El pasado mes de enero se celebró en Alicante la XXI de la Escuela de Invierno Recent trends in Nonlinear Science de la red temática española DANCE. Uno de los cursos, con título Navigating the Dynamics of Earth-Sun system, fue impartido por la investigadora de la NASA Ariadna Farrés Basiana. Licenciada en Matemáticas por la Universidad Autónoma de Barcelona y doctora en Matemática Aplicada por la Universidad de Barcelona, su especialidad es la astrodinámica y la mecánica celeste. Ha dedicado parte de su carrera científica a estudiar el comportamiento de las velas solares en el sistema Tierra-Sol, describiendo el movimiento natural de estas naves espaciales y estudiando en qué tipo de misiones pueden ser utilizadas. También forma parte de un proyecto que investiga el modelado de presión de radiación solar para la misión WFIRST.

Actualmente trabaja en el Goddard Space Flight Center de la NASA como experta en el impacto que la presión de la radiación solar tiene en las órbitas del punto de liberación, estudiando cómo minimizar el coste de las maniobras de mantenimiento de la estación. También colabora con el Instituto de Heliofísica Planetaria Goddard, en Greenbelt (Maryland, EE. UU.), apoyando a las misiones James Webb Space Telescope y al Nancy Grace Roman Space Telescope.

En 2006 la Sociedad Catalana de Matemáticas le otorgó el Premio Évariste Galois por su trabajo «Solar Sailing al Sistema Tierra-Luna”.  Fue una de las nueve científicas participantes en el Proyecto Hypatia I en el seno de la asociación Hypatia Mars. Dicha asociación combina la exploración espacial con la promoción de la diversidad en las disciplinas STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas). Inspirada por el legado de Hipatia de Alejandría, un símbolo de liderazgo y sabiduría femenina, esta iniciativa tiene como objetivo crear referentes femeninos en la ciencia y la tecnología, impulsando la igualdad y el empoderamiento de las mujeres a través de misiones análogas de exploración espacial. La misión Hypatia I, realizada en abril de 2023, se desarrolló en la Mars Desert Research Station (MDRS) en Utah, recreando condiciones marcianas en un entorno controlado. Durante esta misión, una tripulación compuesta exclusivamente por mujeres llevó a cabo investigaciones científicas, probó tecnologías espaciales y analizó el comportamiento humano en situaciones extremas y aisladas, simulando una estancia en Marte. El equipo multidisciplinario estuvo integrado por expertas en astronomía, biología, ingeniería y periodismo, lo que subraya la importancia de la colaboración diversa en la exploración espacial. A través de esta experiencia, Hypatia Mars no sólo contribuyó al avance científico, sino que también sirvió como plataforma de inspiración para niñas y jóvenes, alentándolas a visualizarse como futuras exploradoras espaciales. El éxito de Hypatia I ha abierto el camino para una nueva misión análoga, Hypatia II, realizada en febrero de 2025, en la que se ha proseguido con la investigación y experimentación en escenarios marcianos simulados.

Aprovechamos la visita de Ariadna a Alicante para hacerle algunas preguntas:

Pregunta.- ¿En qué consiste tu trabajo en la NASA?

Ariadna Farrés.- Formo parte del equipo de dinámica de vuelo del NASA Goddard Space Flight Center, somos el equipo encargado de planear las trayectorias y maniobras para llevar a cabo una misión. Actualmente estoy trabajando en dos misiones: el Space Weather Follow On L1 (SWFO-L1) y el Roman Space Telescope (RST). Son dos telescopios que irán a los puntos de Lagrange L1 y L2, del sistema Tierra-Sol. Una parte de mi trabajo consiste en diseñar los algoritmos para planear las maniobras de inserción y mantenimiento en estación. Es decir, las maniobras para llegar a la órbita de destino, y las maniobras para mantener el satélite en órbita, respectivamente. Otra parte importante es hacer análisis sobre cómo varía el coste de las maniobras en distintos escenarios y analizar posibles casos de contingencia.  Así que me paso muchas horas delante del ordenador programando o analizando datos.

P.- ¿Qué te hizo interesarte en las matemáticas y especializarte en ellas?

A.F.- En Bachillerato, las matemáticas eran una de mis asignaturas favoritas. Creo que lo que más me gustaba era el poder resolver los problemas que se planteaban, era como un juego. Tenías las herramientas que te habían enseñado en clase, y con eso más un poquito de imaginación tenías que ser capaz de encontrar la solución; los problemas de geometría espacial (planos y rectas) eran mis favoritos. Al terminar Bachillerato tenía mucha curiosidad por saber más de lo que había aprendido en el colegio y por eso hice la carrera. Una vez terminada, con 22 años ninguna de las salidas laborales que había me atraía. Además, descubrí que podía aplicar las matemáticas para estudiar el movimiento de cuerpos en el espacio, y decidí embarcarme en la aventura de hacer un doctorado y así poder hacer dos de mis pasiones, las matemáticas y el espacio.

P.- ¿Cómo se aplican las matemáticas en tu investigación en la NASA?

A.F.- Los sistemas dinámicos han jugado un papel importante a la hora de entender el movimiento de naves en el espacio. En particular el estudio del problema restringido de tres cuerpos (PRTC) y el estudio de la dinámica alrededor de los llamados puntos de Lagrange. El PRTC es un modelo matemático que captura buena parte de la dinámica en el entorno del sistema Tierra Sol y es suficientemente sencillo para poder estudiarlo con herramientas numéricas y semi-analíticas.

El grupo de sistemas dinámicos de la Universidad de Barcelona (donde empecé mi carrera científica) en los años 90 colaboró con la ESA, y sentaron las bases de cómo usar herramientas de sistemas dinámicos para encontrar objetos invariantes (orbitas periódicas, quasi-periódicas y variedades invariantes) y ayudaron a entender mejor cómo es la dinámica natural alrededor de los 5 puntos de Lagrange. En esta última década, estas herramientas se usan para determinar órbitas donde estacionar telescopios espaciales como el James Webb Space Telescope, o también para diseñar trayectorias de transferencia y algoritmos de mantenimiento en estación. Pero los sistemas dinámicos no son las únicas áreas de las matemáticas presentes en mi día a día, en muchos casos hay que resolver problemas de optimización para determinar trayectorias de coste mínimo, donde la función de coste puede ser el tiempo de vuelo o el combustible necesario.

P.- ¿Qué se siente al trabajar con telescopios tan importantes como el James Webb?

A.F.- El hecho de formar parte del equipo de telescopios como James Webb o Roman Space Telescope es todo un honor. Es fascinante ver cómo todos los subsistemas se entrelazan, y saber que has puesto tu pequeño granito de arena no tiene precio.

P.- ¿Has tenido alguna mujer referente en tu trayectoria? ¿Crees que hacen falta más referentes femeninos?

A.F.- La verdad es que me han faltado referentes femeninos, sobre todo cuando era pequeña. Pero durante el doctorado diría que los referentes que me vienen a la cabeza son Tere Martínez-Seara y Nuria Fagella porque, de manera indirecta, verlas dirigir estudiantes y tener una carrera exitosa me hicieron creer en que las mujeres tenemos un lugar relevante en los grupos de investigación, y me ayudaron a creer en mí misma. Pero sí creo firmemente en que nos faltan referentes femeninos tanto en matemáticas como en todas las disciplinas STEM, porque no deberíamos llegar a hacer un doctorado para encontrarlos.

P.- ¿Qué destacarías de las misiones Hypatia I e Hypatia II?

A.F.- A nivel personal, lo que más he disfrutado es el poder conocer a mujeres excepcionales tanto a nivel profesional como a nivel humano. Me llevo dos grandes experiencias y amistades para toda la vida de cada una de las dos misiones. Pero quizás destacaría la gran acogida que ha tenido el proyecto en las escuelas, especialmente en Catalunya. Muchas escuelas usan Hypatia, nos piden poder explicar la experiencia a los alumnos, y también usan Hypatia para hablar del rol de la mujer en la ciencia o para sobre la exploración espacial. Saber que estás llegando a las nuevas generaciones te hace pensar que estamos haciendo las cosas bien.

P.- Tu posición actual se sitúa como referente en un mundo mayoritariamente masculino, ¿ha supuesto esta situación cierta presión extra?

A.F.- Un poquito sí, ya que en muchos casos tienes la sensación de que debes demostrar constantemente que mereces estar donde estás. Todas las mujeres con las que trabajo son excepcionales, y siempre tienes esa vocecita interna que te dice que si tú no eres excepcional no mereces estar allí. Creo que esa es una sensación que la mayoría de los hombres no tiene.

P.- ¿Realizáis alguna actividad dirigida a niñas y jóvenes en relación con este proyecto tan bonito?

A.F.- Si, realizamos muchas. Aparte de dar charlas en los colegios, también hemos desarrollado varios proyectos educativos. Desde un curso de astronautas (online) para edades entre 6 y 12 años, a un proyecto de divulgación llamado CATMart o una serie de cápsulas científicas relacionando conceptos de física de la ESO con la exploración espacial en Marte. Si bien es cierto que todo el mundo tiene acceso a estos recursos, creemos que al ser mujeres las que lideran estas actividades, ayudará a empoderar a las niñas y jóvenes que tengan curiosidad por las disciplinas STEM.

P.- ¿Cuál es tu próxima misión?

A.F.- Ahora mismo estoy enfocada en el lanzamiento de la misión SWFO-L1, una colaboración entre NASA i NOAA. Está previsto para septiembre del 2025, y las maniobras de inserción en las que he estado trabajando están planeadas para tres meses después del lanzamiento. Llevo más de tres años trabajando en esta misión y tengo muchas ganas de que llegue el día del lanzamiento.

P.- ¿Qué le dirías a las niñas a las que les encanta observar el cielo y también les gustan las matemáticas?

A.F.- Que sigan mirando al cielo y estudiando matemáticas, y que no tengan miedo a hacerse preguntas y/o dedicarse a lo que más les apasiona. Que serán capaces de llegar donde se propongan.