El pasado 6 de febrero, el programa SpaceX dejó al mundo boquiabierto con el lanzamiento de un Tesla Roadster a la órbita de Marte. El Tesla ya está de camino a su destino y espera no sufrir ningún cambio en su trayectoria. En otras palabras, su trayectoria está fija. Y esto plantea algunas preguntas muy interesantes: ¿cuál es el destino del vehículo?, ¿cuándo volverá a pasar cerca de la Tierra? Y, ¿cómo morirá?, acaso será por un gran impacto contra, ¿la Tierra?, ¿Marte?, ¿Venus?, ¿el Sol?

El investigador de la Universidad de Toronto (Canadá) Hanno Rein está intentando responder estas preguntas. Para ello, su equipo ha calculado la futura trayectoria del coche lo más lejos que ha podido. Y según sus resultados, el aparato tiene un 6 % y un 2,5 % de probabilidades de chocar contra la Tierra y Venus, respectivamente, en el próximo millón de años.

Este cálculo es mucho más difícil de lo que podría parecer. Cualquiera pensaría que una vez que se conoce la velocidad del vehículo, solo hace falta una simple predicción sobre su trayectoria para el resto de la eternidad dadas las fuerzas gravitatorias que influyen en el objeto.

Lamentablemente no es así. Los astrónomos llevan años intentado determinar el destino de los asteroides cercanos a la Tierra, cometas e incluso de los propios planetas a lo largo de su vida dentro del sistema solar, pero no han tenido mucho éxito en ello. El problema es que se trata de un sistema extremadamente complejo. La trayectoria de estos cuerpos está influida por la atracción gravitacional de muchos otros objetos, por lo que hay que conocer su posición con exactitud.

Pero medir la velocidad exacta de todos estos objetos resulta imposible. Por eso, las simulaciones producen predicciones muy diferentes en función de los valores iniciales. (Y hay que tener en cuenta otros fenómenos como el efecto Yarkovsky. Se trata del cambio de momento generado a causa de la emisión de fotones térmicos, un efecto que depende de la forma en la que los objetos rotan y la velocidad a la que se enfrían. Para el Tesla, Rein y su equipo calcularon que este efecto sería muy pequeño durante los próximos 1.000 años si se compara con los empujones gravitacionales a los que el vehículo estaría sometido cuando se acerque a algún planeta).

De la misma forma, los parámetros exactos de la trayectoria inicial del Tesla tendrán un gran impacto en su destino final. Un pequeño cambio en estos parámetros puede cambiar muchísimo el resultado. En otras palabras, la trayectoria del vehículo es un caos.

Pero esto no es inesperado. Los astrónomos han observado el mismo comportamiento con los asteroides que se acercan a la Tierra, e incluso con los mismos planetas, al simular el futuro de estos cuerpos.

Esto hace que sea imposible predecir con exactitud dónde estará el Tesla dentro de unos cientos de años. Pero al hacer varias simulaciones, cada una con una pequeña variación en las condiciones de inicio, los astrónomos pueden ver los diferentes escenarios posibles y analizar las probabilidades de que ocurra cada uno de ellos. Esto revelará la probabilidad del Tesla de chocar contra la Tierra o Marte o Venus o cualquier otra cosa a largo plazo.

Y esto es exactamente lo que han hecho los investigadores canadienses. Realizaron cientos de simulaciones de la futura trayectoria del Tesla alrededor del Sol durante el próximo millón de años y más. En cada una, añadieron al azar una pequeña variación en la velocidad inicial del vehículo para analizar dónde acabaría.

Los resultados son interesantes. Para empezar, el Tesla se colocará a la misma distancia que la Luna de la Tierra en 2091, esto es algo inevitable. Después, las trayectorias simuladas son cada vez más distintas. Hay que mencionar que en ninguna de ellas el Tesla choca contra la Tierra en los próximos 1.000 años.

En realidad, durante el próximo millón de años el número de colisiones contra la Tierra y otros planetas es muy pequeño. Esto permite al equipo evaluar la probabilidad de choque a lo largo de esta escala de tiempo. La investigación afirma: "Hemos calculado numéricamente una probabilidad de choque de x 6 % y x 2,5 % contra la Tierra y Venus a lo largo de un millón de años respectivamente". Gracias a esta información, los investigadores calculan que el margen de vida del vehículo probablemente sea de unas pocas decenas de millones de años.

El destino final de la nave espacial que lleva al Tesla sigue sin conocerse. La dinámica en las órbitas del sistema solar tendrán una gran influencia en su rumbo. Desde hace tiempo los astrónomos saben que los asteroides a menudo acaban atrapados en las órbitas de objetos mayores como Júpiter o la Tierra. Cuando esto pasa, reducen sus posibilidades de chocar contra los planetas y, por lo general, después de mucho tiempo acaban chocando contra el Sol.

La trayectoria del Tesla es un poco diferente a la de muchos de los asteroides porque la suya se originó en la Tierra. El destino del automóvil sigue siendo un misterio.  Está claro que predecirlo requiere de un gran número de simulaciones hechas a lo largo de una escala mayor de tiempo. O como dicen Rein y su equipo: "Se necesitan integraciones más largas para cuantificar si el resto de las pruebas terminarán en impacto contra los planetas o si el Tesla puede mezclarse con resonancias mucho más fuertes capaces de conducirlo hasta el Sol".

Si a alguien le sobra un poco de tiempo libre y dispone de un ordenador lo suficientemente potente, la respuesta sigue sin dueño. Nos encantaría conocer el resultado.

Ref: arxiv.org/abs/1802.04718: The Random Walk of Cars and Their Collision Probabilities with Planets