La extraña fuerza que impulsa o retiene a las sondas espaciales en los planetas

Desde los comienzos de la exploración espacial muchas naves han efectuado una órbita hiperbólica alrededor de planetas o lunas con el objetivo de aprovechar su energía gravitatoria y dirigirse al objetivo. Pero durante esta maniobra de sobrevuelo ‘algo’ hace que los cálculos teóricos de los científicos no se cumplan y la velocidad de las sondas se desvía de lo previsto.

Esta anomalía se ha detectado con precisión en los sobrevuelos a la Tierra, ya que solo en este caso se cuenta con estaciones de seguimiento, como la de la NASA en Robledo de Chabela (Madrid) o la de la Agencia Espacial Europea en Cebreros (Ávila), que permiten registrar con medidas radar las variaciones de velocidad de las naves.

Así se detectó un incremento imprevisto de unos 4 milímetros por segundo cuando la sonda Galileo sobrevoló la Tierra en 1990, o un decremento similar cuando volvió a hacerlo en 1992. También en 1998 la velocidad de la nave NEAR aumentó hasta 13 mm/s respecto a los cálculos, y anomalías similares se repitieron en los sobrevuelos de Cassini en 1999 (–2 mm/s) o los de 2005 de las sondas Messenger (+0,02 mm/s) y Rosetta (+1,82mm/s), que este año ha llegado al cometa al que se dirigía.

“Estas desviaciones no afectan seriamente a las trayectorias de las naves, pero, aunque tengan valores aparentemente pequeños, es muy importante aclarar a qué se deben, sobre todo en la era actual de la navegación espacial de precisión”, señala a Sinc Luis Acedo Rodríguez, físico de la Universidad Politécnica de Valencia.

Muchas sondas sobrevuelan la Tierra para impulsarse hacia sus destinos. / ISSI

Los científicos todavía no han encontrado ninguna explicación convincente del fenómeno, aunque han propuesto diversas hipótesis. Una apunta a que es la radiación solar la que hace variar la velocidad, otras que son los campos magnéticos o el efecto de las mareas los que influyen, e incluso existen teorías no convencionales, como la existencia de un halo de materia oscura atrapado por la gravedad de la Tierra.

Acedo ha intentado una explicación basada en un supuesto campo gravitomagnético circulante que seguiría los paralelos terrestres, un planteamiento con el que se pueden explicar los efectos en la mayoría de los sobrevuelos. “La teoría general de la relatividad de Einstein predice un campo similar, pero para el caso de los meridianos, y su existencia está bien confirmada con experimentos como Gravity Probe B”, comenta el investigador, aunque reconoce una limitación significativa en su modelo.

“Si existiera ese campo de fuerza –explica– sus efectos se deberían apreciar también en las órbitas elípticas de las naves, y se habría detectado hace tiempo con satélites geodinámicos como LAGEOS o LARES; pero no es así, por lo tanto es difícil que un campo de este tipo aclare el misterio sin perturbar seriamente nuestra comprensión de la gravedad terrestre”.

Descartada esta posibilidad, el experto plantea en un estudio publicado en la revista Advances in Space Research que el comportamiento anómalo de las sondas en los sobrevuelos “debe provenir de algún efecto convencional ignorado hasta la fecha o bien por un error en los programas de análisis de datos”.

Implicaciones más serias

El desfase en las velocidades también podría tener implicaciones mucho más serias en la comprensión de la gravedad, según Acedo: “Ya tenemos antecedentes de que una anomalía aparentemente pequeña en las observaciones astronómicas conduce a nuevas concepciones teóricas, como la del avance del perihelio –punto más próximo al Sol– de Mercurio, que fue fundamental en el desarrollo de la teoría de la relatividad general. En nuestro caso, y sin descartar una explicación por fuentes convencionales, podría ocurrir algo parecido”.

Mientras tanto las sondas espaciales siguen poniendo a prueba a los científicos cada vez que hacen un sobrevuelo. Uno de los últimos lo efectuó en octubre de 2013 la nave Juno en la Tierra de camino hacia Júpiter. De momento la NASA no ha publicado los datos, pero todo indica que su velocidad al pasar sobre nuestro planeta volvió a variar respecto a los cálculos.