La navegación espacial y los cuásares, por Tomás Unger

Esto permitirá la ubicación precisa de objetos en el espacio, incluido nuestro planeta, y ayudará al estudio y la navegación espacial, disminuyendo riesgos en la exploración del universo. Para entender su importancia, hay que conocer la influencia de la astronomía en la navegación.

–”Sin embargo, se mueve”–

Con las palabras que se leen en el intertítulo, Galileo Galilei (1564 -1642) respondió a la Iglesia Católica, la cual le exigía retractarse de sus teorías sobre el cosmos. Con el telescopio que perfeccionó, Galileo no solo confirmó el movimiento de los planetas alrededor del Sol, también descubrió que Júpiter tiene lunas girando en su órbita.

La revelación de que los astros no son objetos fijos en un firmamento que gira alrededor de una Tierra inmóvil, sino que se mueven, fue algo revolucionario y, para el dogma religioso que gobernaba el conocimiento en su época, una peligrosa herejía.

Hoy sabemos que no solo los planetas se mueven, sino también que todo el cosmos lo hace. El Sol, nuestra estrella central, se mueve con todo el sistema solar dentro de nuestra galaxia. Esta, la Vía Láctea, con diámetro de 100 mil años luz, tiene unos 200 mil millones de estrellas. Las estrellas están principalmente a lo largo de brazos de polvo y gas, que giran en torno al centro galáctico.

Las zonas más distantes, a unos 50.000 años luz del núcleo, se calcula que dan una vuelta a la galaxia cada 250 millones de años. El sistema solar y nuestro grupo local de estrellas están a unos 26.000 años luz del núcleo, y completan una órbita galáctica en la mitad del tiempo.

La mayoría de las estrellas de nuestro vecindario galáctico más cercano, que son las más visibles a simple vista, se desplazan aproximadamente a la misma velocidad y en la misma dirección, por lo que su posición no parecería cambiar en toda una vida, a veces por siglos.

El astrónomo egipcio Ptolomeo, que vivía en Alejandría en el siglo II, comparó sus mapas celestiales con los del griego Hipparcos, que vivió tres siglos antes. Al no ver mayores cambios de posiciones entre los mapas de ambos, dedujo que los astros no se movían, con excepción de los cinco planetas conocidos entonces, que parecían moverse de manera caprichosa, y que Ptolomeo interpretó como órbitas caprichosas en relación a la Tierra.

–Un cosmos en movimiento–

Si Ptolomeo hubiese visto mapas de estrellas más antiguos, habría notado cambios en algunos astros, especialmente los más lejanos. Pero algunos astros lejanos y visibles no son estrellas, y también se mueven: alrededor de nuestra galaxia giran dos galaxias menores, las Nubes de Magallanes, así llamadas porque fueron identificadas por Magallanes cuando circunnavegó la Tierra en 1519. Estas pequeñas nubes de estrellas parecen ser restos de una galaxia que colisionó con la nuestra. Orbitan la Vía Láctea entre 160 mil y 190 mil años luz de distancia.

Otro astro tenue a simple vista es la galaxia mayor más cercana, Andrómeda, que está a unos 2,5 millones de años luz y se desplaza a unos 6.000 kilómetros por segundo. Avanza en dirección a nuestra galaxia, con la que colisionará dentro de unos 2 mil millones de años.

–Un problema de navegación–

Antes de la tecnología moderna de navegación se usaban las estrellas más brillantes como punto referencial para obtener direcciones complementarias a las cardinales. Para navegar cuando el cielo está cubierto, y es imposible orientarse por las estrellas, se han usado puntos de referencia inmóviles y visibles a gran distancia: los faros, ubicados en puntos estratégicos de las costas desde los tiempos de los faraones y Grecia antigua.

Los cambios de posición de las estrellas no son aparentes a simple vista de una década a otra, por lo que no afectaban la navegación tradicional por tierra y mar. Sin embargo, la diferencia de posiciones se hace aparente cuando se quiere asegurar la trayectoria de un satélite o una sonda espacial, que viajan por miles o millones de kilómetros, y la Tierra no puede servir como punto fijo de referencia. Una desviación de milímetros a principios del trayecto puede causar un error de decenas o de miles de kilómetros al final del viaje, cuando se intente, por ejemplo, pasar junto a un asteroide o llegar a Marte.

Cuanto más lejos está un punto al movernos, menor es el cambio de posición aparente (relativa a quien lo observa). Visto de un carro que se mueve a 50 km/h, un poste que está a unos metros de distancia parece pasar volando. En cambio un poste en un cerro distante parece no cambiar de posición por varios minutos.

Por ese mismo principio, una nave espacial podría usar como punto de referencia objetos muy distantes que, a pesar de sus movimientos, parecerían inmóviles. El problema es que las estrellas y galaxias más distantes, y por lo tanto de menor cambio de posición relativa, no son fáciles de diferenciar, especialmente con pequeños instrumentos a bordo de una sonda espacial. Se necesitan varios puntos de referencia claros y fijos para mantener una trayectoria espacial exacta.

–Faros celestiales–

La solución la dieron los cuásares (acrónimo en inglés de fuente de radio cuasiestelar). Se trata de núcleos galácticos muy distantes y energéticos descubiertos a mediados del siglo XX. Los cuásares emiten pulsos electromagnéticos en frecuencias de radio detectables desde nuestro sistema solar, tras viajar por miles de millones de años luz. A tales distancias, parecen inmóviles aun para los instrumentos más potentes.

Los cuásares son puntos de referencia tan precisos que permiten observar movimientos otrora imperceptibles en la Tierra; por ejemplo, variaciones ínfimas de rotación o de continentes causadas por terremotos, y corregir al milímetro las posiciones de la red satelital de GPS. Gracias al mapa celestial de Gaia, ahora sí podemos ir a Marte.

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