¿Por qué será recordado 2015 en el campo de la exploración espacial? Sin duda, porque el próximo año veremos por primera vez dos planetas enanos. El primero será Ceres, que recibirá la visita de la sonda Dawn, pero no nos engañemos, el verdadero protagonista de 2015 será Plutón. Al fin podremos ver el verdadero rostro del que hasta hace unos años era el noveno planeta del sistema solar, y todo gracias a la misión New Horizons. La intrépida sonda ha estado hibernando durante los últimos meses, pero el pasado 6 de diciembre se despertó por última vez cuando se hallaba a 261 millones de kilómetros de su objetivo. New Horizons comienza así su fase final que culminará con el sobrevuelo de Plutón y sus cinco lunas el 14 de julio de 2015 a las 11:50 UTC.

La pequeña sonda de 478 kg despegó el 19 de enero de 2006 para explorar el último planeta que no había recibido la visita de una sonda espacial. La ventana de lanzamiento iba del 11 de enero al 14 de febrero, pero la nave debía despegar antes del 2 de febrero para poder sobrevolar Júpiter y realizar una maniobra de asistencia gravitatoria. De no haber despegado antes de esa fecha la sonda habría alcanzado el sistema de Plutón entre 2018 y 2020. La New Horizons alcanzó al mismo tiempo la velocidad de escape terrestre y del sistema solar gracias a su cohete Atlas V 551 y a su etapa superior Centaur. Con una velocidad de 16,26 km/s (58 536 km/h) se convirtió en el objeto humano con una mayor velocidad de escape de la Tierra. Como comparación, las Voyager fueron puestas inicialmente en órbita solar y sólo alcanzarían la velocidad de escape respecto al Sol después de las asistencias gravitatorias con los planetas exteriores. Sea como sea, la New Horizons nunca adelantará a las Voyagers, pero será el quinto artefacto humano que abandonará el sistema solar tras la Pioneer 10, la Pioneer 11, la Voyager 1 y la Voyager 2. En febrero de 2007 la New Horizons pasó por Júpiter, lo que permitió acelerar la nave en 4 km/s hasta alcanzar los 83 000 km/h, acortando de paso el viaje hasta Plutón en tres años.

La New Horizons ha logrado esta velocidad gracias a las interacciones gravitatorias, ya que carece de un sistema de propulsión propiamente dicho. Eso sí, posee 16 propulsores de hidrazina, cuatro con un empuje de 4,4 newtons que sirven para pequeñas correcciones de la trayectoria y doce de 0,8 newtons para ajustes de la posición de la nave (en realidad sólo se usan ocho propulsores en un momento dado, ya que el resto actúan como reserva). Para alimentar estos propulsores la nave lleva 77 kg de hidrazina (presurizados por helio) en un tanque de titanio. Desgraciadamente, el mismo año en el que fue lanzada la sonda la Unión Astronómica Internacional decidió cambiar la definición de planeta, a resultas de la cual Plutón pasó de ser un ‘señor planeta’ a un ‘vulgar’ planeta enano. Una decisión que por cierto no le sentó nada bien al investigador principal de la misión, Alan Stern, el cual ha luchado desde entonces contra viento y marea para que Plutón recupere su título anterior. Y no ha sido el único cambio que ha experimentado la misión. Dos de las cinco lunas de Plutón, Estigia y Cerberos, han sido descubiertas después del despegue de la nave (las otras lunas son Caronte, Nix e Hidra).

La New Horizons era la última versión de una serie de propuestas de misiones para estudiar Plutón que se remontan a los años 70. Anteriores propuestas como la Pluto Fast Flyby o la Pluto Express (luego conocida como Pluto Charon Flyby) fueron canceladas por su alto presupuesto. El tiempo corría en contra de la agencia espacial, ya que la comunidad científica quería enviar una sonda a Plutón antes de 2020 para poder estudiar su tenue atmósfera (compuesta de nitrógeno, metano y monóxido de carbono) antes de que se congelase (Plutón se está alejando del Sol). Hasta ese momento la NASA sólo tenía dos tipos de sondas: las muy caras -denominadas Flagships, de dos mil a tres mil millones de dólares, y las baratas, de la clase Discovery (de unos 500 millones).

Una misión a Plutón no podía ser de tipo Discovery, así que la NASA creó una nueva categoría denominada New Frontiers para sondas de hasta mil millones con el fin de acomodar el presupuesto de la New Horizons. Finalmente, la misión fue aprobada por la NASA en noviembre de 2001. A diferencia de la mayor parte de sondas espaciales de la NASA, la New Horizons no ha sido gestionada por el JPL, sino por el Applied Physics Laboratory de la Universidad Johns Hopkins (JHU/APL), mientras que el SwRI (Southwest Research Institute), con Alan Stern a la cabeza, estará a cargo de las operaciones científicas.

La New Horizons usa un generador de radioisótopos (RTG) de tipo F-8 con 18 módulos GPHS (General Purpose Heat Source), similar a los usados por las sondas Cassini, Galileo y Ulysses. En principio debía llevar 10,9 kg de óxido de plutonio-238 para obtener electricidad en las afueras del sistema solar, pero los problemas en la producción de plutonio en los EEUU provocó que finalmente llevase solamente 9,75 kg, lo que redujo su potencia prevista en un 15%. La eficiencia a la hora de convertir el calor en electricidad del RTG es de sólo 6,4%, por lo que a la distancia de Plutón toda la nave deberá consumir menos que una bombilla de 200 vatios. El RTG generaba 240 vatios en el momento del despegue, pero su potencia ha disminuido con los años (a un ritmo de unos 3,5 vatios por año), precisamente por lo cual la propuesta Pluto Express debía incluir un RTG con una potencia inicial de 290 vatios. En cualquier caso, los instrumentos estarán sometidos a una dosis de apenas 5 krads durante el encuentro con Plutón.

La sonda carece de una batería que haga de intermediaria entre el RTG y los sistemas (una característica que sí posee Curiosity) así que debe gestionar muy bien el consumo durante los sobrevuelos de Júpiter y Plutón. Por este motivo, los siete instrumentos de la sonda consumen menos de 30 vatios funcionando al unísono y su masa sea minúscula (apenas 30,2 kg en conjunto). Para ahorrar energía, la sonda ha entrado en hibernación durante varias fases de su misión. No se trata de una ‘hibernación profunda’ como la de la sonda europea Rosetta, sino una más suave. Incluso estando en el modo de hibernación la nave se ha comunicado una vez por semana para mandar datos sobre la salud de sus sistemas con una velocidad de 10 bps.

Desde su lanzamiento la New Horizons ha pasado dos tercios de su tiempo hibernando en un total de 18 periodos diferentes, cada uno con una duración comprendida entre 36 y 202 días. Esto ha permitido reducir el desgaste de la electrónica y el coste de la misión. Además, cada año la nave se ha sometido chequeos anuales o ACO (Annual Checkouts), el último de los cuales comenzó el pasado 15 de julio. Este ACO terminó al dar paso a la última hibernación el 29 de agosto, una hibernación que terminó el 6 de diciembre. La señal de la reactivación de la New Horizons tardó cuatro horas y 26 minutos en recorrer los 4700 millones de kilómetros que separan la nave de nuestro planeta y fue recibida por la antena DSS-43 de Canberra (Australia) que forma parte de la red de espacio profundo (DSN) de la NASA.

La sonda ya no volverá a dormir más hasta su encuentro con Plutón. La fase del encuentro con el planeta enano dará comienzo de forma oficial el 15 de enero de 2015 y culminará el 14 de julio. Ese día a las 11:50 UTC la sonda pasará a 13700 kilómetros de Plutón y a unos 29500 kilómetros de Caronte, desvelando por primera vez su naturaleza. La espera hasta julio se nos va a hacer muy larga.