético tan peculiar de Urano, desplazado respecto del eje de rotación".
Voyager 2 pudo detectar en Urano una atmósfera de gran espesor, que podría ascender hasta 100 mil kilómetros, formada principalmente por hidrógeno, helio, oxígeno, carbono, nitrógeno y metano. La presencia de elementos pesados explicaría la alta densidad del planeta, de 1,6 gramos por centímetro cúbico, mucho mayor que la de Júpiter y Saturno, aunque menor que la Neptuno.
El inmenso océano es de por sí una prueba de la existencia de oxígeno, mientras que el análisis de la transmisión de las señales de radio de la sonda a través de las distintas capas de la atmósfera revelo la existencia de nubes de metano cerca de la superficie oceánica. El color rosado que presenta el hemisferio orientado hacía el Sol durante el paso de la nave podría deberse a la presencia de hidrocarburos formados por la acción de la luz solar sobre el metano.
Las imágenes obtenidas por las cámaras de Voyager 2 mostraron una cara muy monótona de Urano. Sólo ciertas nubes pesadas, quizá de metano, sorprendieron a los científicos, pues parecen desplazarse por la atmósfera en el mismo sentido de la rotación del globo, algo nunca visto hasta ahora en el Universo. Como dijo Isaac Asimov, al comentar las observaciones de Voyager 2, "esto es intrigante, porque nuestros conocimientos sobre los movimientos atmostéricos nos hacen suponer que el viento debería soplaren dirección opuesta a la de la rotación planetaria".
Otra comprobación que desconcertó a los meteorólogos del Jet Propulsion Laboratory es la temperatura atmosférica pareja del planeta: se registra la misma en el hemisferio oscuro que en el soleado e, inclusive, los instrumentos señalaron más calor en zonas oscuras. "El resplandor ultravioleta de electrones que se produce en la neblina extendida sobre la capa atmosférica, en la región polar iluminada por el Sol -dice Stone-, podría ser en parte la causa de la temperatura elevada en las regiones donde no da el Sol. En Júpiter y en
Saturno también detectamos este resplandor ultravioleta pero no era tan importante como en Urano."
Diez anillos, muy distintos de los vistos en Júpiter y en Saturno, rodean al planeta indinado. "A diferencia de aquellos -señala el astrónomo francés André Brahic, colaborador de la misión Voyager-, son muy angostos, miden entre 20 y 100 kilómetros de ancho, y están muy separados entre sí pero comparten una característica común, poseen pequeñas lunas pastoras, que ayudan a mantenerlos dentro de ciertos límites.
Al igual que los anillos descubiertos tres años más tarde en Neptuno, están retorcidos y varían en su ancho por zonas". Las partículas que forman los finos anillos varían en tamaño desde gruesos cascotes hasta finísmo polvo de micrometeoritos, todos de color oscuro, casi negro -aunque en conjunto y ala distancia presentan una extensa variación cromática, que se origina por el electo de las radiaciones de la magnetosfera, tan intensas que actúan sobre el metano y lo oscurecen. Varias de las lunas que descubrió la sonda también son muy oscuras, tanto que Bradford Smith, jefe del equipo de imágenes del Jet Propulsion Laboratory, las definió como "inmensos trozos de carbón".
Las lunas de Urano son 15, entre las descubiertas por Voyager 2 y las cinco ya conocidas, cuatro de ellas llamadas con nombres extraídos de La tempestad, de William Shakespeare -Titania, Oberon, Ariel y Miranda y Umonel, bautizada como el personaje de un poema de Alexander Pope. Pero todas son monótonamente grises y entre ellas hay cuerpos muy extraños que atrajeron la atención de astrónomos y geólogos. En particular Miranda, la mas cercana al planeta y la mas pequeña de las conocidas (en ambos aspectos fue reemplazada por satélites recién descubiertos), cruzada por gruesas cicatrices, extensos cañones de vanos kilómetros de profundidad grabados en el compacto hielo ennegrecido Titania, la mayor, presenta innumerables cráteres y parece ser uno de los satélites con superficie más antigua, parecida a la de Ariel En cambio, Oberón y Umbriel muestran superficies más lisas, que, sin embargo, no son evidencia de actividad geológica reciente que hubiese pulido las cicatrices de impactos anteriores. Como dijo Soderblom, "las lunas de Urano, cuya existencia era conocida nos sorprendieron, habíamos pensado que no iban a ser demasiado interesantes y después del acercamiento de Voyager 2 no han presentado tantos interrogantes como los satélites de los otros planetas visitados, o mas". Pese a la decepción de los investigadores por la relativamente escasa información sobre Urano que pudo recoger Voyager 2, por culpa de la espesa atmósfera que lo rodea, esos datos superan ampliamente el total de lo conocido desde el siglo XVIII, cuando Herschel lo descubrió y bautizó. Parte de los problemas se debieron a la atmósfera, pero otros también fueron causados por la gran distancia desde el Sol, que disminuye en grado muy apreciable la luz que refleja Urano: una cuarta parte de la intensidad lumínica de Saturno, una decimotercera de la que presenta Júpiter y 368 veces menos que la luminosidad de la Tierra. Fue así que las cámaras debieron efectuar exposiciones muy prolongadas, de más de un minuto, contra sólo 15 segundos necesarios en Saturno. Cuando en el Jet Propulsion Laboratory empezaron a interpretar las primeras imágenes, Edward Stone dijo que "los astrónomos; los meteorólogos y los geólogos nos sorprendimos con Júpiter y nos sorprendimos nuevamente con Saturno. No es raro que nos sorprendamos ahora con Urano". Y volverían a sorprenderse con Neptuno.
EL PLANETA EN CIFRAS
Urano tiene su órbita alrededor del Sol en el séptimo lugar, a una distancia de 2780 millones de kilómetros. Fue descubierto por William Herschel en 1781. Posee 15 lunas (10 de ellas halladas por Voyager 2) y 10 anillos.
Diámetro: 51 mil kilómetros
Revolución alrededor del Sol: 84 años.
Rotación: 17 horas, 14 minutos.
Densidad: 1,6 gramos por centímetro cúbico.
Volumen: Cuatro veces el de la Tierra.
Masa: 15 veces la de la Tierra.
Temperatura atmosférica: 200 grados centígrados bajo cero.
Vientos: 160 kilómetros por hora.
Satélites: Titania, Oberón, Umbriel, Ariel, Miranda y 10 lunas descubiertas por
Voyager 2.
EN ESTE DISCO VA NUESTRO MENSAJE A LOS ET
Una fantasía? ¿Un esfuerzo injustificado? ¿Un sueño?. Cuando Carl Sagan propuso a los participantes del proyecto Voyager la inclusión de una versión mejorada del mensaje a los extraterrestres que ya habían llevado las naves Pioneer 10 y 11, muchos pensaron que era un esfuerzo inútil. Además, argumentaron, aunque presuntos seres que viviesen en otros planetas muy alejados las encontrasen, esto ocurriría sólo dentro de 40 mil, 147 mil o 525 mil años. En esas fechas, según los cálculos de los astrónomos, las naves podrían acercarse a ciertas y determinadas estrellas de nuestra galaxia. ¿Habrá vida en sus planetas? ¿Habrá vida inteligente? "Por si acaso fuera así -dijo- Sagan en esa oportunidad-, la NASA aprobó la propuesta y el 29 de julio de 1977 los técnicos montaban una de las placas sobre Voyager 2, la primera en partir. Si hay o no vida inteligente en las profundidades del cosmos nunca lo sabremos por este medio, pero nos queda la satisfacción de haber enviado el mensaje. Es como una botella de náufrago que navega por el universo. Es una esperanza."
De esa esperanza se hizo eco el presidente norteamericano James Carter, cuyo mensaje fue incluido en el disco, por escrito pero transformado en señales de audio. "Este es un presente desde nuestro pequeño y distante mundo -escribió, una muestra de nuestros sonidos, ciencia, imágenes, música, pensamientos y sentimientos. Intentamos sobrevivir a nuestra época para llegar a vivir en la vuestra. Esperamos que algún día, una vez que hayamos resuelto nuestros problemas, podamos unirnos a una comunidad de civilizaciones galácticas. Este disco representa nuestra esperanza y nuestra determinación. Manifiesta nuestra buena voluntad hacia el vasto e imponente universo." La inclusión del mensaje presidencial promovió un curioso debate en el seno del gobierno norteamericano y en la NASA. Algunos funcionarios pensaron que si participaba el presidente, también debía estar presente el Poder Legislativo, para lo cual la solución fue incluir una lista de los diputados y senadores de la época. Irónicamente, Sagan señaló que "por suerte, la NASA no propuso que también colocáramos en el disco un mensaje de la Corte Suprema, lo que hubiese sido lógico, dada la división de poderes".
Como los cálculos señalan que no hay posibilidades de que las sondas tropiecen con algún remoto planeta, solo serán halladas por medio de recursos técnicos de civilizaciones avanzadas. Además, éstas tendrán que ser capaces de descifrar las claves para ellos enigmáticas- del disco y, después, lograr la transformación de las señales de audio grabadas en la placa: en el disco se incluyeron 115 imágenes que representan los más diversos asuntos terrestres, como muestras de la diversidad de la naturaleza y la cultura. "Para nosotros -reflexionó Sagan-, es normal poner un disco en el aparato reproductor de sonido, pero para una civilización con otra historia tecnológica, y las variantes posibles son infinitas, quizá sea una tarea que les cueste mucho trabajo. Asimismo, las señales de audio deben ser traducidas en señales ópticas para que las fotos sean visibles, ¿y qué sabemos si existe tal cosa como la visión entre esos E. T. del distante futuro?"
Como si fueran parte de uno de los fantásticos listados que gustaba inventar Jorge Luis Borges, las imágenes empiezan con definiciones matemáticas y físicas, una serie de parámetros para la ubicación cosmológica del Sistema Solar y la Tierra, con fotos del planeta. Le siguen definiciones químicas, estructuras celulares, figuras anatómicas y fotografías del proceso de concepción, crecimiento y reproducción. Otras imágenes muestran características geográficas del planeta, muestras de flora y fauna, actividades deportivas, educativas, artísticas, económicas y sociales, casas antiguas y modernas, fotografías de ciudades, la Gran Muralla China y el Taj Mahal, una página del Sistema del mundo, de Isaac Newton, un astronauta en el espacio, un avión en vuelo y los integrantes de un cuarteto de cuerdas, entre muchas otras visiones posibles de nuestro planeta. La selección estuvo a cargo de Frank Drake, quien había compartido con Sagan la realización de los mensajes de las Pioneer, y Jon Lomberg. Convertir las imágenes en señales de audio era un problema en 1977, ya que no había tecnología apropiada para ello. Felizmente, poco antes del plazo, una empresa del estado de Colorado dedicada al video aportó la solución. La búsqueda de inteligencias extraterrestres ha ocupado a varios astrónomos desde 1960, cuando Frank Drake apuntó el radiotelescopio de Green Bank, con una frecuencia de 1.420 megahertz, hacia algunas estrellas. Desde 1972, varios radiotelescopios de todo el mundo rastrean el cielo día y noche esperando detectar señales provenientes de los más remotos rincones del cosmos. Sin embargo, Drake señala que "ésta es una tarea que requiere inmensa paciencia. Hasta ahora, las estrellas que se han podido estudiar representan menos del 0,1 por ciento del total de las que habría que investigar para tener una chance estadística de descubrir E. T. inteligentes. Esas estrellas se cuentan entre el 65 por ciento de las de tipo solar; es decir, que pueden contar con planetas existentes en el universo". En esta aventura también participa el radiotelesco-pio del Instituto Argentino de Radioastronomía, situado cerca de La Plata, que dirige el doctor Eduardo Colomb.
Las expediciones de las sondas Pioneer 10 y 11 y más aún las de Voyager 1 y 2 aportaron grandes conocimientos científicos sobre los planetas gigantes y, de rebote, sobre los procesos que configuraron la Tierra. Terminadas las misiones dentro de los límites del Sistema Solar, las naves se dirigen al espacio lejano en una misión completamente distinta. Los resultados no serán conocidos ni por nosotros, ni por nuestros nietos, ni por los nietos de nuestros nietos. No sabemos siquiera si cuando alguna remotísima civilización los descubra la Tierra todavía albergará vida. Pero esos mensajes adquieren una dimensión poco común. Como dijeron Sagan y Drake al concebirlos, las placas de las Pioneer y los discos de las Voyager están destinados a ser las obras del hombre que más tiempo habrán de durar. Van a sobrevivir, prácticamente sin cambios, durante cientos de millones de años en el espacio. Cuando los movimientos tectónicos hayan reacomodado los continentes, cuando éstos se hayan hundido y vuelto a resurgir con otras formas, cuando el hombre haya evolucionado y se haya transformado en otra clase de organismo, estas placas seguirán existiendo. Mostrarán a quienes las encuentren que en la década de 1970 había organismos que se preocupaban lo suficiente sobre su lugar en la jerarquía de los seres inteligentes como para tratar de compartir sus conocimientos con otros, más allá".
Ann Druyan fue la encargada de recopilar los sonidos que se incorporaron a la placa de 16 1/2 revoluciones por minuto. Su búsqueda no fue fácil, porque cuando llamaba a compañías discográficas o instituciones que podían tener la grabación que necesitaba, la primera respuesta era de sorpresa y escepticismo. "Cada vez que le pedía a alguien el sonido de unas ranas croando o la risa de una hiena y me preguntaban para qué era, al decirles que estábamos preparando un mensaje para los extraterrestres se producía un largo silencio del otro lado. Pero, pese a la desconfianza que producía esta declaración, nadie me colgó el teléfono y finalmente conseguí lodo lo que quería".
Además del sonido de ranas, hienas y elefantes, del llanto de un bebé o la trompeta de Louis Armstrong, los E.T. tendrán la oportunidad de escuchar la voz de Kurt Waldheim, por entonces secretario general de las Naciones Unidas. En su mensaje, dice que los seres humanos damos este paso fuera del Sistema Solar buscando paz y amistad, "para enseñar si se nos pide y para aprender si tenemos suerte". Y concluye expresando que "sabemos bien que nuestro planeta no es más que una pequeñísima parte del inmenso universo que nos rodea. Por lo tanto, nos acercamos a ustedes con humildad y esperanza". Un mensaje que quizá nunca encuentre destinatario fuera del Sistema Solar, pero que conserva su validez sobre la Tierra.
AQUÍ TRABAJAN LOS CEREBROS DE LA VOYAGER
Afuera bullía el espeso verano de California. Pero dentro del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Pasadena, más de una docena de hombres y mujeres respiraban otra atmósfera: la temperatura constante a 20 grados centígrados, imprescindible para el óptimo funcionamiento de los equipos de precisión, era atravesada apenas por un ronroneo sordo y un zigzag de destellos multicolores. De pronto, la penumbra hasta entonces solo quebrada por esas luces intermitentes y por las micropantallas celestes de las consolas de control, se colmó con las imágenes que todos aguardaban. Primero se vio el borde brillante de Neptuno en cuarto creciente, poco más tarde una superficie de color rosado surcada por colinas y extensos valles: eso que ahora estaban irradiando las enormes pantallas televisivas instaladas en el JPL eran las primeras "radiografías" de la más extraña entre las seis nuevas lunas neptunianas recién descubiertas, la esponjosa Tritón. Oscuras pinceladas revelarían luego en esa masa astral erupciones recientes de hielo de nitrógeno y gas, que se elevaban a unos 10 kilómetros de altura para ser acarreadas enseguida por el viento a distancias considerables. Aquel 25 de agosto de 1989, cuando la sonda Voyager II pasó raspando el planeta del Sistema Solar más distante de la Tierra -4.3O9 millones de kilómetros, nada menos, se estaba dando vuelta una página crucial en la historia de las exploraciones galácticas. Igual que Voyager 1, su hermana gemela estaba abandonando nuestra galaxia; lo hicieron respectivamente por encima y por
Debajo del plano eclíptico, el plano en el cual la mayor parte de los planetas orbitan en torno del Sol. Ambas naves comenzaron a protagonizar, desde entonces, lo que se bautizó Misión Voyager Interestelar.
Una odisea en la que se encuentran febrilmente empeñadas hoy, un año y medio más tarde de aquel hito histórico. ¿Cómo han de recogerse y estudiarse los datos transmitidos por la misión Voyager en este fascinante periplo trassplanetario en el que se estima que seguirán emitendo sus bits, con información invalorable, todavia por tres décadas más?. Tal como viene ocurriendo con la montaña de conocimientos que proporcionaron desde su lanzamiento en 1977, esa información futura sobre las fuentes de radiación ultravioleta entre las estrellas y sobre la frontera existente entre la influencia solar y la del espacio interestelar ha de ser cosechada, devorada y analizada por múltiples equipos científicos en la Tierra.
Uno de los sistemas fundamentales operados a tal fin por el JPL para la NASA (Agencia Nacional de los Estados Unidos para la Aeronáutica y el Espacio) es el constituido por un centro de rastreo de nombre casi poético: Red del Espacio Profundo, o Deep Space Network, DSN. Los cosmólogos e ingenieros de vuelo al servicio de este centro laboran en un amplio edificio en Goldstone, California. Las complejas antenas satelitales de la DSN se esparcen a su vez
en el desierto californiano de Mojave, también cerca de Madrid, España, y en la localidad australiana de Tidbinbilla, vecina a Canberra. La antena parabólica de la nave tiene 64 metros de diámetro y se permite tan sólo oscilaciones de dos centímetros para captar las señales que llegan desde el Cosmos. Muchos de esos técnicos se habían negado a abandonar sus puestos ante los videomonitores en el momento en que la Voyager 2 por poco "neptunizó", no querían despegarse del centro de control ni para cabecear un sueñito. A su cargo está vigilar el
planeo de las Voyager, modificar su ruta si es preciso, orientar el instrumental a bordo hacia un fenómeno determinado y pedirle información físico-química, meteorológica o visual. No sólo eso, las estaciones de la DSN se obstinan en erigir un culto cotidiano a la fraternidad intergaláctica y reiteran su fe en la existencia de civilizaciones supuestamente establecidas en otros mundos. Lo hacen mediante una exploración continua a través de ondas radiales, como parte del programa denominado Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre.
Precisamente, Edward Stone, el proyectista científico de las Voyager en el Jet Propulsión Laboratory, recibió en 1990 el galardón de la revista Discover por su idoneidad -y la de su equipo- al prolongar la vida útil de la Voyager 2- Stone supervisó todos los programas computarizados, dirigió el delicado punto de ruptura en que la nave debió encarar un segundo paquete de maniobras, y desarrollo los métodos de recepción de datos; en especial, un extraordinario proceso de captación de imágenes a muy baja luminosidad, que permitió colectar información valiosísima mucho mas allá del lapso inicialmente previsto de cinco años.
El JPL, ese vasto complejo tecnológico que pilotea las operaciones de la Red del Espacio Lejano se yergue en un paisaje paradisíaco provisto por el faldeo de las montañas californianas de San Gabriel, Pasadena. El JPL promete convertirse en la vedette de los centros espaciales estadounidenses, aunque esas modernas instalaciones no han sido escenario de las nubes de gases y fuego con que delatan su partida los cohetes que asombran a la humanidad. El JPL se concentra "apenas", en proyectar y controlar los vehículos no tripulados más ambiciosos en toda la crónica de la astronáutica.
El Fiat lux del Laboratorio tiene una fecha exacta: 1936. Ese año debutó como un departamento a cargo de investigaciones aisladas en cohetería espacial; su conducción corría por cuenta del Instituto adscripto a la Universidad de California. Tal situación se mantiene hoy: el JPL es la única instalación de la NASA dependiente de un rectorado universitario.
Posteriormente debió ir tomando las riendas de proyectos de creciente complejidad, como el del primer satélite artificial orbitado en 1958 por los Estados Unidos, el Explorer 1, descubridor de las bandas de radiación tendidas como anillos alrededor de la Tierra. Cuatro años más tarde fue el turno de la Mariner 2, que al escudriñar Venus casi se chamuscó con sus temperaturas superiores a los 400 grados centígrados. La luna se ocupó a partir de 1964
Desvelar a los expertos del JPL, cuando las cámaras de la sonda Ranger 7 bombardearon fotografías lunares 2.000 veces más nítidas que las de cualquier superficie terrestre. Los viajes a Marte ese mismo año, el Mariner 4, y en 1974 de la nave Viking, cuyos aterrizadores suaves lograron recoger muestras del congelado suelo marciano, fueron las aventuras mayores que concibió o vigilo el JPL antes de la misión Voyager.
Un hecho relevante: el laboratorio californiano es, en la actualidad, un tubo de ensayos sobre el deshielo en la guerra fría y la cooperación Este-Oeste, gracias a la activa participación de científicos soviéticos en los trabajos de Pasdena. Trabajos que incluyen el monitoreo de los filtros especiales aptos para discriminar las imágenes de las sondas espaciales según índices numéricos, que indican su color y brillantez.
También está en manos de estos batallones de expertos la corrección y modificación en pleno vuelo de los programas de computación a bordo, asi como del instrumental de las naves, cuando surgen problemas. El director científico Store recuerda, por ejemplo, que cuando en diciembre de 1973 la nave Pioneer se convirtió en el primer emisario terráqueo arribado a Júpiter, -la mayoría de las noticias resultaron muy emocionantes. Pero una era muy mala: Júpiter, nos enterarnos, está rodeado por un enorme cinturón de radiaciones tan intensas que casi cocinaron la nave y prometieron ser aún más amenazadoras para la más sofisticada, pero más vulnerable, Voyager. Entonces, al igual que muchos de los
otros instrumentos y subsistemas, nuestras camaras debieron ser modificadas en este caso, a posterior para hallar cristales ópticos y componentes electrónicos a prueba de tan intensas radiaciones". Igualmente, tras el lanzamiento de Voyager 2 en 1977 los escollos surgieron casi de imediato: primero, la nave espacial no se posaba. Después, el radiorreceptor de las órdenes desde Tierra quedó paralizado. Luego se presentaron otros problemas con el receptor de reemplazo. Pero una y otra vez, con una inteligencia que nunca dejó de asombrarnos, los ingenieros del JPL rescataron a Voyager de cada crisis", evoca Stone.
El Cosmos está entre nosotros
Otro episodio que cortó el aliento a la gente del Laboratorio fue el atascamiento de la plataforma exploratoria de Voyager 2, donde se asientan las cameras y otros aparatos críticos, cuando en agosto de 1981 se disponía a salir a toda carrera desde Saturno a Urano.
Pero estos Marco Polo del cosmos estuvieron a un tris de no poder cumplir el raid que hoy sigue abriendo puertas en el Universo. Aunque desde los años sesenta la NASA había planeado las misiones OGPT (Grandes Giras por los Planetas Exteriores), y el inminente alineamiento de dichos planetas tornaba óptima la posibilidad de enhebrar Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno como finalmente se hizo, ahogos financieros encendieron en 1972 la alarma: la misión se rebautizó Mariner JúpiterSaturno (MJS), pues sólo visitaría esos des planetas vecinos. Aquello no arredró ni a Stone ni a sus íntimos colaboradores Laurence Soderblom, Richard P. Laeser, William 1. McLaughlin y Donna M. Wolff con amplios antece-dentes en ingenieria electrónica y de vuelo; tampoco a otros investigadores claves del JPL, tales como el célebre astrónomo Carl Sagan, Ellis Miner, R. E. Vogt, RudoIf Habel, Norman Nese y otros que dominan al milímetro los rayos cósmicos, la radioastronomía planetaria, las "olas" de plasma astral y otros secretos semejantes. Ellos hicieron caso omiso de las prohibiciones y limitaciones impuestas por la NASA. Stone ríe al recordar que "nadie podía impedirnos que el lanzamiento siguiera una trayectoria idéntica a la que tendría si el destino final fuera Neptuno. y, efectivamente, en 1987 el Congreso dió el visto bueno para continuar el vuelo hasta el fin del Sistema Solar y más allá. La ciencia logró vencer a la burocracia". Hoy, la dirección general del Operativio lnterestelar está en manos de George P. Textor, del JPL, asistido por los doctores Stone, Arthur L. Lane y Ellis D. Miner en subprogramas específicos
Y mientras otras astronaves, como la Magallanes o la Galileo, transmiten sus bips-bíps a todo el globo preparando el terreno para proximas exploraciones planetarias, las Voyager y el Jet Propulsion Laboratory extienden las fronteras del espacio y también las de la mente humana. Algunos de sus frutos están germinando, ya, al servicio de la existencia cotidiana: el Programa Biomedico de Ciencias de la Vida, dependiente del JPL, ha aprovechado los procedimientos de análisis y síntesis de imágenes cósmicas para evaluar trastornos arteriales, diagnosticar el cáncer y analizar daños por quebraduras. Es una nueva demostración de que la búsqueda de conocimientos no admite compartimientos estancos.
NEPTUNO
Si miramos hacia el cielo en una noche ciara podremos ver Marte o Venus, quizá Mercurio o Júpiter, inclusive con muy buena vista se llegue a divisar Urano, pero nunca veremos Neptuno: está demasiado lejos para el alcance del ojo sin la ayuda del telescopio. Hasta el acercamiento de Voyager 2 en 1989, Neptuno era uno de los planetas que proponían más incógnitas a los astrónomos. Fue descubierto por Johan Galle el 23 de septiembre de 1846 como resultado de cálculos realizados dos años antes, por separado, por Urbain Le Verrier y John C. Adams: la ubicación de Neptuno observada por Galle difería en menos de un grado del lugar previsto por Le Verrier. Pero no era la primera vez que los telescopios lo enfocaban. Historiadores de la astronomía descubrieron hace poco que Galileo Galilei había detectado la presencia de Neptuno en 1612, como también una observación de este cuerpo celeste realizada en 1795 por Jacques Lalande. Sin embargo, durante todo el tiempo transcurrido desde entonces, nadie se animó a proponer que se tratase de un planeta. Su excesiva lejanía dificultaba la observación desde la Tierra y sólo la comprobación de anomalías en el comportamiento orbital de Urano impulsó a Adams y Le Verrier a investigar más profundamente.
En los últimos días de agosto de 1989-12 años después de la partida de Voyager 2 desde la Tierra se daba por terminada la misión interplanetaria que la hizo recorrer 7 mil millones de kilómetros. El gran final estuvo acompañado por una verdadera catarata de imágenes transmitidas por la sonda que, tras viajar durante 4 horas desde los confines del sistema solar, llegaron a la Red del Espacio Lejano del Jet Propulsion Laboratory, en California. Pudieron verse entonces por primera vez formidables primeros planos del planeta azul y de Tritón, su satélite mayor. Aunque su acercamiento a Neptuno fue muy breve, Voyager 2 se aproximó el 24 de agosto de 1989 hasta sólo 4600 kilómetros de su superficie (el mayor acercamiento anterior había sido cuando pasó a 42 mil kilometros de Saturno) y más tarde pasó a 43 mil kilómetros de Tritón, para después perderse en el espacio, en camino hacía el infinito. Al igual que en las estaciones anteriores de la expedición de las Voyager, hubo grandes sorpresas. Hasta entonces, los astrónomos habían creído que Neptuno y Urano se parecían. Nada de eso. Neptuno mostró un rostro alterado por tormentas tan furiosas y violentas como las peores de Júpiter, mientras en la alta atmósfera hay vientos de 2500 kilómetros por hora, más veloces que los habituales en Saturno. Tres inmensas turbulencias aparecen en su superficie. Una de ellas, bautizada como la Gran Mancha Oscura, tan grande como la Tierra y de color azul, se desplaza a la altura del ecuador, mientras una mas pequeña corre en sentido inverso, cerca de uno de los polos, y otra, blanca, cambia de situación a gran velocidad, por lo cual los astrónomos del Jet Propulsion Laboratory la llamaron jocosamente "motoneta". La confirmación de que Neptuno tiene anillos no fue tan sorprendente. Hasta el momento de la llegada de la nave, lo único que se había podido detectar eran unos extraños arcos de circunferencia, pero se descubrió que se trataba de las partes más reflectantes o más anchas de los anillos. Tritón también mostró lo inesperado: una cubierta de hielo dura como el granito y la temperatura más baja de todo el sistema solar, con volcanes que emiten chorros de nitrógeno. Esa noche del 24 de agosto, los científicos aguardaban con gran tensión el rápido cruce de la nave entre los anillos, ya que un impacto con las partículas podría dañar los sistemas de detección, la pantalla transmisora olas antenas. Felizmente, el sofocón fue breve y pronto la sonda estuvo volando raudarnente hacia Tritón. Para los expertos en navegación espacial, la llegada a Neptuno había sido una verdadera hazaña, que alguien comparó con "hacer un hoyo en uno desde Londres hasta Los Angeles". La escasa visibilidad del cuerpo celeste había dificultado el cálculo de su órbita, por lo cual la indeterminación acerca de la distancia hasta la cual Voyager 2 iba a aproximarse era de 5 mil kilómetros, una cifra excesivamente riesgosa dado que las imágenes saldrían fuera de foco sí se fallaba en el acercamiento. El descubrimiento de una luna nueva permitió usarla para realizar una triangulación con Tritón y el planeta. Mediante el comando remoto se corrigió el rumbo, con ayuda de los cohetes de control direccional: el error disminuyó hasta que la diferencia entre el punto ideal para la ubicación de la nave y el real fue de sólo 40 kilómetros.
Todo fue una gran hazaña. Las cámaras, gastadas después de 10 años de viaje interplanetario, debieron fotografiar un cuerpo celeste con sólo un milésimo del brillo de la Tierra. Sus obsoletos cerebros electrónicos procesaban datos a sólo un quinto de la velocidad con que lo hacían cuando fueron fabricados miles de veces inferior a la velocidad de las computadoras actuales y sus transmisores enviaban la información con la débil potencia equivalente a la de una lamparita de 20 watts. Las imágenes que llegaron a la Tierra montadas en señales con una potencia menor de la diez cuatrillonésima parte de un watt, y para cuya recepción fue necesario habilitar 38 antenas gigantes distribuidas en todos los continentes, mostraron el desconocido rostro de Neptuno, el planeta azul. Habían atravesado, en 4 horas, nada menos que 4350 millones de kilómetros.
Definido por el físico y director científico del proyecto Edward Stone -profesor en el Instituto Tecnológico de California, del cual depende el
Jet Propulsion Laboratory- como "una gran bola de hielo y roca rodeada por una atmósfera de hidrógeno, helio y metano", Neptuno presenta su peculiar color celeste a causa del metano, que absorbe el rojo de la luz solar. La medición de las emisiones de radio provenientes del planeta permitieron fijar con certeza el tiempo que tarda en dar una rotación completa: 16 horas y 7 minutos. En cambio, la Gran Mancha Oscura, la inmensa tormenta que viaja por la atmósfera a mil kilómetros horarios en el sentido contrario a la rotación neptuniana, tarda 18 horas en completar la vuelta.
Aunque curados de espanto después de tantas comprobaciones inesperadas en Júpiter, Saturno y Urano, a los científicos del Jet Propulsion Laboratory les costó creer lo que veían al acercarse la sonda a Neptuno. No sólo encontraron una capa de nubes de gran turbulencia cerca de la superficie, con temperaturas muy bajas. En los niveles superiores había cadenas de nubes blancas, parecidas a los cirrus de la atmósfera terrestre, que circulaban a una velocidad de 2500 kilómetros por hora. Algo nunca visto hasta entonces en todo el sistema solar. En varias de las imágenes, una de esas nubes aparece sobre el centro de la Gran Mancha Oscura. Según creen los meteorólogos, aunque les resulta difícil llegar a una conclusión a partir del material recogido, corrientes de aire óngínadas en las diferencias de temperatura sobre la superficie elevan el gas metano hacia la alta atmósfera. Allí, éste se convierte en pequeños cristales helados que forman nubes blancas, las cuales luego descienden hacia zonas más cálidas donde se disipan.
La explicación para una atmósfera tan perturbada por tormentas furibundas y -vientos de velocidad inigualable en el resto del sistema solar es que Neptuno ha conservado un núcleo rocoso donde la temperatura es muy elevada, semejante a la existente en Júpiter y Saturno (en cambio, Urano parece haberse enfriado en grado mucho mayor). El calor interno llega a la superficie en ciertas partes del globo y asciende a la atmosfera, donde produce cambios drásticos de circulación en los gases que la componen y origina ciclones y tempestades, no tan prolonga-das, al parecer, como las de los dos gigantes pero aún más violentas. Los vientos que se arremolinan alrededor de las grandes tormentas fotografiadas por Voyager 2 circulan a velocidades entre 700 y mil kilómetros por hora, cerca de la superficie.
En algo sise parecen Neptuno y Urano: ambos tienen el campo magnético desplazado unos 50 grados con respecto al eje de rotación. Además, en el caso de Neptuno, aparece corrido con respecto al centro del globo en unos 14 mil kilómetros. Cuando observaron el fenómeno en Urano, los especialistas habían pensado que se trataba de una consecuencia de la extraña inclinación que presenta éste respecto de su plano de rotación. Pero Neptuno rota sobre un plano normal. De modo que, según la opinión del experto en magnetismo del Jet Propulsion Laboratory, Norman Ness, el fenómeno podría deberse a la misma causa que lo produce en las denominadas estrellas de rotación oblicua, donde el magnetismo se origina en una capa de material conductor de electricidad cercana a la superficie, en vez de ocurrir, como en la Tierra, en el núcleo central. Otra hipótesis dice que el fenómeno podría deberse a una posible capa, como un mar extensisimo, de algún liquido conductor de la electricidad, como el agua. El calor interno haría circular a este liquido de manera particular, y ello determinaría la ubicación de los polos magnéticos en lugares tan distantes de los polos geográficos.
Solo por casualidad, Voyager 2 recorrió un territorio nunca antes hallado en ningún otro planeta, incluyendo el nuestro. Mientras se acercaba al polo Norte neptuniano, la sonda cruzó imprevistamente por el interior de la región de auroras polares. A diferencia de las terrestres, esas auroras no se concentran alrededor de los polos; por el contrario, se distribuyen en una amplia zona. Asimismo, se detectó que ciertas partículas cargadas del cinturón de radiaciones de Neptuno llegaban hasta la atmósfera de Tritón y generaban también allí altas auroras ultravioletas. Unos arcos inexplicables habían intrigado desde hacía tiempo a los astrónomos que observaban a Neptuno con sus telescopios. Aunque se pensaba que podían ser anillos, no había forma de confirmarlo. Voyager mostró que sí eran anillos, pero que la dificultad para verlos se debía a dos motivos: su relativa oscuridad y su tamaño desparejo (algunos anillos adelgazan notablemente en ciertos tramos). Se cree que la masa de partículas que forma los anillos seria el resultado de innumerables choques de meteoritos contra las lunas neptunianas alo largo de millones de años. No fue posible detectar la presencia de lunas "pastoras", como se habían visto en los demás cuerpos anillados, pero Edward Stone afirma que "puede ocurrir que sean demasiado pequeñas para que las hayan tomado las cámaras. Estamos trabajando en un modelo de anillos planetarios que parece requerir la presencia de tales satélites, de modo que habrá que comprobar su posible existencia. " La medición del impacto de partículas contra el cuerpo de la sonda mientras atravesaba la zona de los anillos mostró que su densidad es bastante similar a la de los que circundan Saturno, aunque el tamaño medio de aquéllas ronda entre los 5 y los 10 centímetros. Que no se pudiesen encontrar satélites -pastores- no obstó para que se descubrieran 6 lunas invisibles para los telescopios terrestres, oscuras y deformes, de escaso tamaño, la menor mide 50 y la mayor 200 kilómetros de diámetro. Las imágenes mostraron cuerpos cubiertos de impactos de meteoritos, sin ninguna actividad interna. Estas seis lunas cumplen su órbita sobre el plano ecuatorial del planeta y en su misma dirección, mientras Nereida y Tritón, las dos ya conocidas, orbitan en planos inclinados a 30 y 20 grados, respectivamen-te. Tritón, además, circula en su órbita alrededor del planeta azul en sentido contrario a la rotación de éste. Según Dale Cruikshank, experto en radiometría infrarroja y espectrometria del Jet Propulsion Laboratory, "estas órbitas tan inclinadas hacen pensaren que Nereida y Tritón deben ser lunas atrapadas por la gravedad de Neptuno en épocas remotas. Inclusive, es muy sugerente que Nereida se parezca tanto a un asteroide llamado Quirón".
Después de examinar Neptuno, la tarea de Voyager 2 era estudiar a su satélite mayor.
Para poder aproximarse a Tritón, la trayectoria de la sonda debió ser modificada abruptamente. Con ese fin, mediante un complejo sistema de cálculos, se la llevó a tan sólo 4600 kilómetros del polo Norte de Neptuno y así se pudo aprovechar el impulso de la gravedad planetaria para aumentar su velocidad desde 60 mil kilómetros por hora hasta 98 mil y acercarla al satélite, uno de los platos fuertes del periplo espacial. Desde allí en adelante, Voyager 2 seguiría los pasos de la primera nave, que desde su contacto con Saturno en 1980 circula por el espacio hacia las estrellas. De acuerdo con la idea lanzada en los comienzos de la misión por los científicos Laurence Soderblom y Carl Sagan quienes propusieron ampliarlos objetivos de la misión e incluir en la visita
espacial a las lunas los satélites de los grandes planetas exteriores podrían ser una fuente de información inapreciable sobre los orígenes de los planetas. Y así fue. Las lunas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno mostraron que la diversidad de procesos evolutivos en el cosmos es mucho mayor de toque se presumía. Cada satélite es único, muy distinto de los demás. Y Tritón no escapa a la regla: "Con sus suaves tonos rosados y verdosos es la luna más curiosa y bella del sistema solar", dijo el geólogo James Head después de estudiarlas imágenes de Voyager 2. Como el satélite gira en sentido contrario al de Neptuno, ello parece indicar, según los expertos del Jet Propulsion Laboratory, que se trataría de un cometa (o un cuerpo con órbita excéntrica como Plutón) que fue atrapado por la gravedad neptuniana. El astrónomo Bradford Smith, coordinador de imágenes del proyecto Voyager, afirma que "es imposible que Tritón haya formado parte del proceso de creación de Neptuno. Fue un cometa que se acercó demasiado cuando el planeta estaba en su primera etapa de creación, con una atmósfera más amplia que la actual Tritón es un satélite único en el sistema solar, porque al tener una atmósfera delgada y tenue nos permite observar mejor su superficie".
Las primeras imágenes de la luna que llegaron al Jet Propulsion Laboratory fascinaron a los científicos: presentaban visiones de un cuerpo celeste sin igual, distinto a todo lo visto hasta ese momento. Bajo una atmósfera leve y cien mil veces más delgada que la terrestre, compuesta principalmente de nitrógeno, una capa de hielo de nitrógeno dura como el granito, formada durante un largo invierno que dura décadas, se extiende por toda su superficie, donde se registraron temperaturas de 235 grados centígrados bajo cero, las más bajas detectadas en un cuerpo del sistema solar. Paradójicamente, a 600 kilómetros de la superficie, la temperatura es más elevada, al contrario de lo que ocurre en todos los demás cuerpos planetarios conocidos.
Las primeras imágenes revelaban ciertos rasgos de la superficie que los expertos no atinaban a interpretar. Poco a poco, empezaron a sospechar que las estrías y demás marcas que veían sobre Tritón eran consecuencia de procesos volcánicos. ¿Volcanes en el hielo? Se repitió la sorprendente pregunta que ya habían enfrentado los geólogos en Ganímedes, el satélite de Júpiter. No había duda, en las fotos procesadas por computadora que por arte de magia convertían a las imágenes planas en perspectivas con relieve, se percibieron chimeneas de volcanes que emiten chorros de hielo de nitrógeno pulverizado y nitrógeno liquido. La explicación para este llamativo fenómeno es que el hielo del interior se caldea por efecto de las temperaturas del núcleo y se expande hasta emerger a través de los volcanes. En las zonas de la luna donde la superficie de hielo recibe los rayos solares, el calor expande el vapor de nitrógeno atrapado bajo la capa rígida y lo empuja hacia el exterior a través de géiseres. Sin embargo, Tritón mostró otra faceta. Entre los cráteres que abundan en su superficie también fueron detectadas varias chimeneas desde las cuales ascienden hasta varios kilómetros de altura violentos chorros de nitrógeno y otros gases, expulsados por el fuerte calor interno del satélite. Una temperatura que parece deberse a un constante ensancharse y estrecharse de la luna -"como un acordeón", al decir de Stone durante millones de años por obra de la gravedad neptuniana.
En otras partes de Tritón las imágenes de Voyager 2 mostraron lagos helados y formaciones parecidas a las terrazas volcánicas que existen en Hawaii. Descartados el nitrógeno, el metano y otros elementos como componentes líquidos que al helarse podrían haber formado estas terrazas, los geólogos se inclinan por pensar que están formadas por hielo de agua. A las temperaturas de la superficie de Tritón, el agua se convierte en una material tan duro y resistente como las rocas. Todas las señales de vulcanismo actual y pretérito hacen pensar a los expertos que en el pasado remoto el satélite poseyó una fuente de calor interno muy elevado, del cual hoy quedan rastros en el núcleo rocoso. En la superficie de Tritón parecen coexistir, más que en ningún otro de los satélites visitados por las naves Voyager, terrenos muy antiguos (que se remontan a los 2 mil millones de años) y otros mucho más recientes.
La conclusión de Stone después del periplo es ésta: "Tritón es una luna muy, pero muy, especial. Para nosotros es casi como si hubiesemos podido estudiar a Plutón, adonde Voyager no llegó, porque se parecen muchísimo, tanto en el tamaño como en buena parte de sus características. Además, Tritón es, junto con la Tierra e lo, el satélite de Júpiter, uno de los tres únicos cuerpos conocidos que tienen actividad volcánica tradicional Tritón y Ganímedes, otra luna joviana, son los únicos que presentan criovulcanismo. Y, para completar el cuadro excepcional, Tritón es una de las dos lunas, la otra es el satélite saturniano Titán, que tienen auroras polares: para que haya auroras debe de existir atmósfera, y estos dos satélites son los únicos donde se la encontró".
Al finalizar la misión y abandonar las cercanías de Neptuno, Voyager 2 se zambulló en el Cosmos en busca de la heliopausa, la región donde el viento solar se encuentra con las radiaciones provenientes de las estrellas más cercanas de nuestra Galaxia. Para Stone, sin embargo, no todo estaba terminado. "A partir de ahora -declaró satisfecho, cansado y esperanzado a la vez- todavía nos queda un enorme trabajo. Por un lado, seguir interpretando las imágenes y los datos proporcionados por todo el instrumental de ambas naves. Sabemos que es probable que descubramos nuevas lunas en cualquiera de los planetas visitados, tenemos mucho por averiguar sobre los anillos, hay que profundizar en el conocimiento de los procesos atmosféricos de los gigantes gaseosos y en su historia geológica, cada luna nos presenta problemas distintos... Pero, además, las sondas no han interrumpido su labor. Los instrumentos seguirán funcionando hasta el año 2075, aproximadamente, y tendremos información sobre distintos aspectos del espacio más lejano dentro del sistema solar y de sus límites antes de que ambas Voyager penetren en el universo intra galáctico. "
Después, dentro de decenas de miles de años, miembros de alguna probable civilización, habitantes de uno de los centenares de mundos que orbitan alrededor de las estrellas más próximas al Sol, encontrará un extraño objeto metálico, golpeado y abollado por el impacto de miles de meteoritos. Un artefacto que no sabrán cómo interpretar. Hasta que alguien, curioso, indagador, descubra el arcaico disco de 16 1/2 rpm, de cobre bañado en oro, donde han sido grabados los "murmullos" de un lejanísimo planeta, en órbita alrededor de una pequeña y remota estrella, allá, en un perdido costado de la Vía Láctea. Entonces, la misión Voyager habrá llegado a su verdadero fin.
Desde 6 mil millones de kilómetros de la Tierra, cuando proseguía su viaje hacia la heliopausa, los comandos de Voyager 1 recibieron la última orden de su misión: fotografiar en conjunto el sistema solar. Fue el 14 de febrero de 1990. Ese día, la cámara de 15 centímetros de profundidad focal fue apuntada hacia el Sol y cada uno de los planetas para formar un espectacular mosaico de imágenes. Las tomas fueron realizadas a través de filtros violeta, azul y verde, y después se las recompuso digitalmente para obtener color. En la mayoría de las imágenes aparecen texturas de fondo que son consecuencia de la gran ampliación, distinta en cada caso, para obtener una medida proporcional de cada cuerpo celeste. Pese a los esfuerzos técnicos, Urano y Neptuno aparecen más grandes de lo que deberían ser vistos, pues durante el tiempo de exposición -15 segundos-la nave siguió moviéndose. La Tierra aparece en medio de una banda luminosa como consecuencia de haber sido tomada la fotografía desde un ángulo que la colocaba muy cerca del Sol. Inclusive se llegó a captar nuestra Luna, pero tratar de convertirla en imagen visible fue considerada una tarea inútil, pues las texturas que presentaría la ampliación la harían indiscernible. Aunque la intención de los investigadores era incluir a todos los planetas, Mercurio, Marte y Plutón quedaron afuera. Mercurio, porque su gran cercanía al Sol lo hizo invisible para la cámara. La imagen de Marte fue borrada por el reflejo solar sobre la lente. Y Plutón no pudo entrar en el retrato porque su minúsculo tamaño y su lejanía lo convirtieron en el paria de la familia. La imagen del Sol debió ser obtenida con el filtro más oscuro, una banda de absorción de metano, y con una exposición de sólo 5 milésimas de segundo, para evitar el excesivo brillo.
EL PLANETA EN CIFRAS
Neptuno es el cuarto planeta por su tamaño pero el más alejado del Sol en órbita regular, a una distancia de 4497 millones de kilómetros (por su órbita excéntrica, Plutón puede estar más lejos del astro que Neptuno pero también más cerca). Fue descubierto por Johan Galle en 1846. Posee 5 anillos y ocho lunas, seis de ellas detectadas por Voyager 2.
Diámetro: 49.500 kilómetros
Revolución alrededor del Sol: l64 años
Rotación: 16 horas, 7 minutos.
Densidad: 2,2 gramos por centímetro cúbico.
Volumen: Cuatro veces el de la Tierra.
Masa: 17 veces la de la Tierra.
Temperatura atmosférica: 214 grados centigrados bajo cero.
Vientos: 2500 kilómetros por hora.
Satélites: Tritón, Nereida, Talasa, Náyade, Galatea, Larisa, Despoina y Proteo
