Impresión de un artista de la nave espacial ESA-JAXA BepiColombo. Crédito: ESA/ATG medialab
BepiColombo es una misión conjunta entre la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) diseñado para estudiar el planeta Mercurio. Lanzado a fines de 2018, su compleja trayectoria involucró un sobrevuelo más allá de la Tierra el 10 de abril de 2020. Aprovechamos el evento para organizar una campaña de observación coordinada. El objetivo principal era calcular y comparar las propiedades de la órbita de sobrevuelo observadas con los valores disponibles del control de la misión. El método que diseñamos podría mejorarse para futuras campañas de observación dirigidas a objetos naturales que pueden colisionar con nuestro planeta.
La trayectoria entrante de la sonda limitó la observabilidad desde tierra a solo unas pocas horas, aproximadamente el momento en que estuvo más cerca de la Tierra. La red de telescopios que utilizamos ha sido desarrollada por el Centro de Coordinación NEO de la ESA (NEOCC) con capacidades para observar rápidamente impactadores inminentes, presentando así órbitas similares. Nuestro equipo adquirió con éxito el objetivo con varios instrumentos, como el telescopio chileno 6ROADS, el telescopio Zadko de 1.0 m en Australia, la red de telescopios ISON y el telescopio Kryoneri de 1.2 m en Corinthia, Grecia.
Las observaciones fueron difíciles debido al movimiento angular extremadamente rápido del objeto en el cielo. En un momento, los telescopios vieron que la sonda cubría el doble del tamaño de la luna en el cielo cada minuto. Esto desafió las capacidades de seguimiento y el tiempo la exactitud de los telescopios. Cada telescopio se movía a la velocidad instantánea predicha del objetivo mientras tomaba imágenes, "rastreando" la nave espacial. Las estrellas de campo aparecían como estelas, mientras que BepiColombo en sí era una fuente puntual, pero solo si la observación comenzaba exactamente en el momento adecuado. Debido a que la sonda se movía tan rápido, cualquier error de fecha de las imágenes del telescopio se traduce en errores de posición de la sonda. Para alcanzar una medida precisa de 0.1 metros, la fecha de las imágenes necesitaba tener una precisión de 100 milisegundos.
Los resultados finales se condensaron en dos cantidades medibles que podrían compararse directamente con las de Mission Control, la distancia del perigeo y el momento del máximo acercamiento de la sonda a la Tierra. Ambos números coincidieron perfectamente, demostrando que nuestro método fue un éxito: calculó una predicción más precisa de la órbita de BepiColombo; también proporcionó información valiosa para futuras observaciones de objetos que colisionan con la Tierra:
- Una campaña de observación puramente óptica puede proporcionar información sobre la trayectoria durante un sobrevuelo con niveles de precisión inferiores al kilómetro y al segundo.
- Una campaña similar conduciría a una precisión de subkilómetros y subsegundos para la hora y la ubicación de la entrada atmosférica de cualquier objeto en colisión.
- La precisión de tiempo por debajo de 100 milisegundos es crucial para las observaciones más cercanas.
- Es posible organizar campañas astrométricas con cobertura de casi todos los continentes.
Escrito por el investigador de OzGrav Dr. Bruce Gendre, Universidad de Australia Occidental.
