Rosetta alcanza al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko

Ilustración artística de Rosetta aproximándose a 67P/C-G. Crédito: ESA/ATG medialab y ESA/Rosetta/NAVCAM.

Después de viajar casi 6.400 millones de kilómetros a través del Sistema Solar, la sonda Rosetta de la ESA se ha convertido en la primera nave espacial en alcanzar y maniobrar alrededor de un cometa.

El viaje de Rosetta comenzó el 2 de marzo de 2004 cuando fue lanzada por un cohete Ariane 5 G+ desde el puerto espacial europeo en Kourou. Desde entonces, la nave ha dado cinco vueltas al Sol, ganando velocidad gracias a tres maniobras de asistencia gravitatoria en la Tierra y una en Marte, para adoptar una órbita similar a la de su destino: el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (o 67P/C-G, para abreviar).

El objetivo de Rosetta es adaptarse al ritmo del cometa –que actualmente se mueve a unos 55.000 km/h– y viajar junto a él con una velocidad relativa de apenas 1 m/s entre ellos. Para lograrlo, los controladores de la misión han hecho que Rosetta realice una serie de maniobras orbitales cuidadosamente planeadas desde principios de mayo, diseñadas para reducir la velocidad de la sonda –en relación al cometa- en alrededor de 2.800 km/h para asegurar el encuentro el día 6 de agosto de 2014.

Pericia en dinámica de vuelo

Los expertos en dinámica de vuelo han desempeñado un papel crucial durante la misión, trabajando duro para desarrollar una serie de diez maniobras de corrección de órbita en que Rosetta usaría sus propulsores para hacer coincidir su velocidad y dirección con la órbita del cometa.

Los primeros cuatro encendidos de su motor se realizaron cada dos semanas en mayo y junio. Estos primeros encendidos redujeron drásticamente la velocidad de Rosetta en 668 m/s de los 775 m/s necesarios para el 6 de agosto, cuando Rosetta “llegó” a una distancia de solo 100 km del cometa.

A lo largo de julio, los encendidos fueron ejecutados semanalmente, culminando con dos encendidos breves de inserción orbital llevados a cabo el 3 y 6 de agosto.

Si cualquier evento, ya fuere en tierra o en la sonda, hubiese retrasado los encendidos más recientes, el equipo habría tenido que resolver el problema en cuestión de días u horas ya que de otra forma se perdería la oportunidad de encontrarse con el cometa. Mil cosas podían salir mal, pero afortunadamente nada ocurrió.

Posición

Para calcular y determinar con precisión la posición de la nave europea, los expertos en dinámica de vuelo usaron un conjunto de técnicas sofisticadas.

Los cálculos se basan en los datos proporcionados por las estaciones terrestres de rastreo de ESA y NASA que se comunican con la nave espacial.

Además, el equipo utilizó imágenes del cometa y del campo de fondo estrellado tomadas por las cámaras de la propia Rosetta para llevar a cabo lo que se conoce como “navegación óptica”.

A pesar de que Rosetta ya ha arribado a su cometa, el trabajo del equipo está lejos de terminar; las características físicas de 67P/C-G afectarán a la nave y será crucial determinar una nueva órbita para la sonda de modo que Rosetta pueda navegar sin problemas en las proximidades del cometa.

Trayectoria triangular

La entrada en órbita del cometa^[1] se produjo el 6 de agosto, gracias al breve pero crucial encendido de un propulsor que duró 6 minutos y 26 segundos, desde las 09:00 GMT.

Este encendido colocó a Rosetta en el primero de los tres lados de la trayectoria que describirá la sonda en su acercamiento al cometa. Los lados de este triángulo virtual tendrán unos 100 km de largo, y a Rosetta le llevará entre tres y cuatro días completar cada uno.

El primer arco será recorrido a unos 100 km de altitud, ligeramente adelante del cometa con respecto al Sol. Luego, repetirá esta trayectoria triangular a una altitud de 50 km. Mientras, los equipos estudiarán el comportamiento del cometa y aprenderán cómo operar en estos dominios desconocidos.

A una altitud de unos 30 km, la débil gravedad del cometa debería ser capaz de mantener a Rosetta en órbita. Dependiendo de la actividad del cometa, se podría orbitar aún más cerca, quizá hasta a unos 10 km de la superficie de 67P/C-G.

Cuando el cometa se acerque más al Sol durante 2015, se calentará y volverá más activo, liberando cantidades cada vez mayores de gas y polvo. Combinada con su baja gravedad, esta actividad en constante cambio hará que las operaciones sean un desafío gigante, intentando mantener la sonda lo bastante cerca del cometa para realizar buenas mediciones y observaciones científicas y garantizando al mismo tiempo la integridad de Rosetta.

Cabe destacar que esta es la primera vez que una nave espacial consigue alcanzar y maniobrar alrededor de un cometa. ¡Felicitaciones al equipo!

Nota:
[1] Técnicamente, el 6 de agosto Rosetta no ha entrado en órbita alrededor de 67P/C-G, sino que ha comenzado a maniobrar alrededor del cometa, ya que su gravedad es demasiado débil para capturar la sonda a 100 km.

Fuentes: ESA, Rosetta blog