JunoCam: los ojos de Juno

No es muy corriente dise?ar un aparato de precisi¨®n sabiendo que tiene una alta probabilidad de estropearse al cabo de pocas horas de uso. Ese es el caso de JunoCam, la c¨¢mara instalada a bordo de la sonda Juno, que ahora gira en torno a J¨²piter y que deber¨ªa empezar a transmitir sus primeras im¨¢genes detalladas a primeros de agosto.

JunoCam es un artilugio peque?o, de apenas un palmo de altura con un campo de visi¨®n de 58 grados, aproximadamente lo mismo que su c¨¢mara de vacaciones. A diferencia de las c¨¢maras que han volado en misiones anteriores, que estaban basadas en un peque?o telescopio para obtener vistas muy pr¨®ximas, esta monta un objetivo de dise?o convencional ¨Csi puede llamarse as¨ª a un sistema de 14 lentes de las cuales las cinco primeras se han construido con vidrio resistente a la radiaci¨®n, para proteger al resto de la ¨®ptica.

Aparte de su valor est¨¦tico, las im¨¢genes servir¨¢n para contextualizar las mediciones que hagan al mismo tiempo los dem¨¢s sensores de a bordo

Juno describe una trayectoria muy alargada, que la mantendr¨¢ casi todo el tiempo a mucha distancia de J¨²piter. Precisamente, para evitar los intensos cinturones de radiaci¨®n. Tan solo durante unas pocas horas en cada ¨®rbita se zambullir¨¢ muy, muy cerca del planeta, apenas a 5.000 kil¨®metros de altura. Es entonces cuando la c¨¢mara se pondr¨¢ en marcha para captar im¨¢genes muy detalladas de las nubes. Aparte de su valor est¨¦tico, servir¨¢n para contextualizar las mediciones que hagan al mismo tiempo los dem¨¢s sensores de a bordo.

Como Juno se mueve girando continuamente alrededor de su eje, la JunoCam barrer¨¢ el paisaje de horizonte a horizonte, en bandas sucesivas que luego se ensamblar¨¢n para producir un panorama completo. En el momento de m¨¢xima aproximaci¨®n cada p¨ªxel de la imagen cubrir¨¢ unos tres kil¨®metros de nubes, una resoluci¨®n extraordinaria en un planeta cuyas tormentas pueden tener cientos o incluso miles de kil¨®metros de extensi¨®n.

La c¨¢mara est¨¢ dise?ada para estudiar nubes; nada m¨¢s. Aunque ser¨¢ una desilusi¨®n para muchos, no servir¨¢ para fotografiar ninguno de los sat¨¦lites galileanos: En el mejor de los casos, estos aparecer¨¢n como un puntito de 20 o 30 p¨ªxeles de di¨¢metro. Las impresionantes vistas de los volcanes o del oc¨¦ano helado de Europa que transmiti¨® hace veinte a?os la nave Galileo no volver¨¢n a repetirse esta vez.

Las fotos de la JunoCam permitir¨¢n estudiar las alturas que alcancen las nubes de tres formas distintas: Por esteroscopia, comparando dos im¨¢genes sucesivas tomadas desde ¨¢ngulos ligeramente distintos; por simple medici¨®n del tama?o de sus sombras, aprovechando la iluminaci¨®n rasante del Sol y, finalmente, aprovechando que el metano absorbe las longitudes de onda en la banda del color rojo. Una de cada dos fotos se tomar¨¢ a trav¨¦s de un filtro rojo: Las nubes altas, que dispersan la luz, aparecer¨¢n m¨¢s brillantes mientras que las m¨¢s bajas, donde la absorci¨®n es mayor, se ver¨¢n casi negras.

Como la c¨¢mara no distingue detalles de menos de 3 kil¨®metros, las nubes tendr¨¢n que ser de tama?o bastante mayor que las que vemos en nuestra experiencia diaria. Pero en J¨²piter eso no es problema: En su troposfera, una nube t¨ªpica puede tener hasta 20 o 30 kil¨®metros de altura. Si, adem¨¢s, se mueve a m¨¢s de 140 km/h (cosa bastante corriente all¨ª) podr¨¢ detectarse la diferencia de posici¨®n entre dos im¨¢genes sucesivas y permitir as¨ª el c¨¢lculo directo de su velocidad.

Otro objetivo interesante son los polos de J¨²piter, que nunca han sido fotografiados. Los de Saturno s¨ª y si eso sirve de comparaci¨®n, en ellos se han detectado un ¡°agujero¡± en las nubes comparable al v¨®rtice de un hurac¨¢n cuyas paredes alcanzan los 70 kil¨®metros de altura

JunoCam tambi¨¦n estudiar¨¢ las tormentas el¨¦ctricas. Un detalle curioso es que en J¨²piter parecen mucho menos frecuentes que en la Tierra: La sonda Galileo detect¨® solamente 26 en todo el lado oscuro de J¨²piter, cuando en la Tierra lo normal es contar hasta 2000 en un momento dado. Claro que en J¨²piter la escala es monstruosa: Una tormenta con descargas puede medir alrededor de 1.000 kil¨®metros de di¨¢metro, suficiente para cubrir toda la pen¨ªnsula ib¨¦rica.

La JunoCam se dise?¨® para resistir las 36 ¨®rbitas (unos dos a?os) que durar¨¢ la misi¨®n, pese a los sucesivos ba?os de radiaci¨®n que va a sufrir. Pero no es seguro que aguante bien m¨¢s all¨¢ de la mitad. De hecho, se calcula que a partir de la ¨®rbita n¨²mero 8, el rendimiento del sensor empezar¨¢ a degradarse. Para entonces, el impacto de protones de alta energ¨ªa puede haber da?ado m¨¢s de un centenar de p¨ªxeles. Aunque esos defectos no ser¨¢n visibles en las im¨¢genes finales, gracias al procesado digital, el problema ir¨¢ a m¨¢s a medida que la nave vaya pasando una y otra vez a trav¨¦s de los cinturones de radiaci¨®n.