La nave espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA), conocida como Jupiter Icy Moons Explorer (Juice), está completamente preparada para su próxima y crucial maniobra: un sobrevuelo de asistencia gravitatoria por Venus, programado para el 31 de agosto. Esta importante fase de la misión continúa según lo previsto después de que los expertos resolvieran con éxito una grave anomalía de comunicación que interrumpió temporalmente toda conexión de la nave con la Tierra, dejando el centro de control en completa oscuridad.

El problema, que apareció inesperadamente durante una ventana de comunicación de rutina con una estación terrestre el 16 de julio, impidió que Juice enviara datos de telemetría, es decir, información clave sobre su estado y el correcto funcionamiento de sus sistemas. Gracias a la acción excepcionalmente rápida y perfectamente coordinada de los equipos en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC) de la ESA en Darmstadt, Alemania, y en colaboración con el fabricante de la nave, la empresa Airbus, la comunicación fue restablecida. La rapidez de la reacción fue crucial para preparar todo para el próximo encuentro con el planeta Venus, una maniobra que es de vital importancia para continuar el viaje hacia Júpiter.

Drama en el espacio profundo: Se perdió el contacto con Juice

La anomalía comenzó cuando la antena de espacio profundo de la ESA en Cebreros, España, no logró establecer contacto con la nave Juice a la hora prevista, las 04:50, hora de verano de Europa Central, del 16 de julio. Las comprobaciones iniciales descartaron de inmediato la posibilidad de un problema con la estación terrestre, lo que alertó al equipo de control de la misión Juice en el ESOC. Los intentos adicionales de establecer contacto a través de la estación de la ESA en Nueva Norcia, Australia, también fracasaron, lo que confirmó los peores temores de los ingenieros: el problema estaba en la propia nave, a cientos de millones de kilómetros de la Tierra.

Sin ninguna señal y sin telemetría, los ingenieros se enfrentaron al peor de los escenarios. Existía una seria preocupación de que Juice hubiera entrado automáticamente en el llamado "modo de supervivencia". Se trata de una medida de último recurso, un protocolo automático que se activa a raíz de múltiples fallos en los sistemas clave. En este estado, la nave comienza a girar lentamente, mientras su antena "barre" una vez por hora la zona del cielo donde debería estar la Tierra, con la esperanza de que se capte la señal. Sin embargo, no se detectó ninguna señal intermitente de este tipo, lo que profundizó aún más el misterio y la preocupación.

"La pérdida de contacto con una nave espacial es uno de los escenarios más graves a los que nos podemos enfrentar", declaró Angela Dietz, jefa de operaciones de la nave Juice. "Sin datos de telemetría, diagnosticar y resolver la causa subyacente del problema se vuelve inmensamente más difícil".

Toda la atención del equipo se centró en el subsistema de comunicaciones. Los ingenieros sospechaban de dos posibilidades principales: o bien se había producido una orientación incorrecta de la antena de ganancia media (medium-gain antenna) o se había producido un fallo en el transmisor o en el amplificador de señal. Cabe señalar que Juice está diseñada para el entorno extremadamente frío del sistema de Júpiter. Actualmente, la nave se encuentra mucho más cerca del Sol, por lo que debe mantener constantemente su gran antena principal de alta ganancia (high-gain antenna) apuntando hacia el Sol para utilizarla como un enorme escudo térmico. Por esta razón, para la comunicación con la Tierra en esta fase del viaje se utiliza una antena de ganancia media más pequeña y móvil.

Carrera contra el tiempo: 20 horas de incertidumbre

Se consideraron dos estrategias de recuperación. La primera era esperar al siguiente reinicio automático del sistema de la nave, que se produce cada 14 días. La segunda, mucho más arriesgada, era enviar comandos "a ciegas" al espacio, en la dirección en la que debería encontrarse Juice, con la esperanza de que los recibiera una de las antenas auxiliares de baja ganancia.

"Esperar no era una opción", explicó Angela. "Teníamos que actuar con rapidez. Esperar dos semanas a un reinicio automático habría significado un retraso en los preparativos clave para el sobrevuelo de Venus, lo que podría haber puesto en peligro toda la misión".

Enviar comandos "a ciegas" fue un desafío enorme. Juice se encontraba en ese momento a unos 200 millones de kilómetros de la Tierra, al otro lado del Sol. Cada señal enviada tardaba 11 minutos en llegar a la nave. Después, el equipo tenía que esperar otros 11 minutos para ver si llegaba alguna respuesta. Seis intentos iniciales de ordenar a la antena de ganancia media que volviera a apuntar hacia la Tierra no tuvieron éxito. Los esfuerzos de recuperación continuaron durante la noche y duraron casi 20 agotadoras horas, centrándose en el encendido manual de diferentes componentes del sistema de comunicación de la nave.

Finalmente, uno de los comandos logró llegar a Juice y provocar una respuesta. El comando activó el amplificador de señal que aumenta la potencia de la señal que Juice envía hacia la Tierra. Se restableció el contacto y, para gran alivio de todo el equipo, los datos mostraron que la nave estaba en excelentes condiciones. Ningún sistema había fallado y toda la telemetría era nominal.

Descubierta la causa: Un sutil error de software

Un análisis detallado reveló que la causa raíz del problema era un sutil error de software relacionado con el tiempo interno del sistema. La función de software que enciende y apaga el amplificador de señal se basa en un contador interno. Este contador aumenta continuamente y se pone a cero una vez cada 16 meses. Ocurrió una increíble coincidencia: la función intentó acceder al contador en el milisegundo exacto en que se estaba reiniciando a cero. Debido a este error, el amplificador permaneció apagado y la señal de Juice era demasiado débil para ser detectada desde la Tierra.

"Fue un error muy sutil, pero uno de esos para cuya investigación y resolución estábamos preparados", dijo Angela Dietz. "Hemos identificado varias formas posibles de garantizar que esto no vuelva a suceder y ahora estamos decidiendo qué solución sería mejor implementar".

A pesar de los altos riesgos y la complejidad técnica, la recuperación llevada a cabo por el equipo de operaciones de la misión de la ESA se logró con una interrupción mínima del calendario general de la misión. Fue un ejemplo de extraordinario trabajo en equipo bajo una enorme presión, donde un enfoque tranquilo y metódico permitió la recuperación de la nave sin consecuencias permanentes.

Venus como una honda cósmica: Preparativos para la maniobra clave

Una vez resuelta la anomalía, el equipo de la misión Juice volvió a su tarea principal: los preparativos para el sobrevuelo de Venus. Juice pasará lo más cerca de Venus el domingo 31 de agosto, a las 07:28, hora de verano de Europa Central, completando así la segunda de las cuatro asistencias gravitatorias previstas. Estas asistencias, también conocidas como "hondas gravitacionales", utilizan el campo gravitatorio de un planeta para que la nave gane velocidad y cambie su trayectoria sin gastar el valioso combustible.

Dado que está diseñada para el entorno frío y oscuro del sistema solar exterior, Juice debe adaptarse al intenso calor solar cerca de Venus. Para proteger sus componentes sensibles, la nave utiliza su antena principal de alta ganancia como escudo térmico. Debido a estas limitaciones térmicas, sus instrumentos de teledetección no pueden estar activos durante el sobrevuelo, lo que significa que no se tomarán nuevas fotografías de Venus.

Un complejo camino hacia Júpiter

Para llegar directamente a Júpiter, Juice necesitaría salir de la Tierra a una velocidad de 11 km/s. Sin embargo, Juice es una de las naves interplanetarias más pesadas jamás lanzadas, con una masa de casi 6000 kg. Con una carga tan masiva, su cohete portador Ariane 5 le proporcionó una velocidad de salida de "solo" 2,5 km/s.

El resto de la velocidad necesaria la acumula la nave precisamente mediante maniobras de asistencia gravitatoria. Esta semana utilizará la gravedad de Venus para curvar su trayectoria alrededor del Sol y ganar velocidad con respecto a la Tierra. Este sobrevuelo le dará a Juice un importante impulso de velocidad. Cuando se encuentre de nuevo con la Tierra en septiembre de 2026, la nave ya habrá alcanzado la velocidad de transferencia necesaria para Júpiter de 11 km/s. Sin embargo, Júpiter todavía no estará en el lugar correcto de su órbita en ese momento.

Por lo tanto, Juice utilizará el sobrevuelo de la Tierra en 2026 para ajustar aún más su trayectoria. Tras otra órbita alrededor del Sol, la nave regresará a la Tierra para un último sobrevuelo en enero de 2029. Esa última maniobra enviará a Juice a su trayectoria final que interceptará a Júpiter en julio de 2031.

Sobre la misión Juice

La misión Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) de la Agencia Espacial Europea representa el siguiente paso audaz de la humanidad en la exploración del sistema solar exterior. Su objetivo es realizar observaciones detalladas del gigante gaseoso Júpiter y sus tres grandes lunas que se cree que albergan océanos de agua líquida bajo su corteza helada: Ganimedes, Calisto y Europa. Esta ambiciosa misión caracterizará estos intrigantes mundos como posibles hábitats para la vida pasada o presente, utilizando un potente conjunto de instrumentos de teledetección, mediciones geofísicas e in situ.

Juice seguirá de cerca el complejo entorno magnético, de radiación и de plasma de Júpiter y su interacción con las lunas, estudiando el sistema joviano como un arquetipo de los sistemas de gigantes gaseosos en todo el universo. Fue lanzada en un cohete Ariane 5 desde el puerto espacial europeo de Kourou en abril de 2023. Le espera un viaje de ocho años que incluye los mencionados sobrevuelos de la Tierra y Venus. A su llegada, realizará 35 sobrevuelos de las tres grandes lunas mientras orbita Júpiter, antes de cambiar de órbita y entrar en órbita alrededor de Ganimedes, convirtiéndose así en la primera nave espacial de la historia en orbitar una luna de otro planeta.