Lista de objetos artificiales que abandonan el Sistema Solar

Trayectorias de naves espaciales distantes desde su lanzamiento hasta 2030.

Arriba: Vista polar; Abajo: Vista ecuatorial

Varias sondas espaciales y las etapas superiores de sus vehículos de lanzamiento están abandonando el Sistema Solar ; todas ellas fueron lanzadas por la NASA . Tres de las sondas, Voyager 1 , Voyager 2 y New Horizons , siguen funcionando y se comunican regularmente por radio, mientras que Pioneer 10 y Pioneer 11 se encuentran ahora fuera de servicio. Además de estas naves espaciales, algunas etapas superiores y contrapesos de frenado también están abandonando el Sistema Solar, suponiendo que continúen sus trayectorias.

Estos objetos abandonan el Sistema Solar porque su velocidad y dirección los alejan del Sol, y a esa distancia, su atracción gravitatoria no es suficiente para atraerlos de vuelta a su órbita. No son inmunes a la atracción gravitatoria del Sol y se ven frenados, pero aún viajan a una velocidad superior a la de escape , abandonando el Sistema Solar y adentrándose en el espacio interestelar .

• La sonda Pioneer 10 , lanzada en 1972, sobrevolóJúpiteren 1973 y se dirige haciaAldebarán(a 65 años luz de distancia) en la constelación deTauro. Se perdió el contacto en enero de 2003 y se estimaque ha recorrido 138unidades astronómicas(UA; una UA equivale aproximadamente a la distancia media entre la Tierra y el Sol: 150 millones de kilómetros (93 millones de millas)). ^{[ 1 ]}
• La sonda Pioneer 11 , lanzada en 1973, sobrevoló Júpiter en 1974 ySaturnoen 1979. Se perdió el contacto en noviembre de 1995 y se estimaque se encuentra a 116 UA. ^{[ 2 ]} La nave espacial se dirige hacia la constelación deAquila, al noroeste de la constelación deSagitario. Salvo incidentes,la Pioneer 11pasará cerca de una de las estrellas de la constelación dentro de unos cuatro millones de años. ^{[ 3 ]}
• Voyager 2 – lanzada en agosto de 1977, sobrevoló Júpiter en 1979, Saturno en 1981,Uranoen 1986 yNeptunoen 1989. La sonda abandonó laheliosferapara entrar enel espacio interestelara 119 UA el 5 de noviembre de 2018. ^{[ 4 ]} Voyager 2sigue activa. No se dirige hacia ninguna estrella en particular, aunque en aproximadamente40 000 añosdebería pasar a 1,7 años luz de la estrellaRoss 248.[ ^{5 ] Ross} 248 y el Sol se acercan actualmente. En unos 36 000 años pasarán uno junto al otro a una distancia de menos de 3 años luz. ^{[ 6 ]} Si no se ve perturbada durante 296 000 años,Voyager 2debería pasar por la estrellaSirioa una distancia de 4,3 años luz. ^{[ 5 ]}
• Voyager 1 – lanzada en septiembre de 1977, sobrevoló Júpiter en 1979 y Saturno en 1980, realizando un acercamiento especial aTitán. La sonda cruzó laheliopausaa 121 UA el 25 de agosto de 2012 para entrar enel espacio interestelar. ^{[ 7 ]} Voyager 1sigue activa. En unos 40 000 años, la estrellaGliese 445(AC +79 3888) y el Sol pasarán cerca el uno del otro a una distancia de 3,45 años luz, después de estar actualmente a 17,6 años luz de distancia, ^{[ 8 ]} yVoyager 1se acercará a tan solo 1,6 años luz de Gliese 445 en ese momento. ^{[ 5 ] [ 9 ]}
• New Horizons , lanzada en 2006, sobrevoló Júpiter en 2007 yPlutónel 14 de julio de 2015. Sobrevoló elobjetodel cinturón de Kuiper486958 Arrokothel 1 de enero de 2019, como parte de la Misión Extendida del Cinturón de Kuiper (KEM). ^{[ 10 ]} El 17 de abril de 2021, alcanzó una distancia de 50 UA del Sol. ^{[ 11 ]}

Aunque otras sondas se lanzaron primero, la Voyager 1 ha alcanzado una mayor velocidad y superado a todas las demás. La Voyager 1 superó a la Voyager 2 unos meses después de su lanzamiento, el 19 de diciembre de 1977. ^{[ 12 ]} Superó a la Pioneer 11 en 1981, ^{[ 13 ]} y luego a la Pioneer 10 —convirtiéndose en la sonda más alejada del Sol— el 17 de febrero de 1998. ^{[ 14 ]} La Voyager 2 se mueve más rápido que todas las demás sondas lanzadas antes que ella; superó a la Pioneer 11 a finales de la década de 1980 y luego a la Pioneer 10 —convirtiéndose en la segunda nave espacial más alejada del Sol— en julio de 2023. ^{[ 15 ]}

Dependiendo de cómo la " anomalía Pioneer " (el calor que irradia la fuente de energía) la afecte, New Horizons probablemente también superará a las sondas Pioneer , pero necesitará muchos años para hacerlo. Superará a Pioneer 11 en 2143 y a Pioneer 10 en 2314, pero nunca superará a las Voyager . ^{[ 13 ]}

Para contextualizar las distancias de la tabla, la distancia media de Plutón ( semieje mayor ) es de aproximadamente 40 UA.

Nota: Los datos anteriores corresponden al 11 de mayo de 2026. Fuente: JPL, ^{[ 16 ]} heavens-above.com, ^{[ 17 ]} y para New Horizons. ^{[ 18 ]}

La velocidad de escape solar es una función de la distancia (r) al centro del Sol, dada por

${\displaystyle v_{e}={\sqrt {\frac {2GM_{\text{sol}}}{r}}},}$

donde el producto G M _sol es el parámetro gravitacional heliocéntrico . Si r se mide en UA, entonces la velocidad de escape en km/s se convierte en${\displaystyle {\frac {42.1}{\sqrt {r}}}}$. La velocidad inicial requerida para escapar del Sol desde su superficie es de 618  km/s ( 1.380.000 mph o 1 + ⁄ 485 la velocidad de la luz ), ^{[ 19 ]} y baja a 42,1 km/s (94 000 mph) a la distancia de la Tierra al Sol (1 UA ), y a 4,21 km/s (9400 mph) a una distancia de 100 UA. ^{[ 20 ] [ 21 ]}    

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  Velocidad y distancia de las sondas Voyager 1 y 2 al Sol.
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  Velocidad y distancia al Sol de los satélites Pioneer 10 y 11.
• 
  Velocidad y distancia de New Horizons al Sol.

Para abandonar el Sistema Solar, la sonda necesita alcanzar la velocidad de escape local. La velocidad de escape del Sol sin la influencia de la Tierra es de 42,1  km/s. Para alcanzar esta velocidad, resulta muy ventajoso aprovechar la velocidad orbital de la Tierra alrededor del Sol, que es de 29,78  km/s. Al pasar posteriormente cerca de un planeta, la sonda puede obtener velocidad adicional gracias a la asistencia gravitatoria .

Si una sonda tiene velocidad de corriente${\displaystyle v}$y esto está por encima de la velocidad de escape local.${\displaystyle v_{\text{e}}}$Entonces el Sol seguirá ralentizándola, pero no hacia cero. Se aproximará a la velocidad hiperbólica de exceso.${\displaystyle v_{\infty }={\sqrt {v^{2}-{v_{\text{e}}}^{2}}}.}$.

Cada sonda planetaria fue colocada en su trayectoria de escape por un cohete multietapa , cuya última etapa termina en una trayectoria casi idéntica a la de la sonda que lanzó. Dado que estas etapas no pueden ser guiadas activamente, sus trayectorias ahora difieren de las de las sondas que lanzaron (las sondas fueron guiadas con pequeños propulsores que permitían cambios de rumbo). Sin embargo, en los casos en que la nave espacial adquirió velocidad de escape debido a una asistencia gravitatoria , las etapas pueden no tener una trayectoria similar y existe la posibilidad extremadamente remota de que colisionen con algo. Las etapas en una trayectoria de escape son:

• Tercera etapa del Pioneer 10 , una variante TE364-4 del cohete de combustible sólido Star-37 . ^{[ 22 ]}
• Cuarta etapa de la Voyager 1 , un cohete de combustible sólido Star 37E. ^{[ 23 ]}
• Cuarta etapa de la Voyager 2 , un cohete de combustible sólido Star 37E. ^{[ 23 ]}
• La tercera etapa de New Horizons , un cohete de combustible sólido Star 48B , sigue una trayectoria de escape del Sistema Solar similar a la de New Horizons , llegando incluso a Júpiter seis horas antes que esta . El 15 de octubre de 2015, pasó por la órbita de Plutón a una distancia de 213 millones de kilómetros (más de 1 UA) de Plutón . ^{[ 24 ] [ 25 ]} Esto ocurrió cuatro meses después del sobrevuelo de Plutón por parte de New Horizons . ^{[ 26 ]}

Además, se utilizaron dos pequeñas pesas de desrotación tipo yo-yo sujetas con cables para reducir la rotación de la sonda New Horizons antes de su liberación del cohete de tercera etapa. Una vez que se redujo la velocidad de rotación, estas masas y los cables se liberaron, quedando así también en una trayectoria de escape fuera del Sistema Solar. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

Ninguno de los objetos mencionados es rastreable: carecen de energía o antenas de radio, giran sin control y son demasiado pequeños para ser detectados. Se desconoce su posición exacta, más allá de sus trayectorias de escape proyectadas del Sistema Solar.

Se cree que la tercera etapa de Pioneer 11 está en órbita solar porque su encuentro con Júpiter no habría resultado en un escape del Sistema Solar. ^{[ 23 ]} Pioneer 11 obtuvo la velocidad necesaria para escapar del Sistema Solar en su posterior encuentro con Saturno.

El 19 de enero de 2006, la nave espacial New Horizons, con destino a Plutón, fue lanzada directamente en una trayectoria de escape solar a 16,26 kilómetros por segundo (58 536 km/h; 36 373 mph) desde Cabo Cañaveral utilizando un cohete Atlas V y el Common Core Booster , la etapa superior Centaur y la tercera etapa Star 48B . ^{[ 29 ]} New Horizons pasó la órbita de la Luna en tan solo nueve horas. ^{[ 30 ] [ 31 ]} El posterior encuentro con Júpiter solo aumentó su velocidad y permitió que la sonda llegara a Plutón tres años antes de lo previsto sin este encuentro.  

Así, los únicos objetos lanzados hasta la fecha directamente a una trayectoria de escape solar fueron la nave espacial New Horizons , su tercera etapa y las dos masas de frenado. La segunda etapa ( Centaur ) de New Horizons no está escapando; se encuentra en una órbita heliocéntrica (solar) de 2,83 años. ^{[ 24 ]}

Las etapas Pioneer 10 y 11 , y las etapas Centaur (segunda) de Voyager 1 y 2 también se encuentran en órbitas heliocéntricas. ^{[ 28 ] [ 32 ]}

Dada la enorme inmensidad del espacio interestelar, es probable que todos los objetos aquí enumerados continúen su viaje hacia el espacio profundo en líneas de tiempo que, salvo la excepcionalmente improbable posibilidad de que colisionen con (o sean recogidos por) otro objeto, podrían durar incluso más que la existencia de la secuencia principal de la vida del Sol, miles de millones de años más adelante. ^{[ 33 ]} Una escala de tiempo estimada en cuanto a la probabilidad de que las naves espaciales Pioneer o Voyager colisionen con una estrella (o remanente estelar) es de 10 ²⁰ (100 quintillones) de años, o aproximadamente 7 mil millones de veces la edad actual del universo . ^{[ 34 ] [ 35 ]} Sin embargo, es muy improbable que alcancen la velocidad suficiente para escapar de la galaxia Vía Láctea ^{[ 34 ]} (o su futura fusión con la galaxia de Andrómeda ) hacia el espacio intergaláctico .

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  Fotografía de Voyager 1 / Voyager 2
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  Concepto artístico de Pioneer 10 / Pioneer 11
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  Concepto artístico de la sonda Pioneer 10 cerca de Júpiter.
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  Concepto artístico de la sonda New Horizons acercándose a Plutón .
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  Concepto artístico de New Horizons cerca de Plutón .

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• Naves espaciales escapando del Sistema Solar en heavens-above.com
• NASA = Explicando cómo la gravedad planetaria ayuda
• Los futuros sobrevuelos estelares de las naves espaciales Voyager y Pioneer se determinaron utilizando la versión 2 de los datos de Gaia.