La órbita del Tesla Roadster alrededor del Sol y la probabilidad de que choque con la Tierra | Astronáutica

La órbita del Tesla Roadster alrededor del Sol y la probabilidad de que choque con la Tierra | Astronáutica

El pasado 6 de febrero tuvo lugar un hecho insólito. La primera misión del cohete Falcon Heavy del SpaceX lanzó un coche eléctrico Tesla Roadster propiedad de Elon Musk en una órbita alrededor del Sol. Por si fuera poco, tras el volante se encontraba un maniquí con la escafandra de SpaceX que fue bautizado como Starman. Inicialmente estaba previsto que el coche quedase situado en una órbita de transferencia de Hohmann hacia Marte, esto es, con su afelio —el punto más lejano al Sol— en la órbita del planeta rojo y el perihelio en la órbita de la Tierra. Eso sí, de tal forma que el coche no pasase cerca de Marte propiamente dicho. Sin embargo, poco después del lanzamiento el propio Musk anunció que el Roadster había sido inyectado en una órbita con un afelio en el cinturón de asteroides, una afirmación que pronto fue puesta en tela de juicio por muchos observadores. Entonces, ¿cuál es la órbita final del coche espacial? ¿Existe alguna posibilidad de que acabe chocando con la Tierra o Marte? Y si es así, ¿cuándo?

Última imagen de Starman con la Tierra al fondo una vez situado en una trayectoria de escape (SpaceX).
Última imagen de Starman con la Tierra al fondo una vez situado en una trayectoria de escape (SpaceX).

De entrada conviene dejar claro que el Roadster no dispone de ningún sistema de guiado, navegación o comunicaciones y poco después del tercer encendido de la segunda etapa del Falcon Heavy que proporcionó al vehículo la velocidad de escape con respecto a la Tierra se perdieron las comunicaciones con el coche y su poco expresivo piloto. El coche permanecerá unido a la segunda etapa del lanzador, que es mucho más grande que el Roadster, lo que ha permitido que haya podido ser visto a mayor distancia (en un principio se creía que el Roadster se separaría de la segunda etapa, pero no ha sido así). El 8 de febrero a las 02:20 UTC el coche atravesó la órbita lunar, pasando a 140.000 kilómetros de nuestro satélite. El día 12 sobrepasó la esfera de Hill de nuestro planeta, es decir, la esfera de influencia del campo gravitatorio terrestre. A partir de ese momento el Roadster estaba oficialmente en el espacio interplanetario.

Desde el día del lanzamiento numerosos astrónomos aficionados de todo el mundo han aceptado el reto de vigilar a Starman mientras se aleja de nuestro planeta. Sirva de ejemplo la siguiente imagen de Marc Polansky en la que se puede ver al Roadster a casi dos millones de kilómetros de la Tierra, casi a la distancia límite que puede ser visto con pequeños telescopios (a esta distancia el objeto tenía magnitud 19).

El Tesla Roadster y la segunda etapa a dos millones de km de la Tierra visto por Marc Polansky (Marc Polansky).
El Tesla Roadster y la segunda etapa a dos millones de km de la Tierra visto por Marc Polansky (Marc Polansky).

Otros astrónomos han medido el brillo del Roadster y han comprobado que, como era predecible, se encuentra girando sin control con un periodo de cerca de cinco minutos.

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Variaciones periódicas del brillo del Roadster debidas a la rotación (@jotajotahermes/Erik Dennihy).
El Tesla visto por el Space Surveillance and Tracking Centre de Elecnor Deimos cuando estaba a 520.000 kilómetros (Elecnor Deimos).
El Tesla visto por el Space Surveillance and Tracking Centre de Elecnor Deimos cuando estaba a 520.000 kilómetros (Elecnor Deimos).
El Roadster visto el 12 de febrero a 4,4 veces la distancia de la Luna (Gianluca Masi/Michael Schwartz).
El Roadster visto el 12 de febrero a 4,4 veces la distancia de la Luna (Gianluca Masi/Michael Schwartz).

Todas estas observaciones han permitido determinar la órbita del coche y la segunda etapa. Starman se halla en una órbita alrededor del Sol con el punto más cercano situado en la órbita terrestre (en realidad ligeramente por dentro, a 0,99 UA) y el más lejano a 266 millones de kilómetros (1,7 UA), por fuera de la órbita de Marte. El periodo del coche alrededor del Sol es de 1,62 años. El próximo julio cruzará la órbita de Marte y en noviembre de este año alcanzará el afelio. El coche pasará cerca de la Tierra en 2026 y de Marte en 2020, aunque siempre fuera de la esfera de influencia gravitatoria de ambos planetas.

Órbita del Tesla alrededor del Sol (Marco Langbroek).
Órbita del Tesla alrededor del Sol (Marco Langbroek).
(Meithan West).
El 12 de julio de 2018 el Roadster pasará la órbita de Marte (Meithan West).

Starman permanecerá el resto de nuestras vidas en órbita alrededor del Sol, pero nada dura para siempre. Su órbita se verá ligeramente perturbada por la gravedad de la Tierra y Marte durante los encuentros más cercanos. Más adelante la gravedad de Júpiter tenderá a hacer la órbita más excéntrica, mientras que las variaciones de brillo del coche provocarán justo lo contrario, o sea, que se acerque al Sol, por mediación del efecto Yarkovsky. Estos efectos caóticos y opuestos hacen increíblemente difícil calcular la órbita del Roadster a muy largo plazo. Los investigadores Hanno Rein, Daniel Tamayo y David Vokrouhlicky han calculado que el primer encuentro cercano con nuestro planeta tendrá lugar en 2091 (pasará a una distancia inferior a la de la Luna), así que desgraciadamente no estaremos por aquí para verlo.

Según estos astrónomos Starman tiene una probabilidad del 6% de chocar con la Tierra en el próximo millón de años, mientras que la probabilidad de colisionar con Venus es del 2,5%. Si tenemos en cuenta los próximos tres millones de años la probabilidad de que el Roadster acabe colisionando con la Tierra aumenta hasta el 11%. Por supuesto, estos resultados podrían cambiar ligeramente en los próximos meses y años con análisis más concienzudos, pero en líneas generales está claro que Starman permanecerá alrededor del Sol durante varias decenas de millones de años como mucho. Finalmente será expulsado del sistema solar por Júpiter o chocará con algún planeta.

(Rein et al.).
Probabilidad de que el Roadster choque con la Tierra o Venus en los próximos tres millones de años (Rein et al.).

A lo largo de todo este periplo Starman llevará a bordo una copia de la famosa trilogía Fundación de Isaac Asimov. Los libros han sido grabados usando un nuevo sistema de almacenamiento óptico en cristal de cuarzo denominado Arch que, teóricamente, debe aguantar durante millones de años. ¿Algún día alguien leerá estos libros? Y en caso afirmativo, ¿de dónde vendrán estos futuros lectores?

Las copias de la Fundación de Asimov en el formato Arch (archfoundation.org).
Las copias de la Fundación de Asimov en el formato Arch (archmission.org).

Referencias:

  • https://arxiv.org/pdf/1802.04718.pdf

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