Uno de los avances más emocionantes de las últimas dos décadas en la ciencia planetaria es el descubrimiento de lagos y de océanos en las lunas de Saturno y Júpiter. Y lo que más puede estremecer es que algunas de esas “aguas” podrían albergar vida.
Desafortunadamente, no es mucho más lo que sabemos sobre lo que puede haber allí. Así que, ¿cómo podemos explorar estos océanos? Una idea que se está explorando es el desarrollo de submarinos espaciales.
La NASA destinó medio millón de dólares para explorar la posibilidad de enviar submarinos a Titán, la luna de Saturno. Y no es la única, existen otras iniciativas para explorar las subsuperficies de Encélado y la luna de Júpiter, Europa.
¿Tenemos la tecnología para asumir estas misiones?
Con un área de 400,000 kilómetros cuadrados, se estima que Kraken Mare es el océano más grande de Titán. Pero no está lleno de agua: tenemos suficiente evidencia para decir que se trata de un lago de metano, etano y nitrógeno.
El diseño de un submarino para este océano, más grande que el Mar Caspio de la Tierra, sería muy parecido a lo que utilizamos en nuestro planeta, que minimiza el arrastre y puede caber en un vehículo de lanzamiento. El problema está en su funcionamiento una vez que esté en Titán.
La mayoría de las misiones operan de forma autónoma y un submarino no sería distinto. Sin embargo, debido a que las señales microondas y de radio son absorbidas con facilidad por los océanos, tendría que salir a la superficie varias veces para enviar señales de vuelta a la Tierra.
Otro tema a resolver es la fuente de energía, pues no servirían los paneles solares que actualmente se utilizan en las sondas.
Algunas de las partes menos profundas de Kraken Mare tienen unos 30 a 40 metros de profundidad, pero se cree que otras alcanzan los 150 metros. En un estudio reciente, ingenieros investigaron la posibilidad de utilizar reactores nucleares compactos y células de combustible, pero concluyeron que eran demasiado pesados.
En su lugar, propusieron que la electricidad podía generarse a partir de la desintegración radiactiva de plutonio, una técnica similar a que se utilizó con la sonda espacial Cassini.
Al contrario que nuestros océanos, el metano líquido de Titán tiene la mitad de densidad del agua y la gravedad de esa luna es siete veces más débil que la Tierra, parecida a la de nuestro satélite.
Así que los submarinos que se sumerjan a 150 metros en los océanos de Titán no necesitarán someterse a la misma presión de la Tierra. Quizás lo más difícil será controlar la temperatura dentro del submarino.
Incluso cuando en un mar a -180ºC, la desintegración radiactiva de plutonio produce mucho calor, que necesita ser disipado.
Si el objetivo es Europa -de Júpiter- la dificultad aumenta. El océano de agua salada se encuentra bajo una costra de hielo de varias decenas de kilómetros.
Pero la dificultad de sumergirse allí no lo hace menos apetecible, pues en la medida que el agua sea un un prerrequisito para que haya vida, esta luna representa una idea emocionante sobre la posibilidad de que satélites como Europa sean habitables -es posible que en otras lunas de Júpiter, Saturno y posiblemente Urano y Neptuno haya subsuperficies de océanos de agua líquida.
Sin embargo, lograr que un submarino atraviese al menos 5 kilómetros de hielo hace que una misión a Titán sea muy difícil. Para sumergir un submarino en los océanos de Europa se requeriría de cryobots, piezas robóticas capaces de penetrar hielo derritiéndolo y permitiendo que la gravedad empuje hacia adentro al robot.
Con una fuente normal de energía, esta tarea se podría hacer en unos cinco minutos. Pero enviar una fuente típica al espacio no es una tarea fácil.
Así que con la cantidad de energía disponible en la mayoría de las naves espaciales, le llevaría ocho años a un cryobot atravesar la costra de hielo de Europa.
Una opción es utilizar un reactor de fusión nuclear, que haría el trabajo en unas seis semanas. Pero este tipo de reactores no cabe en un cryobot; un problema que se resuelve, y otro que se crea.
Así que la opción que ahora manejan los expertos es dejar el reactor en la superficie y enviar el cryobot con una fuente de energía en forma de luz, a través de un cable de fibra óptica. Una vez que el cryobot llegue al océano, desplegaría el submarino.
La forma de comunicarse con el cryobot sería a través de ondas de sonido (algo similar a como lo hacen las ballenas). Estos mensajes se enviarían de vuelta al vehículo de la superficie, que a su vez lo transmitiría a la Tierra.
Increíblemente, estas ideas ya se han puesto a prueba en la Antártica. Uno de los retos es qué hacer con los sedimentos que se acumulan en la parte delantera de la sonda a medida que se derrite el hielo.
Otro es la esterilización a la que habría que someter estos aparatos para evitar cualquier contaminación a un ambiente que pueda albergar vida.
Así que hay grandes obstáculos por delante, pero la NASA parece estar comprometida para superarlos. En teoría, es posible que la misión se ejecute a mediados del 2040.
Fuente: Chris Arridge (BBC de Londres).
Arridge es investigador y profesor de la Universidad de Lancaster, Reino Unido. Es consejero del Science Technology Facilities Council (STFC) del Reino Unido y de la Agencia Espacial del Reino Unido para la exploración del sistema solar. También es columnista del The Conversation.
