Urano, el objetivo prioritario de la NASA para la próxima década

Si queremos desentrañar las claves de nuestros orígenes, de los orígenes de la Tierra y de la Vida, no podemos hacerlo estudiando únicamente nuestro planeta. Muchas de estas claves primigenias se encuentran en otros objetos, en los meteoritos, en los cometas y en planetas y lunas de nuestro sistema solar. Al igual que hicieron nuestros ancestros, seguimos explorando nuestro entorno, el contexto planetario en el que surgimos y en el que habitamos.

El enigmático Urano es el siguiente objetivo, elegido como planeta “estrella” de esta próxima década por la NASA. La misión al gigante de hielo recibe el nombre de UOP (Uranus Orbiter and Probe), durará 19 años y se planea lanzar entre 2031 y 2038.

La hoja de ruta de la NASA en los próximos 10 años

El Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey es el informe ciencia planetaria y astrobiológica producido por la NASA y otras agencias gubernamentales de EEUU, como la National Science Foundation. En este informe se identifican las cuestiones clave a abordar en los próximos diez años y se definen las principales recomendaciones a seguir (realmente no es vinculante, aunque sí suele ser la hoja de ruta principal), dando prioridad a una serie de misiones y objetivos científicos.

Obviamente, en años anteriores han existido informes similares, pero con esta sistemática, periodicidad y denominación, hasta la fecha se han emitido tres grandes informes: el primero, publicado en 2002, para el decenio 2003-2013, el segundo, en 2011, para el decenio 2013-2022, y el último, el pasado 19 de abril, para el decenio 2023-2032.

Para su elaboración final, estos informes se nutren de reuniones y paneles de expertos y de los denominados white papers: publicaciones que abordan temáticas, objetivos, enfoques y recomendaciones desde distintas perspectivas.

Desde hace ya 13 años he tenido la oportunidad de participar como coautor o cosignatario en algunos de estos white papers. Concretamente, en este último de 2023-2032, he sido coautor del white paper #065, Habitability Models for Planetary Sciences, y del #349, BIOMARS: A Foundational High Resolution Environmental Sensor Array. Pues bien, el comité responsable del informe para la próxima década ha identificado tres grandes temas científicos de alto nivel: orígenes, mundos y procesos, y vida y habitabilidad, y ha definido 12 grandes cuestiones.

Siguiendo las recomendaciones del anterior Decadal Survey, la NASA comenzó a estudiar el concepto de una misión Flagship (Buque Insignia) a los denominados Gigantes de Hielo. Y Urano ha sido finalmente el planeta seleccionado como ganador y principal prioridad en el marco de las Nuevas Grandes Misiones.

Misión a Urano

La UOP (Uranus Orbiter and Probe) es aún solo un concepto y no una misión como tal, pero se ha convertido en la nueva protagonista en la exploración del sistema solar, anteponiéndola incluso a la exploración de Encelado. La UOP es una misión que durará 19 años y que se planea lanzar entre 2031 y 2038, dependiendo de cuando sea aprobada, de acuerdo con múltiples factores: políticos, económicos o incluso de otra índole que pudieran obstaculizar el proceso.

Sabemos que la Voyager 2 pasó por Urano a mediados de los 80 del siglo pasado (concretamente, en 1986) y que, desde entonces, no se ha enviado ninguna misión específica allí. La nueva sonda espacial examinaría de cerca el planeta, su atmósfera, sus anillos y sus lunas. La misión contribuiría en gran medida a nuestro aún escaso conocimiento de los planetas helados.

Aunque se ha avanzado en el conocimiento de los gigantes de hielo y sus lunas, desconocemos mucho sobre ellos y yo diría que, en particular, acerca de Urano. Sobre este Gigante de Hielo existen más de 3 200 publicaciones recogidas en la base de datos Web of Science (de ellas, cerca de 3 000 son artículos). Sin embargo, los modelos existentes sobre su origen, geología, estructura y composición no son claros ni se encuentran aún bien establecidos.

Uno de los cuerpos más enigmáticos del sistema solar

Tal y como se destaca en el propio informe, Urano es uno de los cuerpos más enigmáticos del sistema solar. Realmente no tiene una verdadera superficie (al menos de manera estable, como en los planetas terrestres), sino que el planeta consiste en un conjunto de fluidos en continua circulación, moviéndose y arremolinándose bajo patrones aún desconocidos.

Su baja energía interna, su interesante dinámica activa y composición atmosférica (hidrógeno, sulfuro de hidrógeno, helio, metano y trazas de agua y amonio), su tal vez “geología mantélica” de hielo y otros compuestos (agua, amonio, hielos de metano) y su complejo campo magnético constituyen aspectos que todavía no comprendemos en un puzzle planetario cuyas piezas son difíciles de encajar.

Sus lunas se consideran mundos oceánicos

Se ha propuesto que un gigantesco impacto en sus primeras etapas de evolución planetaria podría ser el responsable de la extremada inclinación axial de Urano y posiblemente también de sus 13 anillos y 27 lunas. Estas, compuestas de roca y hielo, muestran actividad geológica y se consideran propiamente mundos oceánicos (probablemente con grandes masas de agua líquida por debajo de sus cortezas). Por todo ello, Urano es, para los responsables del Informe, el planeta “estrella” de esta próxima década en el que la UOP abordará tres grandes objetivos científicos principales: su origen, interior y atmósfera; la magnetosfera, y los satélites y anillos.

La exploración espacial conlleva que muchas de las propuestas y objetivos sean de largo alcance y que se tarde años, incluso decenios, en conseguirlo. Específicamente, en relación con los planetas exteriores, en 2009 fui coautor del informe Technologies for Outer Planet Missions: A Companion to the Outer Planet Assessment Group (OPAG) Strategic Exploration White Paper, para el Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey de 2013-2022, que obviamente incluía, entre otros temas y objetivos, la exploración de Urano.

Por eso, el hecho de que Urano sea un objetivo seleccionado como prioritario para el próximo decenio representa para mí una satisfacción no solo científica, sino también personal. Estoy convencido de que vamos a vivir una década prodigiosa en la exploración de nuestro sistema solar, en la que, además de las misiones de los rovers actualmente en Marte, la exploración de algunas lunas heladas y de Urano como principal prioridad, seremos testigos de muchas otras apasionantes sorpresas planetarias y astrobiológicas.

Somos la generación del espacio

La exploración espacial es apasionante y una fuente de conocimiento que solo puede abordarse desde una aproximación multidisciplinar. Realmente, lo que hacemos es lo que siempre hemos hecho: explorar. Comprender mejor nuestro entorno, nuestros alrededores, otras tierras, las montañas, los océanos, la atmósfera y ahora el cosmos.

Por primera vez, la vida se está adentrando en lo que Carl Sagan llamaba el océano cósmico y nosotros somos la generación del espacio que está viviendo este proceso; tenemos la fortuna de ser testigos de algo que en el futuro formará parte de las enciclopedias sobre este hito y cómo está produciéndose.

Por: Jesus Martinez-Frias

Investigador Científico. Jefe de Grupo de Investigación y Laboratorio. Experto en Meteoritos, Geología Planetaria y Astrobiología. Miembro de los equipos de ciencia de las misiones NASA-MSL (Curiosity) y NASA-Mars2020 (Perseverance), Instituto de Geociencias (IGEO - CSIC - UCM)

Artículo publicado originalmente en The Conversation