ALMA localiza a Plutón con precisión para guiar la nave New Horizons de NASA
5 Agosto, 2014 / Tiempo de lectura: 7 minutes
Un equipo de astrónomos usó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para medir con gran precisión la ubicación y órbita de Plutón alrededor del Sol con el fin de ayudar a la nave New Horizons de la NASA a alcanzar su objetivo cuando se acerque de Plutón y sus cinco satélites en julio de 2015.
Aunque llevan décadas observando Plutón con telescopios terrestres y espaciales cada vez más grandes, los astrónomos todavía siguen trabajando para definir su posición exacta y trayectoria alrededor de nuestro Sistema Solar. Esta incertidumbre persistente se debe a que Plutón está muy lejos del Sol (cerca de 40 veces más lejos que la Tierra) y al hecho de que el tiempo que llevamos estudiándolo equivale apenas a un tercio de su órbita, aproximadamente. En efecto, Plutón fue descubierto en 1930, pero tarda 248 años en dar una vuelta completa alrededor del Sol (equivalente a un año de la Tierra).
"Con estos limitados datos de observación, nuestros conocimientos sobre la posición de Plutón podrían errar en varios miles de kilómetros, lo que compromete nuestra capacidad para maniobrar de manera eficiente la nave New Horizons", explica Hal Weaver, del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, de Laurel (Maryland, EE. UU.), quien se desempeña como científico de proyecto de New Horizons.
Fig. 1: La fría superficie de Plutón y su mayor satélite, Caronte, observados por ALMA el 15 de julio de 2014. Créditos: NRAO/AUI/NSF
El equipo a cago del proyecto usó el sistema de posicionamiento de ALMA junto con nuevos análisis de mediciones de luz visible realizados casi cuando se descubrió Plutón, para calcular la primera corrección de curso -Maniobra de Corrección de Trayectoria (TCM, en su sigla en inglés)- realizada en julio. Esta maniobra ayudó a garantizar que New Horizons ahorre combustible para llegar a Plutón con vistas a una posible extensión de la misión para explorar objetos del Cinturón de Kuiper.
Para preparar este primer TCM, las astrónomos tuvieron que determinar la posición de Plutón usando los puntos de referencia más distantes y estables posibles. Pero encontrar puntos de referencia como éstos para calcular con precisión las trayectorias de objetos tan pequeños a distancias tan grandes constituye un tremendo desafío. Normalmente, los telescopios ópticos realizan las operaciones de astrometría (posicionamiento de cuerpos celestes) basándose en las posiciones de estrellas muy distantes, puesto que su posición varía muy poco en plazos muy largos. Sin embargo, en el caso de New Horizons se requerían mediciones aún más precisas para garantizar un acercamiento lo más certero posible a Plutón.
Fig. 2: Imagen animada de los datos de ALMA que muestra el desplazamiento del satélite Caronte alrededor de Plutón, un planeta enano y helado. Créditos: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)
Los objetos más distantes y aparentemente estables del Universo son quásares, galaxias que se encuentran a más de 10.000 millones de años luz de nosotros pero que a pesar de ser muy tenues para los telescopios ópticos, son increíblemente brillantes en el espectro de radio, particularmente en las longitudes de onda milimétricas captadas por ALMA.
"La astrometría de ALMA se basó en un brillante quásar llamado J1911-2006 con el fin de reducir a la mitad el margen de incertidumbre de la posición de Plutón", explica Ed Fomalont, astrónomo del Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO) de EE. UU. en Charlottesville (Virginia) que se desempeña actualmente en el Centro de Apoyo a las Operaciones de ALMA en Chile.
ALMA pudo estudiar la posición de Plutón y su satélite más grande, Caronte, captando las emisiones de radio de sus frías superficies, que tienen una temperatura de aproximadamente 43 grados Kelvin (-230 grados Celsius).
El equipo observó por primera vez estos dos objetos gélidos en noviembre de 2013 y luego otras tres veces en 2014: una vez en abril y dos veces en julio. En octubre de 2014 se realizarán nuevas observaciones.
"Al hacer varias observaciones en diferentes fechas permitimos que la Tierra se desplace por su órbita y, de esa forma, obtenemos diferentes posiciones con respecto al Sol", señala Fomalont. "Así, los astrónomos pueden determinar la distancia y la órbita de Plutón", agrega. Esta técnica astronómica se conoce como medición de paralaje de Plutón.
"Estamos muy entusiasmados con la capacidad revolucionaria que proporciona ALMA para ayudarnos a orientar mejor nuestra histórica exploración del sistema de Plutón", celebra Alan Stern, del Southwest Research Institute en Boulder (Colorado), quien se desempeña como investigador principal de New Horizons. "Agradecemos a todo el equipo de ALMA por su apoyo y por los magníficos datos que están recabando para New Horizons", señala.
Información adicional
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).
La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.
New Horizons es la primera misión al sistema de Plutón y el Cinturón de Kuiper, un sistema de objetos rocosos y helados situados después de Plutón. El Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (APL) administra la misión para la Dirección de Misión Científica de la NASA; Alan Stern del Southwest Research Institute (SwRI), es el investigador jefe y director de la misión. El SwRI dirige el equipo científico, las operaciones de carga y la planificación de la exploración científica; APL diseñó, construyó y opera la nave New Horizons. New Horizons forma parte del programa New Frontiers administrado por el Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville (Alabama). Más información en https://pluto.jhuapl.edu.
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