La NASA capturó las imágenes más claras jamás obtenidas del cinturón de radiación de la Tierra

En un logro sin precedentes para la exploración espacial, la NASA ha revelado las imágenes más detalladas del cinturón de radiación de la Tierra jamás obtenidas. Este cinturón, parte de la magnetosfera terrestre, es una región clave que actúa como escudo protector contra los rayos cósmicos dañinos provenientes del espacio. La captura de estas imágenes fue posible gracias a la sonda espacial Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), una nave de la Agencia Espacial Europea (ESA) que, si bien se dirige hacia Júpiter, ha demostrado ya su capacidad de realizar importantes aportes científicos en su trayecto.

El cinturón de radiación de la Tierra, también conocido como cinturón de Van Allen, es un fenómeno electromagnético compuesto por partículas cargadas atrapadas por el campo magnético del planeta. Estas nuevas imágenes ofrecen una claridad sin precedentes sobre esta región crítica, revelando detalles que no habían sido observados antes. La capacidad de JUICE para capturar tales imágenes no solo brinda información sobre la estructura y composición de la magnetosfera, sino que también ayuda a comprender mejor los peligros y retos asociados a los futuros viajes espaciales humanos a destinos como la Luna o Marte.

La misión de la sonda espacial JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) de la Agencia Espacial Europea (ESA) es una de las exploraciones más ambiciosas de los últimos años, con un objetivo claro: llegar a Júpiter y sus lunas en 2031. Lanzada el 14 de abril de 2023, la misión busca explorar a fondo el planeta más grande del Sistema Solar y tres de sus 79 lunas principales: Calisto, Europa y Ganímedes. El estudio de estas lunas es clave, ya que se considera que algunas podrían albergar océanos subterráneos y potenciales condiciones para la vida.

La sonda JUICE se ha diseñado para ser una pionera en el estudio de la magnetosfera de Júpiter y de su compleja interacción con las lunas galileanas. Ganímedes, la luna más grande del Sistema Solar, es de particular interés, ya que cuenta con su propio campo magnético. Se espera que la sonda recopile datos sobre la atmósfera, superficie y posible actividad interna de estas lunas, que podrían dar pistas sobre su habitabilidad.

En su largo viaje hacia Júpiter, la sonda JUICE debe llevar a cabo complejas maniobras de asistencia gravitatoria, utilizando la atracción de varios planetas para ajustar su velocidad y trayectoria. Estos sobrevuelos son esenciales para asegurar que la sonda pueda llegar a su destino final en 2031. Una de las primeras etapas cruciales de esta travesía ocurrió en agosto de 2023, cuando JUICE realizó un sobrevuelo sin precedentes, pasando a solo 465 millas (unos 748 kilómetros) de la superficie de la Luna y luego sobre la Tierra. Esta maniobra marcó el primer sobrevuelo de la historia entre la Luna y la Tierra, permitiendo no solo que la sonda se encaminara hacia su destino, sino también aprovechar al máximo la recolección de datos sobre el entorno espacial.

Estos sobrevuelos funcionan como “empujones gravitacionales” que permiten que la sonda conserve combustible y ajuste su velocidad y ángulo de viaje de manera eficiente. La estrategia se basa en pasar cerca de planetas para aprovechar su atracción gravitacional y modificar la trayectoria de la nave. Para JUICE, esta serie de asistencias gravitacionales es vital para garantizar que pueda alcanzar el sistema joviano.

El viaje de JUICE no se detiene aquí. Después de este exitoso sobrevuelo entre la Luna y la Tierra, la sonda se dirige ahora hacia Venus, donde en agosto de 2025 realizará otro giro gravitacional que la ayudará a cambiar su rumbo. Posteriormente, JUICE regresará a la Tierra en 2026 y 2029 para realizar nuevas asistencias gravitatorias, antes de finalmente enfilar hacia Júpiter. Estas maniobras complejas no solo optimizan el trayecto de la sonda, sino que también brindan oportunidades únicas para que sus instrumentos científicos recopilen valiosa información sobre el entorno espacial cercano a la Tierra y otros cuerpos celestes.

La sonda JUICE está equipada con instrumentos científicos avanzados que ya han comenzado a demostrar su capacidad de obtener datos relevantes durante los sobrevuelos previos a su llegada a Júpiter. En agosto de 2023, durante su paso cercano a la Luna y la Tierra, se pusieron a prueba dos instrumentos clave: JoEE (Jovian Energetic Electrons) y JENI (Jovian Energetic Neutrals and Ions), diseñados para analizar partículas energéticas y la interacción entre la magnetosfera y el entorno espacial.

Durante el primer sobrevuelo a unos 748 kilómetros de la superficie lunar, JoEE se activó y aprovechó la oportunidad para recopilar datos sobre el entorno espacial de la Luna y su interacción con la magnetosfera terrestre. Aunque el instrumento fue diseñado para estudiar el entorno de Júpiter, su prueba durante este breve período permitió verificar su funcionamiento y capacidad de medir partículas energéticas que afectan tanto a la Luna como a la Tierra.

Un día después, el 20 de agosto, JUICE cruzó a unos 37.000 kilómetros de altitud sobre el Océano Pacífico, en pleno corazón de la magnetosfera terrestre. Durante este tramo, fue el turno de JENI, desarrollado por el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins (APL), que utilizó sus cámaras de alta sensibilidad para detectar átomos neutros energizados. Estos átomos se generan cuando las partículas cargadas provenientes del cinturón de radiación de Van Allen interactúan con el gas de hidrógeno en la atmósfera terrestre. Este proceso permitió a JENI capturar imágenes detalladas de la magnetosfera y obtener información sobre la dinámica de las partículas energéticas alrededor de la Tierra.

El análisis de los datos obtenidos por JENI y JoEE durante su paso por la magnetosfera de la Tierra ha arrojado información sobre la dinámica y composición de esta región, permitiendo a los científicos entender mejor cómo se comportan las partículas energéticas que se encuentran allí. Esta información es crucial para planificar futuros viajes espaciales de larga duración, ya que ofrece una perspectiva más clara sobre cómo proteger a los astronautas de la radiación y asegurar el buen funcionamiento de las naves espaciales en regiones de alta radiación.

Según la NASA, estos primeros resultados ayudarán a abordar problemas clave relacionados con la radiación y la seguridad en misiones más allá de la órbita terrestre. La comprensión detallada del entorno de radiación cercano a la Tierra podría aportar datos vitales para diseñar vehículos espaciales con mayor protección y desarrollar estrategias para salvaguardar la salud de los astronautas en misiones de larga duración.

Tras haber completado su sobrevuelo por la Tierra y la Luna con éxito, la sonda JUICE se prepara para los siguientes pasos de su travesía hacia Júpiter. El viaje de la sonda está diseñado para maximizar el uso de las asistencias gravitatorias, permitiendo que ajuste su rumbo y velocidad sin la necesidad de consumir grandes cantidades de combustible. Esta serie de maniobras gravitacionales es esencial para que la nave llegue al planeta más grande del Sistema Solar en el 2031.

El próximo objetivo de JUICE es realizar un sobrevuelo cercano a Venus en agosto de 2025. La sonda aprovechará la atracción gravitatoria del planeta para alterar su trayectoria y continuar su camino hacia el sistema joviano. Este tipo de maniobra, llamada asistencia gravitatoria, utiliza el movimiento de los planetas para darle un “impulso” adicional a la nave espacial, permitiendo que esta acelere y cambie su rumbo de manera precisa y efectiva. Después de su paso por Venus, JUICE regresará a la Tierra en dos ocasiones más para realizar maniobras similares, en septiembre de 2026 y enero de 2029.

Estas asistencias gravitacionales son parte de un plan detallado de navegación que permitirá a la sonda llegar a su destino final, Júpiter, en julio de 2031. Una vez allí, JUICE se dedicará a su misión principal: estudiar la magnetosfera de Júpiter y explorar tres de sus lunas más importantes, Calisto, Europa y Ganímedes. Este estudio incluirá la observación de la estructura de las lunas, su posible actividad interna y su interacción con el campo magnético de Júpiter, con especial atención a la posible existencia de océanos subterráneos que podrían albergar condiciones propicias para la vida.