Después de la Luna, Marte y los asteroides cercanos, el programa espacial chino tiene en el sistema solar exterior uno de sus objetivos. Alrededor de 2030 el gigante asiático planea lanzar una misión a Júpiter para estudiar su magnetosfera y el interior del gigante gaseoso, algo así como la misión Juno de la NASA (de hecho, recientemente China ha usado la señal de Juno para «practicar» con su flamante red de espacio profundo). Esta misión será la primera de China en el sistema solar exterior y le permitirá refinar, entre otras tecnologías, las comunicaciones de larga distancia y el uso de generadores de radioisótopos (RTG). Las sondas lunares Chang’e 3 y 4 incorporan RTGs, aunque han sido usados principalmente como calefactores (RHUs) y el plutonio-238 que llevan es de fabricación rusa. Se desconoce si China tiene en activo un programa para la fabricación de este isótopo —que, recordemos, no tiene ningún uso militar ni civil aparte de servir para RTGs—, aunque dado el rápido progreso del programa espacial chino no sería sorprendente que así fuera.

En cualquier caso, el siguiente objetivo del programa espacial chino es nada más y nada menos que el espacio interestelar. O, mejor dicho, que eso suena muy rimbombante, el estudio de la heliopausa, o sea, la frontera donde el viento solar pierde su fuerza en favor del viento interestelar. Las míticas sondas Voyager 1 y 2 se encuentran en estos momentos en la región comprendida entre la parte interior de la heliosfera y la heliopausa y han descubierto que se trata de una región bastante turbulenta, de ahí que cada pocos meses leamos noticias sobre que, esta vez sí, han cruzado al espacio interestelar. El límite interior de la heliosfera se denomina frente de choque y se encuentra a unas 100 Unidades Astronómicas (quince mil millones de kilómetros) y llegar hasta allí no es fácil —más bien no es rápido— con la tecnología actual.

Hace varios años que pudimos ver las primeras propuestas de misiones interestelares chinas, pero ha sido ahora cuando se han concretado estos planes. Lo más llamativo es que esta misión al límite de la heliosfera parece haber aumentado su prioridad y es posible que se lance antes que la misión a Júpiter, algo que, por otro lado, tampoco es tan extraño teniendo en cuenta que su instrumentación será más sencilla que la requerida para estudiar el gigante joviano. La misión interestelar ha recibido el genérico nombre de IHP, que no es otra cosa de las siglas de Sonda de la Heliosfera Interestelar (Interstellar Heliosphere Probe). La misión consistiría de dos sondas: una, la IHP-1, que se enviaría rumbo a la heliopausa siguiendo la trayectoria más corta y otra, la IHP-2, en dirección contraria, hacia la cola de la misma. Esta última debería dilucidar la estructura de la cola, que nadie sabe cómo es exactamente. Las sondas Pioneer 10 y 11 volaron en esta dirección, pero dejaron de funcionar antes de superar las 80 UA.

Para llegar a las 100 UA en un plazo razonable de tiempo, las dos sondas realizarán varias asistencias gravitatorias. IHP-1 despegaría en 2024 y llevaría a cabo dos sobrevuelos de la Tierra (en 2025 y 2027) y uno de Júpiter (en 2029). La fecha de lanzamiento viene dada por la necesidad de sobrevolar Júpiter, por lo que de aplazarse habría que esperar varios años hasta la siguiente ventana de lanzamiento. Llegaría a la heliopausa (100 UA) en 2049 aproximadamente. IHP-2 sería lanzada casi una década más tarde y, tras sobrevolar Júpiter en 2033, pasaría por Neptuno en 2038. La comunidad científica lleva años pidiendo una sonda que estudie alguno de los gigantes de hielo, así que la IHP-2 aprovechará la oportunidad y llevará instrumentos para estudiar el sistema de Neptuno, incluyendo una sonda atmosférica.

En cuanto al diseño de la nave, se han estudiado dos opciones. La primera, más sencilla, consiste en una sonda de 3300 kg en total (910 kg en seco) que despegaría mediante un Larga Marcha CZ-3B y estaría dotada de RTGs y un sistema de propulsión hipergólico bipropelente. La otra opción es una sonda más pesada que sería lanzada mediante un CZ-5, el cohete más potente que tiene China en la actualidad, y que usaría una etapa de propulsión iónica y una vela solar. El sistema de propulsión iónico tendría un empuje de 20 a 200 milinewton y una potencia de 0,5 a 5 kilovatios. Esta etapa propulsiva se separaría antes del sobrevuelo de Júpiter, por lo que la sonda interestelar propiamente dicha solo tendría una masa de 800 kg. Ambas configuraciones prevén una carga útil de al menos 50 kg y una velocidad hiperbólica final de, como mínimo, 4 UA por año. El último diseño es muy difícil que esté listo para 2024, pero sí que podría ser empleado en la sonda IHP-2 a Neptuno.

Pero las ambiciones chinas no terminan ahí. También hay una propuesta para lanzar una sonda alrededor de 2030 con el objetivo de alcanzar las 200 UA en unos treinta años. Esta misión pondría rumbo a las regiones polares de la heliosfera, unas zonas que tampoco comprendemos del todo. Se trataría de una sonda de unos 2800 kg que viajaría con una velocidad hiperbólica final de 6 UA por año. La característica más importante de esta sonda es que usaría un reactor nuclear, no un RTG, con una potencia eléctrica de 10 kilovatios.

Estas misiones no han sido aprobadas todavía, pero son una muestra del compromiso del programa espacial chino en buscar objetivos científicos que hayan sido dejados a un lado parcial o totalmente por otras agencias espaciales, una estrategia que, evidentemente, servirá para rentabilizar al máximo el retorno científico de estas misiones.

Referencias:

• https://www.planetary.org/blogs/guest-blogs/china-voyager-like-interstellar-mission.html
• https://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC-DPS2019/EPSC-DPS2019-1986-1.pdf
• http://scis.scichina.com/cn/2019/N112018-00273.pdf