La nave espacial Lucy, actualmente en su trayectoria hacia los asteroides troyanos de Júpiter, podría experimentar una modificación en su órbita que le permitiría acercarse a un asteroide aún no descubierto. Un nuevo estudio sugiere que esta maniobra podría enriquecer la misión de Lucy, añadiendo un nuevo objetivo de investigación y ayudando a comprender mejor las diferencias entre los dos grupos de asteroides troyanos que orbitan el planeta gigante.
El trabajo ha sido publicado en el servidor de preprints arXiv. El grupo L4 es el objetivo principal de la misión, donde se prevén cuatro de las cinco visitas programadas a asteroides. La única excepción es el binario Patroclus-Menoetius, ubicado en el grupo L5, que contiene asteroides que viajan detrás de Júpiter en su trayectoria orbital. Sin embargo, Lucy solo podrá visitar una pequeña fracción de los asteroides que se estima pueblan esta región del espacio.
Planificación de la misión y búsqueda de nuevos objetivos
El trayecto orbital de Lucy es complejo, ya que utilizará varios asistencias gravitacionales de la Tierra y el Sol para alcanzar la órbita de Júpiter en dos ocasiones distintas. Uno de los principales objetivos del estudio fue determinar cómo se podría ajustar la trayectoria de la nave para acercarse a un asteroide más pequeño, incluso si este aún no ha sido oficialmente descubierto.
El primer paso lógico sería identificar qué asteroide podría ser el objetivo. La mayoría de los asteroides más grandes en el grupo L5 (aquellos con diámetros superiores a 10 km) ya han sido identificados. Sin embargo, se sospecha que existen numerosos asteroides no descubiertos que no han recibido suficiente tiempo de observación o que no han estado bajo la vigilancia de un observatorio potente.
Los diámetros de los asteroides siguen una ley de potencia, lo que significa que hay significativamente más asteroides de diámetros menores que de mayores. Conociendo la cantidad de asteroides más grandes, los investigadores pudieron estimar el número total de asteroides más pequeños en el sistema. Utilizando distribuciones estadísticas, modelaron las posiciones aproximadas en términos de latitud, longitud y distancia heliocéntrica.
Las conclusiones de este modelo se utilizaron para planificar una campaña de observación para finales de 2026, cuando los troyanos estarán en oposición a la Tierra. Según el estudio, si un telescopio grande, como el Subaru o el Observatorio Vera Rubin, observa la zona con mayor densidad de asteroides, es probable que se identifiquen candidatos para un sobrevuelo de alrededor de 700 m de diámetro en solo una noche de observaciones. Un asteroide más pequeño, de aproximadamente 500 m, requeriría unas pocas noches de observación.
Sin embargo, cualquier cambio en la trayectoria requeriría energía, y un ajuste excesivo podría comprometer otros objetivos de la misión. Los autores del estudio, que incluyen al investigador principal adjunto de Lucy y a otros científicos de diversas universidades estadounidenses y de la NASA, calcularon la cantidad máxima de «delta-v» que podría utilizarse para modificar la trayectoria de la nave. Se decidieron por una corrección de trayectoria «moderada» de alrededor de 50 m/s, que es manejable con las reservas de combustible que Lucy ya lleva a bordo.
Los investigadores identificaron dos ventanas potenciales para realizar esta corrección. La primera sería tras el tercer asistente gravitacional de la Tierra, lo que permitiría un ángulo hacia el centro del grupo L5. Sin embargo, si la nave ajusta su trayectoria en este punto, necesitará una corrección adicional después del sobrevuelo del nuevo asteroide para asegurarse de que aún pueda alcanzar el objetivo binario en el grupo L5. La segunda opción sería «post-Patroclus», cuando la nave navega hacia el borde exterior del grupo L5, lo que permitiría un mayor alcance con un cambio rápido en la velocidad y un tiempo más prolongado para llegar a un objetivo potencial.
Para llevar a cabo este plan, el equipo de misión necesitará conseguir tiempo de observación en un telescopio lo suficientemente grande durante el final de la ventana de 2026. Sin esta disponibilidad, será poco probable que encuentren un asteroide adicional para que Lucy lo visite. Dada la nueva ciencia que podría derivarse de la visita a un asteroide de ese tamaño, especialmente teniendo en cuenta el bajo costo de una ligera modificación en la trayectoria de una misión ya operativa, sería una oportunidad desperdiciada no aprovecharla. Sin embargo, el tiempo de observación es un recurso muy demandado, por lo que la comunidad asteroidal deberá esperar y ver si este intrépido explorador troyano recibe el apoyo necesario para ser aún más innovador.
