¿Por qué la NASA planea estrellar una nave espacial contra un asteroide?

La misión DART intencionalmente chocará contra una roca espacial para probar las tecnologías que podrían necesitarse para salvar al mundo.

miércoles, 29 de abril de 2020,
Por Nadia Drake
DART, la primera misión de defensa planetaria de la NASA, demostrará la desviación de un asteroide ...

DART, la primera misión de defensa planetaria de la NASA, demostrará la desviación de un asteroide al chocar una nave espacial construida por el Laboratorio de Física Aplicada (APL, por su sigla en inglés) contra un asteroide a, aproximadamente, 23.335 kilómetros por hora.

 

Fotografía de Illustration by NASA/Johns Hopkins APL

Un asteroide enorme— lo suficientemente grande como para dejar un cráter de 9,6 kilómetros de ancho y oscurecer al mundo debido al polvo, si alcanzara la Tierra—pasó zumbando por nuestro planeta el pasado 29 de abril sin provocar daño. El objeto, denominado 1998 OR2, tiene, al menos, 1,5 kilómetros de ancho y, aunque no representa amenaza alguna, pasará dentro de la zona de 6,43 millones de kilómetros de nuestro planeta— distancia considerada por la NASA como “potencialmente peligrosa” dado que continuará pasando cerca de la Tierra en el futuro mientras ambos objetos orbiten el Sol.

“Es un asteroide gigantesco”, señala Amy Mainzer de la Universidad de Arizona, uno de los científicos principales del planeta en detección de asteroides y defensa planetaria. “Es más pequeño que la cosa que se cree causó la extinción de los dinosaurios, pero es perfectamente capaz de provocar mucho daño”.

Un asteroide pasando relativamente cerca de la Tierra es más común de lo que la mayoría de las personas creen
Cada año, docenas de asteroides lo suficientemente grandes como para provocar una devastación regional pasan dentro de una zona de 8 millones de kilómetros de la Tierra— el punto límite de asteroides potencialmente peligrosos. En promedio, por año, pasan una o dos rocas espaciales lo suficientemente grandes como para producir una catástrofe continental si impactaran en la Tierra.

Es muy probable que, en algún momento en el futuro, la Tierra tenga que hacer frente a una roca espacial tan grande que pueda destruir una ciudad, o algo más. Si los seres humanos siguen acá cuando el día llegue, sería prudente tener un plan para proteger el planeta. Esa es la razón por la que, el año que viene, la NASA estará lanzando una nave espacial para llevar a cabo la primera prueba de un plan de acción prometedor para detener a ese asteroide asesino: chocarlo mientras todavía se encuentra bastante lejos para alterar su curso.

DART (Double Asteroid Redirection Test) hará estallar una nave espacial contra el más pequeño de dos asteroides que se orbitan entre sí. Cualquier cambio en la órbita del objeto más pequeño será fácil de medir desde la Tierra y proporcionará un buen indicador sobre si ha sido desviado satisfactoriamente.

“Es algo emocionante”, indica Ed Lu, astronauta retirado de la NASA y fundador de the B612 Foundation, una organización sin fines de lucro dedicada a la detección y desviación de asteroides. “Creo que DART va a ser una demostración tremenda”.

El abarrotado sistema solar

El primer paso para detener a un asteroide asesino es encontrarlo. “Hay, literalmente, cientos de miles de asteroides y queremos distinguir a aquellos a los que debemos vigilar de cerca y monitorearlos a lo largo del tiempo”, señala Lindley Johnson, funcionario de defensa planetaria de la NASA. Afirma que, hasta ahora, hay 2078 asteroides potencialmente peligrosos en el catálogo..

El asteroide cercano a la Tierra, 1998 OR2, tiene, al menos, 1,5 kilómetros de ancho y pasará a 16 distancias lunares el 29 de abril de 2020.

Fotografía de Image by Arecibo Observatory/NASA/NSF

Esta semana, viajando a casi 32.186 kilómetros por hora, 1998 OR2 pasará dentro de la zona de 6,43 millones de kilómetros de nuestro planeta o a, aproximadamente, 16 veces la distancia de la Luna. Aunque esta distancia no es preocupante, 1998 OR2 continuará su órbita de 3,7 años alrededor del Sol, adentrándose en el cinturón de asteroides más allá de Marte y regresando a la órbita de la Tierra en cada vuelta. En su próximo acercamiento a nuestro planeta en 2078, estará mucho más cerca, moviéndose dentro de 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. 

Luego de unos pocos cientos de años, los astrónomos no podrán calcular exactamente dónde estará 1998 OR2.

La NASA clasifica como asteroide potencialmente peligroso a toda roca espacial mayor a 140 metros de diámetro que pase dentro de ocho millones de kilómetros de la Tierra. “Los ocho millones de kilómetros provienen de cuánto puedan cambiar las órbitas con el tiempo agregando un poco de margen, por supuesto, para estar seguros de que capturaremos cualquier cosa que pueda potencialmente impactar de forma peligrosa en el futuro”, explica Johnson.

En solo siete años, otro asteroide enorme denominado 1990 MU, de casi 3,2 kilómetros de ancho, pasará dentro de 4,8 millones de kilómetros de la Tierra.

“No queremos que algo así de grande nos golpee”, afirma Johnson. “Nuestra tarea más importante es encontrarlos y obtener un catálogo más completo de todo lo que hay ahí afuera, así nada nos sorprenderá”.

En 1998, el Congreso de Estados Unidos le ordenó a la NASA que detectara y describiera, al menos, el 90 por ciento de los asteroides potencialmente peligrosos que midieran un kilómetro o más de ancho. Siete años después, se le dio instrucciones a la agencia espacial para que encontrara el 90 por ciento de los asteroides cercanos que tengan 152,4 metros de ancho o más.

Los asteroides más grandes, entre ellos 1998 OR2 y 1990 MU, podrían acabar con la vida en el planeta si llegaran a chocar. “Se calcula que los asteroides de un kilómetro o más podrían ocasionar una devastación en todo un continente y el polvo inyectado en la atmósfera podría ocasionar un enfriamiento drástico y la posibilidad de malas cosechas globales por, al menos, algunos años”, explica Jay Melosh, geofísico de la Universidad Purdue.

Hemos encontrado aproximadamente 900 de estos objetos grandes, o el 95 por ciento de la población total estimada. Ninguno está ni remotamente cerca de chocar con el planeta en los próximos siglos. Pero, del grupo más pequeño, el cual podría destruir ciudades, solo hemos detectado casi el 30 por ciento de los 25.000 objetos estimados, según un informe del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

“Para estos más pequeños—los tamaños subglobales que podrían causar problemas regionales— todavía tenemos mucho trabajo por hacer”, señala Mainzer. “Buscar estas rocas grises o negras en la oscuridad del espacio es un problema difícil”.

Incluso las rocas espaciales más pequeñas de 152,4 metros de ancho podrían ser extremadamente peligrosas. 
Algunos meteoros explotan en el cielo con la fuerza de una bomba nuclear, como aquel que estalló en Cheliábinsk, Rusia, en 2013. Con solo 20 metros de ancho, este bólido provocó una onda expansiva que asoló la ciudad, destruyendo vidrios e hiriendo a 1500 personas. Nadie lo vio venir.

Golpearlo con DART

Cuando hablamos de detener un asteroide para que no colisione con la Tierra, el período de alerta es lo más importante. Con años o hasta décadas para prepararse, los seres humanos podrían sacar de su curso hasta los asteroides más grandes.

La misión DART de la NASA, con lanzamiento programado para julio de 2021, probará un plan de acción al hacer estallar una nave espacial de media tonelada contra un asteroide que se acerca. En octubre de 2022, a alrededor de 11 millones de kilómetros desde la Tierra, la nave espacial del tamaño de un refrigerador se acercará a un asteroide de 0,8 kilómetros de ancho denominado Didymos, el cual orbita junto a una luna de 152,4 metros de ancho.

“Didymoon”, como se lo conoce cariñosamente al cuerpo más pequeño, es el objetivo de DART. Tiene casi el tamaño de los asteroides que podrían destruir ciudades. Los telescopios terrestres podrían detectar cambios en la duración de su órbita alrededor del asteroide más grande para medir los efectos del impacto.

“Si no fuera un binario, sería básicamente imposible medirlo con gran precisión”, señala Megan Bruck Syal del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, quien utiliza una mezcla de pruebas de laboratorio y supercomputadoras para modelar los impactos de los asteroides. “Esta es una oportunidad notable para probar la efectividad de la tecnología del impactador cinético en un asteroide real”.

Poco antes de que DART choque contra Didymoon a, aproximadamente, 23.657 kilómetros por hora, la nave espacial liberará una cámara del tamaño de una caja de zapatos hecha por la Agencia Espacial Italiana. La cámara observará mientras la nave espacial colisiona contra Didymoon y tomará imágenes de la pulverización de escombros y, tal vez, del cráter resultante. Johnson dice que espera que la colisión haga decrecer la órbita de 12 horas de la luna hasta siete minutos, aunque el equipo considerará la misión como exitosa si ese cambio es de, al menos, 70 segundos.

“Al cambiar la órbita de la luna, no cambiamos la órbita de [Didymos]”, indica Johnson. “Didymos es un asteroide potencialmente peligroso, así que realmente no queremos afectar su órbita. No queremos cambiar su órbita accidentalmente en la dirección equivocada”.

Otra nave espacial llamada Hera, construida por la Agencia Espacial Europea, llegará a los dos asteroides en 2026 con el fin de tomar medidas detalladas de los efectos del impacto, así como también para probar las tecnologías de navegación autónomas.

Aunque el plan de acción de un “impactador cinético” está muy claro, una cantidad de variables controlan si el impacto desviaría exitosamente un asteroide, señala Syal. La composición, la fuerza y la estructura del objeto meta, cuánto material es expulsado en el impacto y el ángulo en el cual la nave llega son todos factores importantes.

“Un rebote sería un resultado realmente pobre y significaría que gran parte del impulso se perdió”, explica Syal.

Los impactadores cinéticos pueden redirigir exitosamente un asteroide tan pequeño como Didymoon, pero ¿qué pasaría con 1998 OR2? Si algo tan grande estuviera en una trayectoria de colisión con la Tierra, necesitaríamos un plan de acción más grande, explica Lu— como detonar una bomba nuclear cerca del asteroide para pulverizar parte de su superficie y sacarlo de su curso. Una explosión nuclear en la superficie de un asteroide correría el riesgo de crear una ráfaga de fragmentos disparados que todavía se dirigirían a la Tierra.

Mainzer, quien lidera un proyecto para lanzar un telescopio espacial destinado a encontrar asteroides peligrosos, dice que la estrategia de desviación óptima depende tanto del objeto que se acerca como de cuánto tiempo tenemos antes del impacto. Para saber qué funcionará, necesitamos practicar.

“Lo vemos con el cambio climático, esta pandemia, incluso con este problema [de defensa planetaria]— un poco de preparación representa una gran diferencia”. 

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