Nuestro sistema solar está repleto de fenómenos asombrosos: la tormentosa atmósfera de Júpiter, con sus nubes que se enrollan como la nata vertida en el café caliente. Los delicados anillos de Saturno, los innumerables trozos de hielo y roca dispuestos como surcos en un vinilo. La aurora boreal en la Tierra, la colisión de partículas solares y moléculas atmosféricas que pintan el cielo nocturno de un verde fantasmal.
Pero algunas de las maravillas más fascinantes de nuestro vecindario cósmico son, en realidad, completamente invisibles.
Hay puntos en el espacio donde un capricho de la física roza la brujería, donde la Tierra y el Sol han conspirado para producir un tipo especial de equilibrio. Si se coloca algo allí -un asteroide, una nave espacial, incluso una nube de polvo-, permanecerá más o menos allí, suspendido por las fuerzas invisibles de la gravedad.
Esas fuerzas nos han regalado cinco de esos puntos especiales cerca de la Tierra, y a finales de este mes, el flamante telescopio espacial de la NASA se dirigirá al que se encuentra a un millón de millas, cuatro veces más lejos que la Luna. A modo de comparación, el Hubble, el telescopio espacial más famoso de la NASA, que ya tiene más de 30 años, orbita a sólo 340 millas sobre la Tierra. El telescopio espacial James Webb es el próximo Hubble, la misión más importante de la NASA en una generación, encargada de escudriñar el universo más profundamente que nunca, y ha encontrado uno de los mejores lugares de aparcamiento en el cosmos. Desde aquí, el telescopio podrá verlo todo, desde los planetas de nuestro sistema solar hasta las galaxias más lejanas del universo. Webb orbitará demasiado lejos para que ningún astronauta pueda pasar por allí si el observatorio se rompe. Pero la NASA ha decidido que, en lo que respecta a las vistas panorámicas, esta merece el viaje.
Las perchas invisibles se conocen como puntos de Lagrange, llamados así por uno de los matemáticos que descubrió su existencia a finales del siglo XVIII. «Normalmente, los objetos más cercanos al sol que la Tierra orbitarían más rápidamente, mientras que los objetos más alejados de la Tierra lo harían más lentamente», me explicó Neil Cornish, astrofísico de la Universidad Estatal de Montana. «Pero la combinación de los efectos gravitatorios de la Tierra y el Sol en los puntos de Lagrange permite que los objetos orbiten al mismo ritmo que la Tierra». En un punto de Lagrange, la gravedad pone a un objeto al mismo ritmo que el viaje de la Tierra alrededor del sol.
Se trata de un fenómeno extraordinario que el ser humano no sólo ha descubierto que existe, sino que ha conseguido utilizar para sus propios fines. A lo largo de los años, las agencias espaciales han anclado todo tipo de misiones en los dos primeros puntos de Lagrange, conocidos como L1 y L2 para abreviar. «(L4 y L5, aún más lejanos, albergan un par de asteroides empujados por la naturaleza, mientras que L3, al otro lado del sol, está, según nuestros conocimientos actuales, vacío).
L1, que se encuentra entre el sol y la Tierra, es el lugar perfecto para las naves espaciales que estudian el sol, y varias se encuentran allí ahora mismo. Pero para que Webb funcione correctamente, el telescopio debe operar en condiciones extremadamente frígidas. Por ello, los ingenieros han decidido enviar el observatorio a L2, que se encuentra al otro lado del planeta desde el sol, donde proteger una nave espacial del resplandor del sol es mucho más fácil. Para los expertos en mecánica orbital, el Webb se situará ligeramente fuera de la verdadera L2, que puede quedar ocasionalmente a la sombra de la Luna, un escenario que la NASA quiere evitar. El nuevo observatorio dispone de un tanque lleno de gas para disparar sus propulsores de vez en cuando, haciendo pequeños ajustes para que no se desvíe, pero la gravedad seguirá haciendo la mayor parte del trabajo para mantenerlo en su sitio.
El telescopio llevará uno de los escudos solares más sofisticados jamás construidos, dividiendo el observatorio en dos partes: El lado orientado hacia la Tierra y el sol contendrá los sistemas de propulsión y comunicaciones que pueden soportar el calor, mientras que el lado orientado hacia el espacio contendrá los espejos del telescopio y otros instrumentos que requieren un frío absoluto. Las diferencias entre estas dos partes del observatorio son tan marcadas que, como explica la NASA con entusiasmo de científico, «¡casi se podría hervir el agua en el lado caliente y congelar el nitrógeno en el lado frío!». (Es una oscilación de unos 600 grados Fahrenheit).
Dado que una nave espacial anidada cerca de L2 permanecerá, desde nuestra perspectiva, en el mismo punto del cielo, la NASA puede comunicarse con Webb sin interrupción. Pero si algo va mal, los ingenieros sólo pueden enviar comandos, no una tripulación para ayudar. A diferencia del Hubble, que ha sido visitado y reparado por astronautas, el Webb está demasiado lejos para alcanzarlo con cualquier tecnología actual, y no fue diseñado con escotillas y otras partes aptas para los astronautas. Pero L2 es demasiado bueno para dejarla pasar, así que la NASA está dispuesta a correr el riesgo. Con el Sol y la Tierra a sus espaldas, los espejos dorados de Webb tendrán una visión sin obstáculos del universo.
El sistema solar en su conjunto está salpicado de puntos de Lagrange. Todo lo que la naturaleza necesita para crear este andamiaje invisible son dos cuerpos celestes, ya sea una estrella y su planeta, o un planeta y su luna, o incluso una luna y su lunar. Marte mantiene cuatro en sus propios puntos de Lagrange, incluyendo uno deliciosamente llamado Eureka. Tetis, la quinta luna más grande de Saturno, tiene dos lunas más pequeñas en sus L4 y L5. Júpiter, siempre rompedor de récords, ha reunido miles de asteroides en sus puntos de Lagrange, y la NASA recientemente una nave espacial para estudiar algunos de ellos. El físico Gerard O’Neill sugirió en los años 70 que la humanidad podría instalarse algún día en casas flotantes en un punto de Lagrange entre la Tierra y la Luna.
Cornish sugiere un uso diferente y más realista de los puntos de Lagrange. Las propiedades especiales de la gravedad hacen que sea casi alarmantemente fácil para las naves espaciales moverse de un punto de Lagrange a otro, impulsándose con una propulsión mínima. En teoría, una agencia espacial podría desplazar un telescopio desde el lejano L2 hasta un punto de Lagrange mucho más cercano creado por la Tierra y la Luna, al que los astronautas tendrían más facilidad para llegar. «Podríamos tener un taller de reparación, un cobertizo de mantenimiento, en el L1 del sistema Tierra-Luna y posiblemente prestar servicio a futuras misiones allí y luego enviarlas de vuelta al L2», dijo Cornish. La NASA ya ha aprovechado antes esta vía celeste: A principios de la década de 2000, una nave espacial viajó a L1, entre la Tierra y el Sol, recogió algunas partículas del viento solar y luego se deslizó hasta L2, donde permaneció estacionada hasta el día en Utah, cuando los científicos estaban listos para recibirla. (La sonda acabó estrellándose contra el desierto y haciéndose añicos, pero eso es…)
Para Thaller, la existencia de los puntos de Lagrange proporciona un recordatorio visceral de la naturaleza fundamental del sistema solar: un lugar en constante movimiento. «Realmente te sientes como si estuvieras en estas pequeñas bolas que se precipitan a través del espacio», dijo Thaller. «Están haciendo esta encantadora danza, y … mientras bailan, hay estos puntos donde la gravedad se equilibra». Y el hecho de que los humanos hayan descubierto cómo utilizar esos puntos para aprender una o dos cosas sobre el universo… bueno, ¿no es algo bastante salvaje? Cornish piensa en Leonhard Euler y Joseph-Louis Lagrange, los matemáticos que primero dieron sentido a estos puntos de estacionamiento cósmicos. «Imagínese que les dijera que iba a haber una nave espacial observando el universo», dice Cornish. «Si les dijeras, hace un par de cientos de años, que realmente estamos haciendo uso de sus cálculos matemáticos, les dejaría boquiabiertos».
