Madrid.- Los satélites europeos quinto y sexto del programa Galileo, que se vieron sometidos a complejas maniobras de recuperación tras a su lanzamiento en órbitas incorrectas el año pasado, ayudarán a llevar a cabo una ambiciosa prueba de un año sobre la teoría de la relatividad de Einstein, según anuncia la Agencia Espacial Europea (ESA).
Estos satélites se lanzaron juntos a bordo de un cohete Soyuz el 22 de agosto de 2014. Sin embargo, debido a un fallo en la etapa superior, quedaron atrapados en órbitas elípticas que bloqueaban su uso para navegación. Los especialistas de la ESA tomaron medidas y supervisaron un difícil conjunto de maniobras para elevar los puntos bajos de sus órbitas y hacerlas más circulares.
“Los satélites ya pueden proceder a la activación fiable de sus cargas útiles de navegación de manera continua y la Comisión Europea con el apoyo de la ESA está valorando su uso operativo definitivo”, explica Javier Ventura-Traveset, asesor científico de la ESA en navegación por satélite.
“Mientras tanto, los satélites se han convertido inintencionadamente en herramientas de elevado interés científico, ya que prueban la teoría general de la relatividad de Einstein al medir la manera en que la gravedad afecta al paso del tiempo de forma más exhaustiva que nunca”.
Aunque las órbitas de los satélites hayan sido ajustadas, mantienen su forma elíptica y cada satélite asciende y desciende unos 8.500 km dos veces al día. Estos desplazamientos regulares de altura y, por ende, de niveles de gravedad son los que evalúan los investigadores.
Hace un siglo, Albert Einstein predijo que cerca de un cuerpo masivo el tiempo se ralentiza. Esto se verificó empíricamente de forma más significativa en 1976, cuando un reloj atómico de máser de hidrógeno en Gravity Probe A fue lanzado a 10.000 km en el espacio, confirmando la predicción hasta 140 partes por millón.
Los relojes atómicos de los satélites de navegación tienen que tener en cuenta que se desplazan más rápido en órbita que en tierra, unas décimas de microsegundo al día, que darían lugar a errores de navegación de unos 10 km diarios.
“Ahora, por primera vez desde Gravity Probe A, tenemos la oportunidad de mejorar la precisión y confirmar la teoría de Einstein en mayor medida”, comenta Ventura-Traveset.
Este nuevo esfuerzo aprovecha las ventajas del reloj atómico de máser pasivo de hidrógeno a bordo de cada satélite Galileo, de la dilatación del tiempo variable generada por las órbitas elípticas y la supervisión continua gracias a red global de estaciones de tierra.
“Además, mientras el experimento del Gravity Probe A incluía una sola órbita de la Tierra, nosotros podremos monitorizar cientos de órbitas durante el trascurso de un año”, explica el asesor científico de la ESA. “Esto facilita la posibilidad de refinar gradualmente nuestras mediciones, identificando y suprimiendo los errores. De hecho, eliminar esos errores sistemáticos es uno de nuestros grandes retos”.
“Para ello contamos con el apoyo de los mejores expertos europeos en el seguimiento más preciso del servicio internacional del sistema global de navegación por satélite de Europa, junto con el seguimiento de precisión centimétrica por láser”, concluye el científico español.
Se espera obtener resultados en un año aproximadamente y que estos cuadrupliquen la precisión de los resultados del Gravity Probe A.
Los dos equipos creadores de los experimentos son ZARM, Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad de la Universidad de Bremen en Alemania y SYRTE, Systèmes de Référence Temps-Espace de CNRS / Observatorio de París – PSL Research University /UPMC – Sorbonne Universités en Francia, ambos especializados en la investigación de Física Fundamental.
Está previsto que el próximo experimento de la ESA Atomic Clock Ensemble in Space, emprenda el vuelo a la Estación Espacial Internacional (ISS) en 2017 y continúe con las comprobaciones sobre la teoría de Einstein hasta 2–3 partes por millón.
