Curiosidades

Philae bajó desde la sonda Rosetta hasta el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, a más de 500 millones de kilómetros de la Tierra. La gravedad de un cometa de cuatro kilómetros es tan débil que un empujón puede lanzarte al espacio, y por eso el módulo llevaba arpones para anclarse. No funcionaron. Tras el primer contacto en el punto llamado Agilkia, Philae salió despedido, estuvo dos horas volando y acabó a más de un kilómetro, en un lugar bautizado Abydos, según relata la ESA.

El accidente tuvo su premio: una secuencia automática se disparó con el primer toque, así que los instrumentos estuvieron midiendo también durante los rebotes y aportaron datos que de otro modo no existirían. El problema fue el destino final, encajado en una zona en sombra donde los paneles solares apenas recibían luz. Philae trabajó con su batería primaria hasta agotarla y envió el grueso de sus resultados científicos antes de callarse.

El requisito científico eran 60 gramos. El brazo de la nave tocó Bennu apenas unos segundos en 2020, soltó un chorro de nitrógeno para levantar el polvo y lo atrapó; tres años después la cápsula bajó en paracaídas al desierto de Utah. El recuento final publicado por la NASA sumó 121,6 gramos entre lo pesado en un primer momento, un vaciado final del cabezal y las partículas sueltas recogidas fuera.

Bennu es un asteroide rico en carbono, de esos que conservan material prácticamente inalterado desde la formación del sistema solar. Por eso la NASA guarda al menos el 70 % de la muestra sin tocar en el Centro Espacial Johnson: dentro de treinta o cincuenta años habrá instrumentos que hoy no existen, y las preguntas serán otras. Ese material no se estudia solo ahora, se estudia para el futuro.

Dimorfos es una roca de unos 160 metros que gira alrededor de un asteroide mayor, Didymos. El 26 de septiembre de 2022 la nave DART chocó contra ella a propósito. Semanas de observaciones desde telescopios de todo el mundo confirmaron el resultado que anunció la NASA: el periodo orbital se acortó 32 minutos, con una incertidumbre de unos dos minutos. El listón del éxito estaba en 73 segundos, así que el efecto fue más de veinticinco veces mayor de lo mínimo exigido.

Conviene aclarar dos cosas. La primera: ni Dimorfos ni Didymos suponían peligro alguno para la Tierra, ni antes ni después del impacto; se eligieron precisamente porque era un experimento sin riesgo. La segunda: la técnica no «rompe» el asteroide, lo empuja un poco. Con años de antelación, un empujón mínimo basta para que una órbita pase de largo. La sonda europea Hera viaja hacia el sistema para estudiar de cerca el cráter que dejó el golpe.

Volar allí es difícil porque la atmósfera marciana es tremendamente tenue: su presión en superficie es apenas un 0,6 % de la nuestra y su densidad, en torno al 1,5 %. Hay poquísimo aire del que agarrarse, así que Ingenuity necesitaba palas muy grandes girando muy deprisa y un peso de apenas 1,8 kilos. Llegó a Marte en febrero de 2021 sujeto bajo el vientre del róver Perseverance, como demostración tecnológica.

El balance que publicó la NASA al cerrar la misión, en enero de 2024, es de 72 vuelos, 128,8 minutos en el aire, 17 kilómetros recorridos y hasta 24 metros de altura. Dejó de volar porque una o varias palas se dañaron en un aterrizaje, aunque el aparato quedó de pie y en comunicación. Por el camino cambió de oficio: de experimento pasó a explorador aéreo, adelantándose al róver para fotografiar el terreno y elegir rutas.

El micrófono del instrumento SuperCam registró el paisaje sonoro marciano y el resultado se publicó en Nature en abril de 2022, con Sylvestre Maurice como primer firmante. La atmósfera de Marte es de dióxido de carbono, muy fría y muy poco densa, y eso frena el sonido: unos 240 metros por segundo en lugar de los 340 habituales aquí.

Lo más curioso es que en Marte hay dos velocidades del sonido. Por debajo de unos 240 hercios viaja a esos 240 metros por segundo; por encima, a unos 250. Traducido: los agudos llegan antes que los graves, de modo que una melodía escuchada de lejos llegaría descuadrada. Además la atmósfera absorbe los tonos altos con rapidez, así que el ambiente es de un silencio extraño, roto sobre todo por el viento. Y ojo, no contradice la regla de que en el espacio no hay sonido: en el espacio no hay medio que lo transporte; en Marte sí, aunque escaso.

MOXIE funcionó dieciséis veces entre 2021 y su última sesión, el 7 de agosto de 2023. Toma aire marciano, casi todo dióxido de carbono, lo calienta a unos 800 grados y le arranca electroquímicamente un átomo de oxígeno a cada molécula. En su mejor momento generaba 12 gramos de oxígeno por hora, el doble del objetivo que se le había puesto, según la NASA. El total de 122 gramos equivale a lo que respira un perro pequeño en diez horas.

La cifra parece modesta y la idea no lo es. Se llama utilización de recursos in situ: fabricar en destino lo que sería carísimo llevar. Y el uso principal del oxígeno en Marte no sería respirarlo, sino quemarlo como comburente en el cohete de vuelta. Despegar de Marte con tripulación exigiría toneladas, y sacarlas de la propia atmósfera cambia por completo las cuentas de una misión.

Acercarse al Sol es, contra toda intuición, mucho más difícil que alejarse de él. La Tierra se mueve a unos 30 kilómetros por segundo alrededor del Sol y una sonda hereda esa velocidad; para caer hacia dentro hay que frenar muchísimo. Parker lo consiguió con siete sobrevuelos de Venus que le fueron robando energía orbital, el último el 6 de noviembre de 2024. Al caer tan cerca, la gravedad solar la acelera hasta esos 692 000 kilómetros por hora, según la NASA.

Sobrevive gracias a un escudo de compuesto de carbono que mantiene los instrumentos a temperatura de trabajo mientras la cara expuesta se pone al rojo. Va a buscar respuestas concretas: por qué la corona solar está mucho más caliente que la superficie que hay debajo, dónde nace el viento solar y cómo se aceleran partículas hasta la mitad de la velocidad de la luz. Tras aquel paso, un simple tono de baliza recibido el 26 de diciembre confirmó que seguía viva.

La Red del Espacio Profundo tiene tres complejos repartidos alrededor del planeta, separados unos 120 grados en longitud: Goldstone, en California; Robledo de Chavela, a unos 60 kilómetros al oeste de Madrid; y Canberra, en Australia. Con esa disposición, la Tierra puede girar tranquilamente: siempre hay al menos una antena mirando a cada nave, según explica la NASA.

La antena mayor del complejo madrileño es la DSS-63, un plato de 70 metros de diámetro capaz de recoger señales que llegan desde el espacio interestelar con una potencia ínfima, del orden de la que emitiría una bombilla a miles de millones de kilómetros. Por aquí han pasado datos de las Voyager, de Cassini, de los róveres marcianos y de las misiones Apolo. Está a poco más de una hora en coche de Torrejón de Ardoz y tiene centro de visitantes: es probablemente el trozo de exploración espacial más cercano a nuestra sede.

Hasta 1983 el metro era un objeto: primero una barra de platino e iridio, después un número de longitudes de onda de una lámpara de kriptón. Aquel año la Conferencia General de Pesas y Medidas dio la vuelta al problema y fijó por decreto el valor de la velocidad de la luz en el vacío. El metro pasó a ser la distancia que recorre la luz en 1/299 792 458 de segundo, y desde entonces esa constante no tiene incertidumbre: cualquier medida más precisa mejora nuestros metros, no el valor de c.

La consecuencia práctica es enorme para la astronomía. Medir distancias se convirtió en medir tiempos, y los tiempos sabemos medirlos extraordinariamente bien. Así se obtiene la distancia a la Luna disparando láseres a los reflectores del programa Apolo, y así se sitúan las sondas interplanetarias: se cronometra cuánto tarda la señal en ir y volver.

Durante siglos el segundo fue una fracción del día solar. El problema es que la Tierra no es un buen reloj: las mareas la frenan poco a poco y su rotación tiene además irregularidades imprevisibles. En 1967 la Conferencia General de Pesas y Medidas cortó por lo sano y definió el segundo a partir de la frecuencia de una transición concreta entre dos niveles del estado fundamental del cesio-133.

De ahí nace una rareza cotidiana: como la hora civil sigue atada al Sol pero el segundo ya no, de vez en cuando hay que añadir un «segundo intercalar» al UTC para que las dos escalas no se separen. En astronomía la diferencia importa: los tiempos de eclipses, ocultaciones y tránsitos se calculan en escalas uniformes y luego se traducen a la hora del reloj de la pared.

El prototipo internacional del kilogramo era el último patrón del sistema métrico que seguía siendo un objeto físico, con todo lo que eso implica: se puede rayar, se puede ensuciar y, sobre todo, puede cambiar. Las comparaciones periódicas con sus copias oficiales mostraban derivas de decenas de microgramos a lo largo de un siglo, y no había manera de saber quién se movía respecto a quién.

La revisión que entró en vigor el 20 de mayo de 2019 fijó el valor numérico de la constante de Planck y definió el kilogramo a partir de ella, materializándolo con instrumentos como la balanza de Kibble. Desde entonces las siete unidades básicas del Sistema Internacional cuelgan de constantes de la naturaleza, las mismas aquí, en Marte o en otra galaxia. Es justo lo que necesita la astrofísica, que compara masas y energías medidas en épocas y lugares muy distintos.

Sobre esos relojes actúan dos efectos relativistas de signo contrario. Como los satélites están a unos 20 000 kilómetros de altura, más lejos del pozo gravitatorio de la Tierra, la relatividad general hace que su tiempo corra más deprisa: unos 45 microsegundos al día. Como además se mueven a casi 14 000 kilómetros por hora, la relatividad especial los atrasa unos 7. El saldo neto es un adelanto de unos 38 microsegundos diarios.

La solución es de una elegancia desarmante: el oscilador de cada satélite se sintoniza antes del lanzamiento a 10,229 999 995 43 megahercios en lugar de los 10,23 nominales, de modo que en órbita late al ritmo correcto. Si no se hiciera, los errores de posición crecerían a razón de unos diez kilómetros al día. Cada vez que un móvil se sitúa en un mapa está usando la relatividad, sin que nadie lo anuncie.