Los gigantes de hielo se encuentran entre los objetivos más interesantes de nuestro sistema solar, y Urano ha pasado recientemente a la cima de la lista. La Encuesta Decenal 2022 de las Academias Nacionales lo identificó como un destino de máxima prioridad para futuras exploraciones. Sin embargo, a pesar de ese fuerte apoyo, todavía no hay misiones completamente desarrolladas y listas para las oportunidades de lanzamiento previstas para la década de 2030.
Es posible que ese retraso no sea del todo negativo. Está surgiendo un nuevo y poderoso sistema de lanzamiento que podría remodelar significativamente la forma en que se diseña dicha misión. La nave Starship de SpaceX continúa demostrando avances con recientes pruebas exitosas. Investigadores del MIT exploraron su impacto potencial en un artículo presentado en la Conferencia Aeroespacial IEEE, centrándose en cómo podría respaldar la propuesta Urano Orbiter and Probe (UOP).
Por qué Urano sigue siendo importante
Urano es uno de los planetas menos estudiados. La única nave espacial que lo vio fue la Voyager 2, que pasó cerca del planeta hace casi 40 años. Ni Urano ni Neptuno han albergado nunca un orbitador o una misión de larga duración, lo que los convierte en los únicos planetas del Sistema Solar que no han sido examinados de cerca a lo largo del tiempo.
El interés en Urano es fuerte por una buena razón. El planeta tiene varias características inusuales que los científicos aún luchan por explicar. Gira de lado, tiene un campo magnético irregular y está rodeado de lunas que pueden tener océanos subterráneos debajo de la corteza helada. El estudio de Urano podría ayudar a los científicos a comprender mejor planetas similares fuera de nuestro sistema solar, ya que los gigantes de hielo parecen ser comunes en toda la Vía Láctea.
El desafío de la distancia
Es difícil llegar a Urano principalmente debido a su extrema distancia. Orbita unas 19 veces más lejos del Sol que la Tierra. La Voyager 2 tardó más de nueve años y medio en pasar el planeta sin intentar entrar en órbita.
Los conceptos de misión más recientes han supuesto tiempos de viaje aún más largos. Los planes basados en Falcon Heavy y múltiples asistencias gravitacionales tardarían más de 13 años en concretarse. Mantener una misión durante tanto tiempo aumenta el costo e introduce riesgos, incluidos posibles cambios de personal o interrupciones de financiación. Reducir el tiempo de viaje hará que la misión sea más práctica y sostenible.
¿Cómo pueden las naves espaciales cambiar de misión?
Las naves espaciales pueden ofrecer una forma de superar estos desafíos. A pesar de los reveses de las pruebas anteriores, el sistema logró recientemente un vuelo de prueba exitoso y está progresando constantemente. Si el desarrollo continúa como se espera, podría entrar en funcionamiento a finales de la década y servir como un fuerte candidato para lanzar una misión a Urano.
Sus beneficios van más allá del mero poder de elevación. Una característica clave es la capacidad de repostar combustible en órbita. Las naves espaciales están diseñadas para almacenar y transferir combustible mientras están en el espacio, lo que permite que las naves espaciales viajen más rápido que los sistemas que deben transportar todo su combustible desde el lanzamiento. Aunque esta capacidad aún no se ha demostrado, se espera que futuros experimentos la exploren, lo que podría abrir nuevas posibilidades para los viajes al espacio profundo.
Usa el Starship como escudo térmico gigante
Otro concepto probado en el estudio del MIT utiliza naves espaciales como parte de la misión de llegada. En lugar de separarse después del lanzamiento, la nave espacial podría viajar con la sonda hasta Urano. Su diseño resistente al calor, originalmente pensado para el reingreso a la Tierra y Marte, podría usarse para soportar el intenso calor proveniente del aerofrenado en la atmósfera de Urano.
En este escenario, la nave espacial actuaría como un escudo protector y ralentizaría la nave espacial cuando ingrese a la atmósfera del planeta. Esto permite que la sonda reduzca la velocidad para permanecer en órbita en lugar de simplemente pasar volando.
Reducir el tiempo de viaje a la mitad
Según los cálculos del estudio, combinar el repostaje en el espacio con este método de aerofrenado podría reducir el tiempo de viaje a Urano en unos seis años y medio. Esto es aproximadamente la mitad de la duración de los planes de misión anteriores. También eliminaría la necesidad de asistencia gravitacional de otros planetas.
Aunque emprender un viaje en una nave espacial agregaría complejidad y costo, plazos de misión más cortos podrían reducir significativamente los costos operativos generales. Un viaje rápido también reduce los riesgos a largo plazo relacionados con la financiación y la dotación de personal.
Futuro incierto de las misiones a Urano
A pesar de su promesa, el orbitador y la sonda de Urano todavía están lejos de convertirse en realidad. Starship aún no ha demostrado capacidades de frenado aerodinámico para tal misión y la misión en sí no ha recibido aprobación de financiación. Dados los desafíos actuales que enfrenta la NASA, el cronograma sigue siendo incierto.
Si se pierde la oportunidad de lanzarlo en la década de 2030, es posible que la próxima ventana favorable no llegue hasta mediados de la década de 2040. Esto significa unos 70 años entre misiones a Urano. Para los científicos y defensores de la exploración espacial, la esperanza es que, independientemente de que las naves espaciales desempeñen un papel o no, el apoyo se reunirá a tiempo para hacer posible el regreso a este curioso mundo.
