Londres.– El lanzamiento en 1977 de la sonda espacial Voyager, actualmente a 18.400 millones de la Tierra y a punto de rebasar el Sistema Solar, fue posible gracias a las ideas matemáticas y la persistencia de Michael Minovitch, un estudiante de doctorado de 25 años que solucionó el «problema de los tres cuerpos» en 1961 y descubrió cómo lanzar sondas al espacio.
Así lo recoge un informe de Christopher Riley y Dallas Campbell publicado el pasado domingo en BBC-Mundo. Conforme a sus autores, la puerta al más allá del Sistema Solar permaneció cerrada durante los primeros 20 años de la carrera espacial. Desde 1957, cuando el Sputnik 1 se convirtió en la primera obra de ingeniería que pudo orbitar sobre la Tierra, la ciencia comenzó a mirar cada vez más allá en el cosmos. Se enviaron naves a la Luna, a Venus y a Marte. Pero un factor crucial impedía alcanzar distancias más lejanas.
Actualmente las sondas Voyager 1 y 2 estudian el ambiente del sistema solar exterior, esperando que su vida útil sea suficiente para llegar a la zona denominada heliopausa. Esta capa se debe al encuentro entre las partículas eléctricas producidas por el Sol, denominadas viento solar, con las partículas eléctricas del medio interestelar. Por tanto, las sondas Voyager se han convertido en los instrumentos artificiales más lejanos jamás enviados por el hombre.
Una misión que se proyectó para durar cinco años ha cumplido su trigésimo quinto aniversario. Los científicos de la Nasa siguen recibiendo datos de los Voyager a través de la red del espacio profundo DSN (Deep Space Network). Las señales que se envían desde Madrid Deep Space Communications Complex al Voyager 1 tardan a la velocidad de la luz 14 horas y 20 minutos en llegar hasta él y otro tanto en volver. Y se sigue alejando.
En 1942, por primera vez en la historia un objeto creado por el hombre cruzó la invisible línea de Karman, que marca el borde del espacio. Sólo 70 años después, otra nave espacial viaja hasta la última frontera del Sistema Solar.
Para viajar a los planetas exteriores hace falta escapar de la fuerza gravitacional que ejerce el Sol y para eso es necesaria una nave espacial muy grande. El viaje hasta Neptuno, por ejemplo, a 2.500 millones de kilómetros, podría llevar fácilmente 30 ó 40 años debido a esa fuerza.
En su momento, la Nasa no podía asegurar la vida útil de una sonda por más tiempo que unos meses, así que los planetas lejanos no estaban dentro de las posibilidades. Hasta que el joven estudiante Minovitch, entusiasmado por la nueva computadora IBM 7090, la más rápida en 1961, resolvió el problema más difícil de la ciencia mecánica celeste: el de «los tres cuerpos».
Se refiere al Sol, un planeta y un tercer objeto que puede ser un asteroide o un cometa viajando por el espacio con sus respectivas fuerzas de gravedad actuando entre ellos. La solución establece con exactitud cómo afectan la gravedad del Sol y la del planeta a la trayectoria del tercer objeto.
Sin amilanarse por el hecho de que las mentes más brillantes de la historia no lograron resolver esta incógnita, Minovitch se concentró en despejarla. Su intención era usar la computadora para buscar la solución a través de un método de repetición. Los cálculos de Minovitch permitieron la exploración de los planetas del Sistema Solar más lejanos. Mientras estudiaba un doctorado en el verano de 1961, se puso a programar series de ecuaciones para aplicar al problema.
Minovitch llenó su modelo con datos de las órbitas planetarias y durante una pasantía en el Jet Propulsion Lab de la Nasa obtuvo información más exacta sobre las posiciones de los planetas. El joven estudiante demostró así que si una nave pasa cerca de un planeta que orbita alrededor del Sol puede apropiarse de parte de la velocidad orbital de ese astro y acelerar en dirección opuesta al Sol sin utilizar el combustible de propulsión de la nave.
Sin financiación para continuar con sus pruebas en la computadora, y en un intento por convencer a la Nasa de la importancia de su descubrimiento, dibujó a mano cientos de trayectorias de misiones teóricas al espacio exterior. Entre ellas había una ruta de vuelo específica que se convirtió en la trayectoria de las sondas Voyager.
Pero en 1962 el Jet Propulsion Lab estaba ocupado con el Proyecto Apolo, y nadie hizo mucho caso al hallazgo de Minovitch. Sin embargo, a Gary Flandro, quien realizó otras prácticas de verano en la Nasa, sí le llamó la atención. Flandro, ingeniero espacial, sabía que cualquier misión a los planetas exteriores tenía que viajar lo más rápido posible para aprovechar al máximo la vida útil de las naves. Así que en el verano de 1965 investigó si el problema de los tres cuerpos podría utilizarse en la exploración de los planetas lejanos, y dibujó gráficos que indicaban la futura posición de los astros.
Sus trazados revelaron que Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno iban a posicionarse en el mismo lado del Sistema Solar para finales de los años ’70. Con la solución del problema de los tres cuerpos, una misma misión en 1977 podría arrojar una sonda que pasara por los cuatro planetas en 12 años. Una oportunidad que no volvería a repetirse en 176 años.
Gracias a la insistencia de los jóvenes -y a la intervención de un consejero presidencial sobre asuntos espaciales- la Nasa finalmente aceptó la idea de una gran expedición a los planetas lejanos utilizando la fuerza de propulsión descubierta por Monovitch. En 1970 se consiguieron los fondos para la construcción de las dos naves espaciales gemelas que se convertirían en las Voyagers.
Aunque no podían financiar una misión que fuera más allá de Saturno, los optimistas ingenieros de la Nasa equiparon las naves para que mantuvieran sus antenas orientadas hacia la Tierra décadas después de haber pasado ese planeta. También construyeron un sistema generador de energía que duraría al menos hasta el año 2020. Pero lo más visionario fue incluir cinco experimentos a bordo capaces de medir las condiciones del espacio exterior si es que finalmente consigue salir de nuestro sistema planetario.
En 1977 las astronaves despegaron de la Tierra, y nadie se imaginaba que durarían tanto tiempo. Pero en 2012 continúan su viaje, aún llegan sus señales debilitadas por la distancia, y aún les esperan fascinantes descubrimientos.