Las Pioneer: una odisea fuera del sistema solar

De todos es conocido los viajes de las Voyager, estas sondas espaciales hechas famosas por Carl Sagan en su serie Cosmos y que viajan más alla del Sistema Solar. Pero esta aventura tiene sus origenes en unas naves menos populares pero, cuyos descubrimientos y aportes fueron de vital importancia para la ciencia y para las futuras Voyager. Hasta hace una decadas atras eran los objetos mas lejanos enviado por el hombre, pero fueron sobrepasados por las ya comentadas Voyager, quedando en el olvido sus hazañas. Este post esta basado en un articulo especial del sitio Astro Enlazador, y a decir es uno de los más completos disponibles en español, más el aporte de Wikipedia y el sitio de la Nasa. Las Pioneer 10 y 11 Las Pioneer fueron dos sondas espaciales estadounidense lanzadas el 3 de marzo de 1972, siendo la Pioneer 10 la primera sonda que atravesó el cinturón de asteroides y que llegó hasta el planeta Júpiter, el objetivo principal de su misión. En junio del año 1983 se convirtió en el primer objeto fabricado por el ser humano que escapó del Sistema Solar al atravesar la órbita de Neptuno, en aquel momento el planeta más distante del Sol dada la excentricidad de la órbita de Plutón. El paso por Júpiter en 1973 proporcionó las mejores imágenes hasta la fecha de la atmósfera del planeta permitiendo obtener información de la temperatura de la atmósfera y de la altura en la que se encuentran las nubes superiores de Júpiter. También estudió los cinturones de radiación del planeta, y el fuerte campo magnético del planeta, de intensidad muy superior al que se esperaba. La Pioneer 11 llegó a Saturno el 1 de septiembre de 1979, tomando las primeras fotografías a corta distancia del planeta, donde pudo descubrir dos nuevos satélites y anillos adicionales. Después de su encuentro con Saturno, prosigió su ruta hacia el exterior del Sistema Solar, estudiando las partículas energéticas del viento solar. Los inicios A principios de los años ’70, cuando la carrera espacial había ya finalizado tras la llegada del hombre a la Luna, los científicos dieron gran importancia al estudio de los planetas exteriores del Sistema Solar, al ser entonces abismal la diferencia de conocimiento entre éstos y los interiores. Existían muchas incertidumbres más allá de la órbita de Marte. La primera de ellas era: ¿Resultaba el cinturón de asteroides una barrera peligrosa o intransitable para una nave espacial? En ese momento, el conocimiento del cinturón de asteroides no era comparable al actual y se creía que éste podía contener un elevado número de pequeñas partículas que diesen al traste con una misión. Averiguar esto y estudiar, si era posible, los planetas gigantes, Júpiter y Saturno, serían los objetivos de las Pioneers 10 y 11. Dos vehículos para misiones de alto riesgo Estas dos sondas fueron diseñadas en 1969 por el Ames Research Center de l a NASA, ya que éste contaba con una gran experiencia a la hora de operar con sondas pequeñas estabilizadas por rotación, tales como las Pioneers 6 a 9, que fueron enviadas a investigar los planetas interiores de nuestro sistema solar (Mercurio y Venus). Como la probabilidad de que tuviese lugar un fallo en esta misión parecía ser bastante alta, se construyeron dos sondas gemelas en vez de una sola para evitar el fracaso total si una de ellas dejaba de funcionar. Los dos vehículos tendrían que ser controlados desde la Tierra, ya que la instalación de computadores rotegidos contra las radiaciones resultaba muy costosa y además implicaría un añadido excesivo de peso a las sondas. El resultado final sería una pareja de sondas de 259 Kg cada una, que incluían instrumental abundante y avanzado: un magnetómetro, analizador de plasma; detectores de partículas cargadas, rayos cósmicos y radiación atrapada; un detector de luz reflejada y varias celdas presurizadas de argón y nitrógeno gaseosos para medir la penetración de los meteoroides; un fotómetro ultravioleta, radiómetro infrarrojo y un sistema de imágenes con un fotopolarímetro -cuyo fin alidad era tomar imágenes y medir la polarización de la luz. Todo este instrumental se empleó para llevar a cabo varios experimentos destinados a conocer las características específicas de las regiones planetarias e interplanetarias más allá de la órbita marciana. De este modo, los objetivos de la misión eran: - Conocer cómo varían las características del medio interplanetario en función de la distancia al Sol y durante los ciclos solares de 11 años. - Estudiar cómo las partículas del viento solar son aceleradas y por qué mecanismos alcanzan el equilibrio termodinámico. - Conocer el transporte de rayos cósmicos y partículas constituyentes del viento solar durante el ciclo magnético del Sol, de 22 años. - Detectar fenómenos relacionados con la existencia de una heliopausa solar. - Conocer la distribución, masa, tamaño, flujo y velocidad de las partículas de polvo. - Obtener la máxima información posible sobre los cinturones de radiación de Júpiter, adentrándose lo más profundamente posible en éstos. - Observar la atmósfera joviana, auroras y satélites mayores del planeta Júpiter (especialmente Io). Algunos de estos objetivos eran comunes también con los de las Pioneers 6 a 9 -vehículos situados en órbita Solar a un poco menos de 150 millones de kilometros aproximadamente- de tal modo que fueron muchos los datos que pudieron contrastarse entre dichas sondas y sus parientes más modernas. Unas misiones de este tipo requerían un sistema para obtener energía capaz de hacer funcionar el instrumental a gran distancia del Sol, dónde la energía luminosa que procede de nuestra estrella es muy débil. La solución consistió en un diseño que incluía una gran antena parabólica permanentemente orientada hacia la Tierra y varios generadores termoeléctricos nucleares separados 120° entre sí, útiles para alimentar energéticamente a los instrumentos de la sonda durante años. Las Pioneers 10 y 11, al igual que sus antecesoras, controlaron su estabilización por rotación, girando alrededor de su eje una vez cada 5 minutos y pudiendo variar su rotación empleando un sistema de tres pares de motores cohete. Además, cada una de ellas incluía tres sensores de referencia, para controlar su posición y orientación: uno que detectaba el brillo de la estrella Canopus y otros dos sensores solares. Nubes, anillos y lunas en mundos distantes La Pioneer 10 se lanzó el 3 de marzo de 1972 desde Cabo Cañaveral empleando un cohete Centaur SLV-3C y su gemela se envió al espacio durante la siguiente ventana de lanzamiento hacia Júpiter, el 6 de abril de 1973. El principal cometido de la Pioneer 11 sería ser apoyo de la Pioneer 10, de tal modo que si ésta última sufría un fallo crítico antes de acercarse a Júpiter, fuese aún posible realizar un segundo intento de aproximación al gigante gaseoso. En cambio, si no surgían problemas irresolubles, la Pioneer 11 podría trazar sus propios planes: una asistencia grvitacional con Júpiter que la lanzase rumbo hacia Saturno, destino que alcanzaría cinco años después. Aunque el alineamiento entre estos dos planetas no era del todo óptimo, ya que un viaje desde uno hacia otro suele llevar, en el mejor de los casos, 18 meses, la oportunidad que brindaba esta misión no debía desaprovecharse. Después de recorrer casi mil millones de Km en un viaje de 21 meses y tras convertirse en la primera sonda en atravesar el cinturón de asteroides, la Pioneer 10 se aproximó en diciembre de 1973 a unos 130.330 Km del planeta Júpiter, una distancia equivalente a casi tres radios jovianos. Desde este privilegiado puesto de observación la sonda transmiti ó más de 300 fotografías de resolución media que mostraban los cinturones y zonas de su atmósfera, la Gran Mancha Roja y sus regiones polares. Los cinturones de radiación de Júpiter resultaron ser tan intensos como se había esperado, de tal modo que cuando la Pioneer 10 se sumergió en ellos -mucho más profundamente que lo que las Voyagers lo harían pocos años después-, sus instrumentos de radiación tuvieron que soportar condiciones límites. Debido a la distancia existente entre la sonda y nuestro planeta, las comunicaciones entre ambas sufrían una demora de 92 minutos, por lo que se enviaron precalculadamente secuencias de comandos apropiadas para reiniciar los sistemas de la sonda regularmente. Durante algunos momentos, estos sistemas llegaron a funcionar de un modo un tanto errático, pero no se produjeron fallos graves. Curiosamente, uno de los datos perdidos hubiese anticipado un descubrimiento: la única imagen cercana de Io se perdió al no funcionar la cámara de la sonda entre dos reinicios de sus sistemas. El descubrimiento de actividad volcánica en dicho satélite galileano tendría que esperar al sobrevuelo de las Voyager (1979-1980). Los datos enviados por la Pioneer 10 -y posteriormente confirmados por su gemela- dieron interesante información sobre su magnetosfera, deduciéndose que ésta tenía forma de disco, un tamaño mayor que el Sol (!) y que se trataba de una fuente de electrones de alta energía. Las Pioneers también investigaron los cinturones de radiación en los que la intensidad de los electrones atrapados era 10000 veces superior a la de aquellos confinados en el campo magnético terrestre. Las mediciones térmicas mostraron que Júpiter emite 1,7 veces más energía que la que éste recibe del Sol, deduciéndose que este calor se genera en el interior del gigante gaseoso. La Pioneer 10 había sobrevivido intacta tras investigar el sistema joviano, completando su misión principal con buen pie. Su destino sería alejarse del Sol indefinidamente y abandonar el Sistema Solar... aunque aún tendría labores que realizar. Fotos de Jupiter tomadas por la Pionner, el de la izquerda es el original, y el de la derecha es la foto con correcciones hechas en la Tierra El éxito con la Pioneer 10 fue determinante a la hora de tomar la decisión de investigar Saturno con la Pioneer 11. Si se quería catapultar esta sonda hacia el planeta anillado sería necesario una aproximación muy cercana a Júpiter, más o menos a 1/3 de la distancia a la que la Pioneer 10 lo había sobrevolado. Esto suponía un riesgo bastante importante, pero que podía ser parcialmente evitado si el acercamiento tenía lugar lejos del ecuador joviano, zona en la que los cinturones de radiación resultan más peligrosos. La ventaja que ofrecía esta trayectoria era la posibilidad de estudiar la magnetosfera joviana a altas latitudes. Reconstruccion de los colores de Jupiter. Las cámaras de las Pionner eran en blanco y negro, para obtener los colores, solo disponián de filtros para el rojo y el azul. En otras palabras, una cámara en blanco y negro con filtro rojo, emitiría una imagen blanco y negro solo de la cantidad de rojo. A su vez esa misma cámara con filtro azul daría un imagen en blanco y negro solo de azul. Como dos colores (rojo y azul) no son sufiente para la recontrucción de los colores verdaderos, se necesitaba un tercer color, el verde, del cual la Pioneer no poseia este tipo de filtro. La imagen de color verde se obtuvo a partir de información contenida en los canales rojo y azul, y en parte al color de Júpiter obtenido a partir de observaciones terrestres. En diciembre de 1974 la Pioneer 11 iniciaba la segunda visita de una astronave no tripulada al sistema joviano, realizando un sobrevuelo más o menos similar al de la Pioneer 10. Durante su máximo acercamiento al planeta, la sonda llegó a desplazarse a velocidades record de 50 Km/s, mientras soportaba índices de radiación bastante altos, que causaron comportamientos erráticos en el instrumental, pero que nunca llegaron a poner en serio peligro la misión. De hecho, fue en la Tierra donde tuvieron lugar las dificultades más graves, ya que las comunicaciones de la estación de seguimiento de Australia casi llegaron a cortarse durante seis horas debido a una huelga de los operarios de los generadores diesel, momentos los que la sonda estaba realizando la máxima aproximación a Júpiter. En conjunto, los datos enviados por el vehículo resultaron muy útiles y sirvieron para complementar y ampliar aquellos obtenidos por la Pioneer 10. Tras el nuevo éxito de la misión en Júpiter, la Pioneer 11 comenzó a trazar un gran arco de 160 millones de Km que le llevaría a Saturno. Aparentemente sería un viaje sin mayores complicaciones, pero fue en el transcurso de éste en donde comenzaron a surgir serios problemas: el sensor que reconocía la luz de la estrella Canopus se estropeó y dos de los instrumentos de la sonda comenzaron a funcionar incorrectamente. Fueron necesarios meses de trabajo detectivesco para identificar el problema, que residía en los circuitos de uno de los detectores de partículas. Los ingenieros decidieron desconectar parte del instrumental científico de la sonda, apagar permanentemente el detector problemático y acto seguido poner en marcha el instrumental previamente desconectado. La idea era buena, pero una vez llevada a cabo se vieron las consecuencias: un instrumento, el analizador de plasma, se negaba a responder al haberse enfriado demasiado, una pérdida que resultaba algo más seria. No resultó una tarea fácil, pero después de 2 años y medio de pensar y experimentar, se consiguió hacer funcionar el analizador de plasma. Justo a tiempo para comenzar a investigar el planeta Saturno. Mientras los ingenieros intentaban solucionar todos estos problemas técnicos, se estaba generando un debate sobre los objetivos específicos de la misión: ¿A dónde exactamente debía dirigirse la Pioneer en el sistema de Saturno? Mientras que la trayectoria de la sonda había sido predeterminada durante el sobrevuelo a Júpiter -ya que la necesidad de impulsarse hacia Saturno y evitar el exceso de radiaciones eran la prioridad en la misión- más allá del planeta anillado, la Pioneer 11 no tenía ningún objetivo específico, e incluso ni siquiera resultaba imprescindible su supervivencia, por lo que los responsables de la misión contaban con varias alternativas a elegir. Red de seguimiento de las sondas Pioneer ubicas en distintas partes del globo y en los dos hemisferios. De este modo se propusieron un buen número de trayectorias, incluyendo una en la que se atravesaría la división de Cassini, pero esta última propuesta fue posteriormente descartada, ya que implicaba un excesivo riesgo. También se descartó realizar acercamientos a satélites de Saturno, ya que las sondas Voyager -mucho más grandes y con mejores cámaras- habían ya explorado Júpiter y se hallaban en ruta hacia el planeta anillado, a menos de dos años por detrás de la Pioneer 11. Una de las trayectorias propuestas más interesantes consistía en viajar a la zona más interna de los anillos de Saturno, con un máximo acercamiento a medio camino entre las nubes altas del planeta y el borde interno de sus anillos. Este plan, no obstante, resultaba bastante peligroso, porque no se sabía con certeza si existía algún pequeño anillo en dicha región. Los modelos teóricos propuestos por los científicos tampoco servían de mucha ayuda, ya que dependiendo de cual de ellos se eligiese, la probabilidad de supervivencia del vehículo se estimaba entre un 1% y un 99%... Lo interesante de esta trayectoria era la posibilidad de poder estudiar muy de cerca la magnetosfera de Saturno utilizando una vieja sonda cuya vida útil ya había sido sobrepasada, algo que a los científicos les hacía la boca agua. Tras un largo debate, los principales investigadores que trabajaban con el instrumental de la Pioneer votaron 11 a 1 a favor de esta propuesta. Pero cuando las decisiones parecían estar ya tomadas, surgió una nueva propuesta: un sobrevuelo más lejano en el que se cruzase dos veces el plano de los anillos y que resultaría muy útil de cara a saber si una de las dos sondas Voyager podía posteriormente recorrer esa misma trayectoria, para catapultarse hacia el planeta Urano. Utilizar a la Pioneer 11 como explorador sería mucho más útil que intentar obtener el mayor retorno de datos científicos del sistema de Saturno, algo a los que se dedicarían las Voyager 1 y 2 durante los dos años siguientes. Con esta trayectoria el sobrevuelo de la Pioneer sería más seguro y también se obtendrían datos de gran interés. Además, este acercamiento ofrecía una cierta libertad para elegir el momento de mayor aproximación al planeta, por lo que se aprovecharía para hacer coincidir a las estaciones de seguimiento en Tierra orientadas hacia la sonda en los momentos más críticos del encuentro. La decisión, finalmente, había sido tomada. Y llegó el momento esperado: en la mañana del 1 de septiembre de 1979, los controladores de la misión estuvieron atentos a cualquier posible problema mientras la sonda atravesaba el plano de los anillos de Saturno. La continuidad de las señales que ésta enviaba servían como tranquilizante: la sonda permanecía con buena salud, sin sufrir contratiempos. Pero pocos minutos después de cruzar el plano de los anillos, sucedió algo extraño: los detectores de radiación de la sonda cayeron a cero y al mismo tiempo el magnetómetro registró bruscas variaciones en el campo magnético de Saturno. Todo ello había sucedido en un intervalo de tiempo de únicamente ocho segundos. ¿Cuál era la causa de este extraño comportamiento? Fotografia de Saturno tomada por la Pioneer 11, se puede apreciar su satelite Titán Del posterior análisis de las señales se obtuvo la conclusión de que la Pioneer 11 había atravesado la cola magnética de un satélite de unos 200 Km de diámetro, acercándose tan sólo a unos pocos miles de Km de su superficie, siendo este el encuentro más cercano del vehículo con un mundo desde su lanzamiento. El descubrimiento no fue del todo inesperado, porque había sospechas sobre su existencia a raíz de observaciones telescópicas realizadas desde la Tierra, pero nunca había sido posible obtener una confirmación o imágenes del mismo. Posteriormente, al procesar las imágenes enviadas por la sonda, se pudo comprobar que este nuevo satélite aparecía en las tomas realizadas justo un día antes de la máxima aproximación a Saturno. Dos años después del acercamiento de la Pioneer 11, los sobrevuelos realizados por las Voyagers descubrirían que tal satélite se trata en realidad dos cuerpos muy próximos, llamados Janus y Epimetheus, aunque aún no se sabe con certeza a cuál de las dos lunas se acercó realmente la Pioneer 11. Fotografia de Titán, satelite de Saturno y segundo más del sistema solar. Unico satelite con atmosfera. Durante el encuentro y desde una distancia de 34.000 Km, la sonda transmitió datos acerca de la envoltura nubosa del planeta y su sistema de anillos -especialmente sobre la zona más externa de los mismos- localizando, además, un anillo adicional (F), un gap o hueco entre el anillo A (llamado División Pioneer) y otra división entre los anillos B y C. También se averiguó que Titán, el mayor de los satélites de este planeta, a pesar de poseer una densa atmósfera, presentaba una temperatura superficial muy baja, impropia para la existencia de vida tal y como la conocemos en nuestro planeta. Se realizaron los primeros estudios de la magnetosfera de Saturno (antes de este sobrevuelo se pensaba que este enorme mundo debía poseer un importante campo magnético, pero no se habían hallado evidencias físicas del mismo). Comparación entre la Tierra, la Luna y Titán La Pioneer 11 descubrió que este campo es 20 veces más débil que el de Júpiter, pero más de 1000 veces más intenso que el de la Tierra. Además, su inclinación respecto al eje de rotación es muy pequeña y su polaridad es la misma que la del campo magnético de Júpiter, de modo que su origen se debe, con toda seguridad, a la circulación convectiva de material conductor (hidrógeno líquido metálico) en su interior. El campo magnético crea una envoltura magnética alrededor del planeta que contiene a los cinturones de radiación, de tamaño 10 veces mayor que los de la Tierra, en donde partículas subatómicas cargadas -protones y electrones- se desplazan entre los polos magnéticos norte y sur del planeta, siguiendo las líneas de fuerza del campo magnético, cambiando su dirección varias veces por minuto. Los anillos de Saturno absorben completamente estas partículas, formando la región más libre de radiación de todo el Sistema Solar. Los satélites Encelado y Tethys también crean este tipo de regiones libres, con características también aprovechables por las sondas espaciales, ya que en base a su existencia es posible identificar indirectamente la presencia de lunas y anillos. Campo magnetico de Saturno descubierto por la Pioneer 11 La Pioneer 11 tomó fotografías cercanas de los cinturones y zonas nubosas de Saturno. La toma de imágenes no era el objetivo prioritario de estas misiones y por ello sus cámaras eran de resolución media-baja, aunque aptas para observar que las nubes de la atmósfera de Saturno son más espesas y tienen menor contraste que las de Júpiter, presumiblemente porque la atmósfera del primero es bastante más fría que la del segundo, debido a su mayor distancia al Sol. Las imágenes de la atmósfera saturniana mostraban manchas de caracter ciclónico y regiones dominadas por vientos de alta velocidad. La sonda registró que el planeta emite unas 2,8 veces más calor del que recibe del Sol. Una explicación a este fenómeno es que en el manto de Saturno el helio se separa gravitacionalmente del hidrógeno, emitiendo energía mientras va hundiéndose hacia el núcleo y solidificándose por efecto de la altísima presión interna. En conjunto, las sondas Pioneer 10 y 11 llevaron a cabo misiones preliminares con la finalidad de conocer el medio interplanetario de las regiones externas del Sistema Solar. Los datos enviados desde su despegue sobre la densidad de micrometeoroides del entorno y la intensidad de los campos de radiación servirían para diseñar la estructura de vehículos espaciales más pesados -como las dos Voyagers o las sondas Ulysses, Galileo o Cassini-, que pudiesen acometer investigaciones más detalladas de los planetas gaseosos. Además se realizaron importantes descubrimientos sobre la distribución de partículas que causan la Luz Zodiacal y se demostró también que la concentración de partículas en el cinturón de asteroides es muy baja, de tal modo que éste puede ser transitado sin mayores riesgos por sondas que se dirijan hacia los planetas exteriores. Hacia lugares oscuros y remotos Después de las investigaciones de Júpiter y Saturno, ambas Pioneers se dedicaron a tomar datos sobre el medio interplanetario mientras se alejaban cada vez más del Sol. La Pioneer 10 sigue una trayectoria de escape que la aleja del Sol en la dirección de la cola magnética de nuestra estrella, siendo su dirección única, ya que tanto su compañera Pioneer 11 como las Voyager 1 y 2 se desplazan en sentido opuesto, hacia el frente de choque de la heliosfera. La historia y el destino de la Pioneer 11 después estudiar los gigantes gaseosos Júpiter y Saturno perdería algo de emoción, pero nada de interés científico: esta sonda realizó fundamentalmente estudios sobre rayos cósmicos hasta 1995, año en el que sus generadores termoeléctricos nucleares se hallaban prácticamente agotados. El 30 de septiembre de dicho año fue el último día en el que se recogieron datos científicos de ésta, aunque, no obstante, se llevaron a cabo contactos intermitentes hasta noviembre de 1995, mes en el que tuvo lugar la última comunicación con el vehículo. Aunque era posible que en ese momento la exhausta sonda aún continuase emitiendo información, no se habría podido contactar de nuevo con ella debido a que, desde entonces, el movimiento relativo de la Tierra respecto a ésta ha impedido que su antena vuelva a apuntar hacia nuestro planeta; además, la propia sonda tampoco contaba con suficiente energía para girar a la posición óptima. Hoy en día sus generadores termoeléctricos nucleares ya no deben proporcionar energía al vehículo, de tal manera que con toda seguridad viaja enmudecido a través del vacío, alejándose del Sol. Su trayectoria la llevará cerca de una de las estrellas de la constelación de Águila, dentro de unos cuatro millones de años... En 1983, la Pioneer 10 se convertía en el primer objeto fabricado por el hombre en atravesar la órbita de Plutón. Los estudios que llevó a cabo este vehículo después de su paso por Júpiter incluían el estudio de partículas energéticas procedentes del Sol (viento solar) y los rayos cósmicos que atravesaban la porción de la Vía Láctea en la que se halla el Sistema Solar. La sonda continuó realizando observaciones científicas muy valiosas en las regiones externas del Sistema Solar hasta que su misión científica terminó el 31 de marzo de 1997. Por otro lado, la Pioneer 10 sería rastreada durante algunos años más que su compañera: en 1983 se convertía en el primer objeto fabricado por el hombre en atravesar la órbita de Plutón. Los estudios que llevó a cabo este vehículo después de su paso por Júpiter incluían el estudio de partículas energéticas procedentes del Sol (viento solar) y los rayos cósmicos que atravesaban la porción de la Vía Láctea en la que se halla el Sistema Solar. Algunos de sus instrumentos permanecieron activos hasta que dejaron de trabajar debido a las bajas temperaturas, pero la mayor parte de ellos tuvieron que ser desconectados -mayoritariamente durante la década de los ’90- al resultar insuficiente la energía producida por las baterías nucleares del ingenio para mantenerlos en funcionamiento. De este modo, en marzo de 1998, sólo dos experimentos permanecían activos (los analizadores Geiger y el instrumento de detección de partículas cargadas). El rastreo periódico de la sonda se dejó de llevar a cabo el 31 de marzo de 1997, debido a que se había agotado la financiación para ello, pero -al igual que con otro vehículo de la misma familia, la Pioneer 6- durante un tiempo se concedió permiso para contactar con la sonda como entrenamiento para el equipo que trabajaría con la Lunar Prospector (sonda lunar que realizó su misión a finales de los ’90). Sin embargo, para evitar que la antena de la Pioneer 10 dejase de apuntar hacia nuestro planeta, era necesario llevar a cabo al menos cada seis meses ciertas maniobras de reorientación. En el año 2001, las órdenes enviadas mediante radio desde la Tierra hacia la sonda Pioneer 10 tardaban cerca de 11 horas en alcanzar su objetivo y las señales captadas por las antenas de la Red de Estaciones de Seguimiento en el Espacio Profundo que apuntaban hacia la constelación de Tauro eran extremadamente débiles (menores a una milmillonésima de una billonésima de watts). Los científicos trabajaban en el rastreo de sus debilísimas señales para realizar estudios sobre tecnología de comunicaciones aplicada a futuras misiones interestelares, aprendiendo a extraer datos coherentes entre el ruido de fondo empleando la teoría del caos. El profesor James van Allen, investigador principal responsable de los contadores Geiger, aún analizaba los datos de la vieja sonda, a pesar de haberse ya retirado de la Universidad de Iowa. Pila atomica utilizada por la Pionner, llamada Generador Termoelectrico por Radioisotopos (RTG), entregaba una potencia 155 watts. Este sistema utilizaba un pastilla de Plutonio 238 que calentaba unas termocuplas, aunque el Plutonio 238 tiene una vida media de 90 años; las termocuplas se deterioran más rapidamente, perdiendo rendimiento el sistema y haciendolo casi inefiicente al cabo de unos 30 años. Los controladores de la misión pensaban ya a principios de 2000 que las baterías nucleares del vehículo se hallaban prácticamente agotadas y no podrían generar mucha más electricidad en el futuro, de modo que las emisiones de la Pioneer 10 no tardarían en cesar. Además, por otra parte, el vehículo se alejaba cada vez más del Sol, de modo que su señal también se iba haciendo cada vez más débil por esta razón. Las lógicas predicciones de los científicos se constataron en febrero de 2003: la Red de Estaciones de Seguimiento de la NASA (DSN) ya no era capaz de recibir ninguna señal del vehículo. En los últimos tres contactos su señal ya era extremadamente débil, de tal modo que resultaba imposible obtener telemetría de la sonda. La última vez que se había recibido información telemétrica de la Pioneer 10 había sido el 27 de abril de 2002 y los últimos murmullos de la Pioneer, telemétricamente indescifrables, se habían captado el día 22 de enero de 2003, estando la sonda a 82 Unidades Astronómicas de la Tierra (a más de 12 mil millones de kilometros), más del doble de la distancia de Plutón al Sol. Todo intento posterior de contacto resultó infructuoso, de modo que la NASA descartó realizar futuras tentativas. Después de más de 30 años de funcionamiento, la veterana -y venerable- sonda Pioneer 10 había enviado su última señal a la Tierra y como un barco fantasma, comenzaba a navegar en solitario, alejándose para siempre de nuestro Sistema Solar. La trayectoria de la Pioneer 10 la llevará en dirección hacia la enana roja Ross 248, una estrella de magnitud 11 situada a 10,3 años luz de la Tierra (en la constelación de Tauro). Este encuentro tendrá lugar dentro de 300.000 años y la sonda se acercará a menos de tres años luz de la misma. Posteriormente, el vehículo seguirá moviéndose en dirección hacia la estrella Aldebarán, situada a 68 años luz de la Tierra, una distancia que tardará dos millones de años en recorrer. Durante los siguientes millones de años, la Pioneer 10 se acercará a unas diez estrellas a distancias que oscilan entre tres a nueve años luz y probablemente seguirá su camino por la Vía Láctea cuando el Sol se transforme en una gigante roja y destruya al planeta Tierra, dentro de unos cinco mil millones de años. La placa Pioneer Las Pioneers son también famosas por contener una placa inscrita con un mensaje simbólico informando a una posible civilización extraterrestre, que pudiese interceptar la sonda, sobre el ser humano y su lugar de procedencia, la Tierra, una especie de "mensaje en una botella" interestelar. Esta placa fue fabricada de oro debido a que este elemento tiene unas propiedades que permiten una mínima corrosión. Esta misma idea se utilizó posteriormente con las sondas Voyager, usandose en este caso un disco en vez de una placa. En ella aparece: * A la derecha, la imagen de la sonda con el único fin de dar proporción a las dos figuras humanas dibujadas delante, una femenina y otra masculina. * A la izquierda, un haz de líneas que parten radialmente de un mismo punto. Ese punto es el planeta Tierra, las líneas indican la dirección de los púlsares más significativos cercanos a nuestro sistema solar y en cada uno, en sistema de numeración binario, la secuencia de pulsos de cada uno. Este apartado constituye nuestra "dirección" en el universo. Una civilización técnicamente avanzada, con conocimiento de los púlsares, podría interpretar la placa. * En la parte inferior se representa un esquema del sistema solar, con los planetas ordenados según su distancia al Sol y con una indicación de la ruta inicial de la Pioneer 10. * Arriba del todo, a la izquierda, se muestra, también con indicaciones en sistema binario, el spin de una molécula Hidrógeno, el elemento más común en el universo. La placa en sí fue diseñada y popularizada por el astrónomo estadounidense y divulgador científico Carl Sagan y el también astrónomo estadounidense Frank Drake. Esta placa no estubo fuera de polemicas, debido al caracter machista en que se presentan las dos figuras humanas: "el convencional paradigma occidental de que solo el hombre saluda, y solo él puede portar el caracter sexual (el pene), mientras que la mujer nunca saluda antes del masculino, ni tiene vulva" fueron la justificación de estos cuestionamientos. Paradojicamente, los dibujos fueron hechos por Linda Salzman esposa de Carl Sagan. Anomalía de las Pioneer Las Pionner definitivamente se resisten al olvido. La anomalía de las Pioneer o el efecto Pioneer es la desviación observada de las trayectorias esperadas de la Pioneer 10 y la Pioneer 11. Cuando se perdió el contacto con estas sondas por el agotamiento de sus baterías, los científicos de la NASA ya habían observado la desviación sufrida en sus órbitas. Esta desviación era producida por una aceleración negativa (aceleración en dirección solar o desaceleración) muy débil. Se ha sugerido que esta desaceleración podría estar causada por los siguientes fenómenos: * El viento solar y el plasma interplanetario. * Retroceso térmico debido al calor generado por las pilas atómicas de las sondas. * El misterio de la materia oscura en la galaxia. * Manifestaciones de una "nueva física" como en las teorías de la Expansión cósmica en escala o de la MOND. * La gravedad funciona de maneras que no entendemos. * Otras dimensiones desconocidas crean pequeñas fuerzas. * La variación de la constante de estructura fina. Pero no ayuda mucho ya que no sabemos de la materia oscura ni de la posible variación de la constante alfa de estructura fina ni de las demás posibles causas. Fuentes: http://history.nasa.gov/SP-349/contents.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Pioneer_10 http://es.wikipedia.org/wiki/Pioneer_11 http://www.astroenlazador.com/article.php3?id_article=71 http://es.wikipedia.org/wiki/Anomal%C3%ADa_de_las_Pioneer http://es.wikipedia.org/wiki/Programa_Pioneer