La missió Gaia ha arribat aquests dies a la seua òrbita definitiva al voltant del punt de Lagrange L2. Llançada per estudiar 1000 milions de la Via Làctia, ara es troba situada a 1,5 milions de quilòmetres de la Terra.
Per a què cal enviar la nau tan lluny si la Via Làctia es pot veure des de les proximitats a la Terra?
Les raons per enviar la nau tan lluny són bàsicament dues. En situar-se en una òrbita exterior a l'òrbita de la Terra, els dos telescopis a bord miraran cap a l'exterior del sistema solar i mai es trobaran de cara amb el disc solar, la qual cosa podria ser nefasta per a la delicada òptica de la missió. A més a més els panels solars estaran encarats de manera permanent cap al Sol i el subministrament d'energia estarà assegurat. Per altra banda en estar tan lluny de la Terra, el nostre planeta no produirà mai eclipsis sobre les zones d'estudi.
Tots sabem, més o menys, com es mou un cos menut respecte d'un altre de gran massa, com podria ser la Terra respecte del Sol. La trajectòria que segueix el cos menut s'anomena òrbita i depenent de l'energia del cos menut, aquesta pot ser tancada com la que segueixen els planetes al voltant del Sol o oberta com la que fan molts cometes.
La cosa es complica quan hi ha un altre cos en joc, en el nostre cas el Sol, la Terra i Gaia. Serà el conegut problema dels tres cossos en gravitació. L'estudi detallat que en feu el físic francès Joseph Louis Lagrange li permeté descobrir que aleshores existeixen cinc punts al voltant dels cossos principals (punts de Lagrange) en els quals es pot situar un tercer cos (Gaia), de massa negligible, de forma que mantinga la seua posició respecte als dos cossos més massius. En aquests punts s'equilibren les forces reals (gravitatòria) i fictícies (centrífuga) sobre el tercer cos, de manera que la força total sobre ell és zero.
El punt de Lagrange L2 és un d'aquests punts d'estabilitat gravitatòria. Situat a 1,5 milions de quilòmetres de la Terra, L2 es troba en la línia que uneix el Sol i la Terra, però en una òrbita exterior a la de la Terra.
L'animació que adjunte ens presenta els camps gravitatoris del sistema Sol-Terra amb isocontorns de potencial gravitatori constant, com els que uneixen punts de la mateixa alçada en els mapes topogràfics o els de la mateixa pressió en els mapes del temps. Els forats de potencial gravitatori es veuen molt clarament enmig de les muntanyes de potencial on s'hi troben els punts de Lagrange (L1-L5).
Tanmateix L2 té un defecte. És un punt inestable. Si ens n'apartem una mica ràpidament caurem cap a la Terra. Malgrat això és possible situar les missions espacials al voltant de L2 en una òrbita perpendicular, òrbita de Lissajous, que és la que ha començat a seguir Gaia aquesta setmana.
Des de ESA, David Milligan, director d'operacions de Gaia, ens diu "Entrar en òrbita al voltant de L2 és una proesa bastant complexa, que s'ha aconseguit posant en marxa els propulsors de Gaia de manera que espentaren la nau espacial en la direcció adequada, mantenint al mateix temps el Sol apartat dels delicats instruments científics"
Una vegada els instruments de la nau estiguen comprovats i cal·librats completament, cosa que durarà uns quatre mesos, Gaia començarà la seua aventura científica per desvelar-nos una nova realitat de la nostra galàxia.
En continuarem parlant.
Enric Marco des de poldsestels
Cap comentari :