«Nuestra fórmula puede servir para llegar a las lunas de Júpiter»

Con tan solo 25 años recién cumplidos, Javier Roa, estudiante de doctorado e ingeniero aeronáutico del Grupo de Dinámica Espacial (SDG) de la Universidad Politéctica de Madrid (UPM), ha desarrollado un nuevo cálculo de órbitas que puede resultar muy útil en futuros viajes interplanetarios. En sus fórmulas se ha interesado el Centro de Propulsión a Chorro (JPL), encargado del diseño de las misiones de la NASA de exploración de otros planetas, que le ha invitado a pasar cinco meses en sus instalaciones de Pasadena, California (EE.UU.), para conocer su trabajo.

-¿Para qué sirven sus cálculos?-Cuando se lanza una nave a un planeta lejano se aprovecha la gravedad de otros planetas de paso para que la impulsen y le den velocidad, como un efecto honda.

Eso es lo que se llama una maniobra de asistencia gravitatoria.

-¿En qué misiones se emplea esa maniobra? -En todas las que viajan por el Sistema Solar... Las más famosas son las Voyager, lanzadas precisamente por el JPL en los años 70 y que llevan cuarenta años por el espacio. Voyager 1 ya ha abandonado el Sistema Solar, y para ello tuvo antes que volar cerca de Júpiter y Saturno. La 2, su gemela, se acercó a Urano y Neptuno. Las misiones de los rovers a Marte también han aprovechado la gravedad de la Luna y otra muy de actualidad es la europea Rosetta, que para alcanzar el cometa en el que aterrizó, antes pasó varias veces por la Tierra y después por Marte.

-Son unos buenos rodeos...-Este sistema alarga el tiempo del viaje, ya que no vas directamente a donde quieres, pero es que no sería posible de otra forma, por la gran cantidad de combustible que tendrías que cargar. Un lanzamiento es muy caro, entre 5.000 y 10.000 euros por cada kilo que quieres subir al espacio, así que es importante reducir el porcentaje de propulsante, que ganas en sensores e instrumentos, y aprovecharnos de la gravedad de los planetas. La pequeña Voyager 1 prácticamente no gastó combustible en ser impulsada por el Sistema Solar, podemos decir que viajó gratis.

-Pero ustedes quieren mejorar la técnica...-Sí, porque un pequeño error en el cálculo de la órbita puede hacer que una nave termine en una posición a miles de kilómetros de la esperada.

-¿Qué tiene su método de novedoso? -La órbita que describe una nave con respecto a un planeta tiene forma de hipérbola. Estudiamos la geometría del problema para hacer una formulación matemática nueva que permite ganar en precisión. Para ello utilizamos conceptos de la teoría de la relatividad.

-¿Qué tienen en cuenta para hacer esos cálculos?-La atracción de todos los planetas del Sistema Solar, si el planeta sobre el que vuelas tiene atmósfera, la presión que ejerce la radiación solar, el lugar donde estés sobre el planeta, ya que no son perfectamente esféricos y según donde estés te atraerá más o menos, y correcciones relativistas.

-Y estos resultados captaron la atención del JPL.-Sí. Casualmente, se lo escucharon comentar a mi director de tesis, Jesús Peláez, en un congreso en EE.UU y se mostraron interesados. Yo les visitaré de febrero a julio e intentaré integrar nuestra fomulación en los algoritmos empleados por la NASA. Es una gran oportunidad, porque este centro es el que lanzó el primer satélite americano, las sondas Voyager, llevan el programa de exploración de Marte...

-¿En qué futuras misiones se podría aplicar su trabajo?-Por ejemplo, en la misión JUICE de la Agencia Espacial Europea (ESA) para estudiar las lunas heladas de Júpiter: Calisto, Europa y Ganímedes. Será lanzada en 2022 y llegará a Júpiter en torno a 2030. La nave efectuará 20 flybys (sobrevuelos) alrededor de Calisto y dos alrededor de Europa. En un entorno tan perturbado y con tal número de maniobras de asistencia gravitatoria, algunos científicos han llegado a calificar la órbita de JUICE de caótica.

-Un reto donde la precisión es fundamental.-La misión es tan complicada que todavía no se puede calcular bien dónde va a acabar. Es crítico mejorar los cálculos para poder avanzar en las misiones que se lleven a cabo en el futuro, acercarte más a cometas, asteroides...

-Muchos jóvenes que trabajan en áreas científicas optan por marcharse al extranjero. ¿Pasa lo mismo en su campo? -En el sector aeroespacial español hay empresas muy buenas, especializadas en temas concretos. En el cálculo de órbitas son punteras, y han participado en misiones de NASA y la ESA. En cuanto a la investigación, es cierto que en España no hay tantos medios.