Era una noche de verano en Montgomery, Alabama, los vientos soplaban suaves envolviendo el cálido ambiente que había dejado el día. Jason Caplan, un joven estudiante de astronomía, qué aún vivía con sus padres, miraba las estrellas y la luna con su pequeño telescopio. La paz de esa noche se vio interrumpida por un hecho de características extrañas.
Más o menos a un kilómetro de la residencia del joven Caplan, un singular estallido, similar al de una coalición se pudo percibir claramente. El vecindario de la capital, cual rayo cae a tierra, se movilizo hacia la zona del impacto, Caplan no se quedó atrás y se traslado hacia el lugar.
Hoy por la mañana, cayó en la Antartida el satélite Observatorio Orbitador del Carbono (OCO), que fué lanzado desde una base de la Fuerza Aérea de EE.UU, en California, un desperfecto en su cohete portador Taurus, informó la NASA, que fue la causa de su caída.
En la rueda de prensa, el director de lanzamientos de la NASA,Chuck Dovale expresaba: “Los revestimientos de protección que envolvían al satélite como las dos conchas de una almeja no se separaron apropiadamente y eso, aparentemente, causó el fallo de la misión“.
El OCO, fue un resultado de casi 10 AÑOS de diseño y construcción y que costó nada menos que 274,3 millones de dólares, debía haber alcanzado una su órbita hoy para recolectar mediciones globales precisas de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera.
La misión de OCO era la de tomar medidas exáctas de la concentración de CO2 en la atmósfera, principal fáctor del cambio climático, la NASA esperaba obtener del satélite “el primer cuadro completo” de los lugares en que se concentra el gas invernadero tanto de tierra firme como mares.
Si en el futuro el viaje a la Luna será algo muy rutinario como y debería ser lo más corto posible. ¿Pero cuánto tarda un viaje a la Luna? Hombres y máquinas ya han hecho ese viaje, algunos tomaron mucho tiempo y otros fueron increíblemente veloces.
Muchas misiones ingresaron en órbita lunar y descendieron en la superficie del satélite, pero el medio para arribar a destino varió muchísimo. Sea que una misión utilice un cohete para volar hasta allí o un refinado motor iónico para acercar lentamente su carga, hay muchas opciones abiertas para cuando viajemos en el futuro a la Luna. Un rápido resumen de los vuelos que recorrieron los 380 mil km hasta el satélite natural de la Tierra, desde el más lento al más rápido a continuación:
El viaje más lento: 1 año, 1 mes y 2 semanas
La misión más lenta para volar a la Luna fue en realidad una de tecnologías más avanzadas enviadas al espacio. La nave lunar ESA SMART-1 fue lanzada el 27 de septiembre de 2003 y empleó un revolucionario motor iónico para impulsarse hacia la Luna. El SMART-1 siguió una lenta espiral para alejarse de la Tierra y arribó a su destino un año, un mes y dos semanas más tarde, el 11 de noviembre de 2004. El SMART-1 pudo haber sido lento, pero por lejos fue el más eficiente en el consumo de combutible. La nave utilizó sólo 82 kg de xenón para toda la misión, la que finalizó con un impacto lunar en 2006.
No tan despacio: 5 días
La misión SMART es única porque por mucho es la misión más larga a la Luna, el resto de las misiones demoró sólo algunos días para entrar en órbita lunar. La misión china Chang’e-1 fue lanzada desde el Centro Espacial Xichang el 24 de octubre de 2007 pero se mantuvo en la órbita terrestre hasta el 31 de octubre, cuando comenzó a recorrer el trayecto a la Luna. Entró en órbita lunar el 5 de noviembre. Por lo tanto la Chang’e-1 tardó cinco días en cubrir la distancia, utilizando cohetes impulsores.
Las misiones tripuladas son más rápidas: 3 días, 3 horas, 49 minutos
En comparación, las misiones Apolo fueron mucho más rápidas para llegar a la Luna. Los astronautas de la Apolo XI fueron lanzados en la parte más alta de un Saturno V, un enorme cohete de tres secciones, el 16 de julio de 1969 desde el Centro Espacial Kennedy y enviados rápidamente a destino, alcanzando la órbita lunar luego de sólo tres días en el espacio, el 19 de julio de 1969.
Incluso la primera misión fue rápida: menos de 2 días
La primera misión a la Luna fue la nave soviética Luna 1, que completó su sobrevuelo en 1959. Esta pionera pero elemental nave fue lanzada el 2 de enero y el 4 de enero pasó a unos pocos miles de kilómetros de la Luna. Demoró sólo 36 horas en hacer el viaje y, por lo tanto, viajó a una velocidad promedio de 10.500 km/hr.
Estableciendo el récord del viaje a la Luna: 8 horas, 35 minutos
Por mucho la misión más rápida en sobrevolar la Luna fue la New Horizons, una misión de la NASA con rumbo a Plutón. La misión tuvo un lanzamiento veloz, ya que los cohetes impulsaron la nave a más de 58.000 km/hr para imprimir un buen comienzo a su largo viaje a Plutón y a la zona exterior del Sistema Solar. Aunque sea impresionante, vale la pena tomar en cuenta que la New Horizons no desaceleró para entrar en órbita lunar —como las anteriores misiones, destinadas a la Luna—, y es probable que todavía estuviera acelerando cuando la Luna era un punto en su espejo retrovisor. No obstante, demoró ocho horas y 35 minutos para recorrer los 380 mil km. Impresionante.
Así pues, las compañías de turismo espacial tienen algunas opciones para sus viajes turísticos alrededor de la Luna. Pueden ofrecer travesías largas, con suaves deslizamientos hacia la Luna, empleando motores iónicos para que los turistas se acostumbren lentamente al panorama, o pueden optar por un vigorizante e irrepetible paseo en cohete, llevando turistas y trayéndolos de regreso en un día o dos.
Las naves espaciales podrían pronto aprovechar los sofisticados algoritmos matemáticos que simulan la evolución para encontrar las mejores rutas hacia planetas y cometas lejanos.
Ingenieros de la Universidad de Missouri han dado con una aproximación matemática llamada “evolución diferencial” que trabaja de forma rápida y eficiente para marcar el mejor camino para misiones robóticas del espacio profundo.
“Esto ayuda a imaginar la trayectoria, el tamaño de la nave, el combustible necesario, qué tipo de vehículos de lanzamiento se necesitan… todas las respuestas que necesitas antes de entrar en los detalles de la misión”, dijo Craig Kluever, ingeniero aeroespacial en la Universidad de Missouri (MU).
El algoritmo matemático trata las posibles soluciones como individuos de una población, eligiendo unos pocos cada vez para “mutarlos” e intercambiar rasgos, comprobando más tarde los mutantes con los resultados previos. Las mejores soluciones ganan y sobreviven a la siguiente generación, donde el proceso puede repetirse una vez tras otra.
Aplicar esta aproximación al cálculo de trayectorias espaciales “no es nuevo, pero está de moda”, dijo Aaron Olds, antiguo estudiante graduado de la MU que trabajó junto a Kluever. La Agencia Espacial Europea (ESA) patrocinó dos estudios que comparaban la evolución diferencial con otro métodos — un estudio estimó la evolución diferencial como el mejor, mientras que el otro estudio encontró su rendimiento sólo en la media.
Esta contradicción en el éxito surgió debido a que los investigadores de la ESA usaron distintos números en el tamaño de la población, razones de mutación y la probabilidad de rasgos cruzados entre las soluciones. Kluever y Olds fijaron los mejores números para el cálculo de trayectorias espaciales.
Ellos afinaron el algoritmo probándolo en un software contra cuatro escenarios de misiones espaciales — incluyendo la compleja misión Cassini a Saturno de 1997 que implicaba pasadas por la Tierra, Venus y Júpiter, así como maniobras en el espacio profundo.
“Los resultados para Cassini era realmente muy cercanos a lo que realmente está llevando a cabo”, apuntó Kluever. “Una gran cantidad de eventos temporales y sobrevuelos encajaban el mismo día o erraban por apenas un día”.
Muchas de las mejores soluciones para Cassini no tuvieron lugar con precisión durante la misión debido a las restricciones del mundo real. Por ejemplo, una corrección del curso prevista podría haberse retrasado debido a que el control de la misión tuvo problemas con la comunicación con la nave Cassini.
Tales restricciones en el mundo real desempeñarán un papel clave en cualquier misión real, pero el algoritmo de evolución diferencial simplemente las ignora. Kluever y Olds creen que la aproximación puede ayudar mejor a los planificadores de la misión que se enfrenten al diseño de misiones futuras a objetivos distantes en el Sistema Solar.
Olds señaló a recientes “misiones que requieren más cálculo computacional”, como la misión internacional Rosetta que seguirá a un comenta y colocará un aterrizador en su superficie en 2014. La compleja trayectoria de Rosetta ya ha incluido dos pasadas por la Tierra y una por Marte, con una última pasada por la Tierra planeada para 2009 antes de que la nave se dirija hacia su destino final.
La aproximación de la evolución diferencial podría también aplicarse a misiones fturas como las misiones tripuladas a Marte, la cual Kluever y Olds usaron como escenario para ajustar el algoritmo.
Los actuales planificadores de misiones usan una variedad de herramientas, incluyendo una aproximación de “diseño dirigido” donde analistas expertos hacen su mejor suposición para las trayectorias de la nave antes de realizar los cálculos, dijo Olds. Él y Kluever esperan que las agencias espaciales continúen mirando la evolución diferencial.
“Creo que serían bueno que la NASA lo pusiera en su caja de herramientas”, dijo Kluever. “No es un reemplazo, sino una forma de observar el problema desde un ángulo distinto”.
Autor Martin Noziglia
Si en el futuro el viaje a la Luna será algo muy rutinario como y debería ser lo más corto posible. ¿Pero cuánto tarda un viaje a la Luna? Hombres y máquinas ya han hecho ese viaje, algunos tomaron mucho tiempo y otros fueron increíblemente veloces.