Anomalías en la trayectoria de nuestras naves espaciales: ¿materia oscura sobre la Tierra?

No estamos hablando de aquellas naves que se mueven en los confines del Sistema Solar, ni de las que exploran los planetas gigantes y sus lunas en la lejanía, sino sobre la misma Tierra. Se producen habitualmente anomalías de velocidad luego del impulso gravitacional cuando se hacen pasar naves en sobrevuelo sobre nuestro planeta para lograr una asistencia gravitatoria que las acelera, lo que les permite alcanzar lugares remotos en nuestro sistema

En astronáutica se denomina asistencia gravitacional a la maniobra destinada a utilizar la energía del campo gravitacional de un planeta o satélite para obtener una aceleración o frenado de la sonda cambiando su trayectoria.

A esta maniobra se le llama efecto honda, hamacado o asistencia gravitatoria, y se realiza haciendo un sobrevuelo cercano sobre el planeta.

Esta técnica es común en las misiones espaciales destinadas al Sistema Solar exterior. Para ahorrar costo en el tamaño del cohete de lanzamiento y el combustile que éste gasta se diseñan complicadas trayectorias que hacen pasar la nave por uno o varios planetas antes de dirigirse a su destino final.

Para poder utilizar la asistencia gravitacional es necesario un correcto alineamiento de los planetas, razón por la cual las misiones espaciales tienen estrictos rangos de fechas para cumplirse, a las que se les llama «ventanas de lanzamiento».

El primero que propuso utilizar el campo gravitacional de un planeta para dirigir una sonda hacia un destino difícil de alcanzar fue Giuseppe Colombo (1920-1984), matemático e ingeniero en la Universidad de Padua (Italia).

El científico Stephen L. Adler está trabajando ahora para descubrir por qué los cuidadosos cálculos que se hacen para programar estas trayectorias de impulso no coinciden luego con la realidad: regularmente, se presentan anomalías.

En un trabajos anterior al presente, Adler decía que una posible explicación de las anomalías en la velocidad de sobrevuelo puede ser que éstas se producen al dispersar la nave espacial nucleones de materia oscura que está asociada gravitacionalmente con la Tierra. Ahora Adler especula que si la causa de las misteriosas anomalías de sobrevuelo son colisiones con la materia oscura, entonces las naves deben calentarse al pasar por la Tierra.

Estas anomalías de sobrevuelo presentan un misterio para la física moderna. Naves que han pasado por la Tierra en su camino hacia lugares remotos en el Sistema Solar parecen haber sufrido cambios en su velocidad durante la máxima aproximación. El problema es que no siempre se produce un frenado, sino que a veces la anomalía es una inesperada acelereación.

Adler trabajó en esta parte de la cuestión, y planteó que esto se puede explicar con una determinada distribución de dos tipos de partículas de materia oscura.

Ahora bien, la nueva idea en su nuevo artículo en Arxiv es que cuando un objeto material impacta con otro, parte de la energía cinética se disipa en forma de calor. No hay razones aún que nos lleven a pensar que esto se no sea cierto también en las colisiones entre la materia común y la materia oscura. Por esta razón, Adler propone medir la temperatura de las naves cuando pasan a través de una región de materia oscura que, según su modelo, rodea la Tierra.

Se podría hacer de dos maneras: buscando en los registros de datos históricos a ver si se pueden encontrar pruebas de que alguno de los satélites o naves hayan experimentado un calentamiento que no se esperaba o, nucho mejor, enviando una nave diseñada especialmente para medir cambios de temperatura, aunque una misión así llevaría su tiempo de desarrollo y un buen costo en dinero (aunque se podría compensar agregándole otros usos científicos a la misión).

Ya que hay tantas especulaciones, búsquedas y propuestas de experimentos para detectar, medir y comprobar la existencia de materia oscura en el Sistema Solar, en nuestra galaxia e incluso en galaxias lejanas, no estaría mal medirla en las inmediaciones de nuestro propio planeta. Los datos pueden ser extremadamente útiles para la Física.

Una misión que, adicionalmente a su función de exploración, agregue un instrumental delicado capaz de medir los cambios de temperatura en la nave cuando ésta pasa por la región ubicada a unos 70.000 km de la superficie de la Tierra, que es la zona a la que se asocian las anomalías de sobrevuelo detectadas, es un interesante desafío, que puede rendir buenos dividendos para las teorías científicas.

Fuente: Aportado por Eduardo J. Carletti