Defensa planetaria: la nave DART de la NASA choca contra un asteroide para desviarlo

A casi 11 millones de kilómetros de la Tierra, una nave espacial que viajaba a más de 22 530 kilómetros por hora se estrelló contra un pequeño y desprevenido asteroide que, durante eones (período de tiempo indefinido o incalculable), ha flotando en el espacio sin ser molestado.

La colisión entre la nave espacial Double Asteroid Redirection Test (DART, dardo en inglés) de la NASA y una roca de 152 metros de ancho llamada Dimorphos, que tuvo lugar al atardecer de ayer, marca la primera vez que los humanos han cambiado intencionalmente el curso de un objeto celeste. También es la primera prueba de una audaz estrategia que podría utilizarse para desviar cualquier asteroide futuro que esté en curso de colisión con la Tierra.

Aunque los científicos confían en que un asteroide lo suficientemente grande como para causar la extinción de todo el planeta no amenazará a la Tierra durante al menos 100 años (después de los cuales es difícil predecir sus órbitas), todavía es posible que nos sorprenda una roca más pequeña, potencialmente destructora de ciudades, procedente del espacio. Y con el tiempo, ya sea en cientos, miles o millones de años, es casi seguro que la vida en la Tierra se enfrentará a una amenaza existencial de un asteroide.

"No me quita el sueño que los asteroides destruyan la Tierra, pero me entusiasma la idea de vivir en un mundo en el que podamos evitarlo", afirma Nancy Chabot, del Laboratorio de Física Aplicada (APL, por sus siglas en inglés) de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel (Maryland; Estados Unidos), que gestiona la misión DART. "Es solo el primer paso, pero ¿no es emocionante que pasemos de la ciencia ficción a la realidad científica?".

Para practicar la conformación de esa realidad, la NASA envió a DART a toda velocidad hacia su desaparición. A medida que se acercaba, la nave espacial tomaba furiosamente imágenes de Dimorphos, que rápidamente pasó de ser un puntito de luz a llenar su campo de visión, hasta el momento del impacto, cuando todo se oscureció.

Características del asteroide Dimorphos

Dimorphos orbita alrededor de un asteroide más grande llamado Didymos, y los dos asteroides no se consideran una amenaza para la Tierra, lo cual es una de las razones por las que la NASA los colocó en el punto de mira de la nave espacial DART para esta primera prueba de defensa planetaria.

Descubierto en 1996, Didymos, que significa "gemelo" en griego, tiene aproximadamente 800 metros de diámetro y está relativamente bien estudiado. Sin embargo, nadie había podido ver bien su pequeña luna hasta que el DART se estrelló contra ella. Los equipos han bautizado recientemente la roca espacial con el nombre de Dimorphos, que en griego significa "tener dos formas": una antes del impacto y otra después.

La colisión se asemeja a los desesperados intentos de última hora para salvar a la Tierra de la aniquilación cósmica en las superproducciones de Hollywood. Pero, a diferencia de las tramas cinematográficas para hacer explotar los asteroides antes de que choquen con el planeta, el impacto del DART no fue un intento de arrasar el Dimorphos. Fue más bien un golpe de efecto, un empujón lo suficientemente fuerte como para cambiar la órbita del pedrusco sin romperlo en pedazos.

Para asegurarse de que esta estrategia funcione, será necesario realizar cuidadosas observaciones de seguimiento mediante un impresionante conjunto de instrumentos que están a disposición del sistema Didymos.

Tres minutos después de la colisión, un cubesat llamado LICIACube llegó para vigilar los restos. En los próximos días, la pequeña nave enviará a la Tierra imágenes del lugar del accidente, que los científicos estudiarán para conocer mejor la estructura y la composición del Dimorphos. El telescopio espacial James Webb y el telescopio espacial Hubble de la NASA también estaban orientados hacia el sistema Didymos en el momento del impacto, y Lucy, una nave espacial en camino hacia una extraña población de asteroides que orbita cerca de Júpiter, estaba lo suficientemente cerca como para observar el impacto.

El objetivo de estas observaciones es buscar cualquier indicio de brillo en el sistema de Didymos, lo que proporcionará información crucial sobre la cantidad de polvo y roca pulverizada que levantó el impacto. Más de tres docenas de telescopios terrestres se pondrán ahora a trabajar para realizar mediciones precisas de la nueva órbita lunar. Y en 2026, una nave espacial llamada Hera, construida por la Agencia Espacial Europea (ESA), llegará para supervisar las consecuencias de la colisión.

"Esta misión inaugural de defensa planetaria marca un momento importante en la historia de la humanidad", exclamó Bobby Braun, jefe del sector de exploración espacial de APL, durante una sesión informativa previa al impacto el 12 de septiembre. "Por primera vez en la historia, cambiaremos de forma medible la órbita de un cuerpo celeste en el universo".

Cómo fue el primer registro de Dimorphos

DART se lanzó encima de un cohete Falcon 9 de SpaceX el 23 de noviembre de 2021 y zarpó hacia su rocoso destino.

Didymos es lo que se llama un asteroide de tipo S, uno de los tipos más comunes de asteroides cercanos a la Tierra. Como muchos asteroides, es una reliquia del sistema solar naciente, que contiene registros conservados de cómo era nuestro vecindario hace 4500 millones de años.

Sin embargo, Dimorphos era un misterio hasta ayer. Los científicos sospechaban que estaba hecho de materiales similares a los de Didymos, y suponían que podría ser un montón de escombros sueltos en lugar de un solo fragmento, pero su masa, forma y composición eran desconocidas. En las semanas previas al impacto, los miembros del equipo especularon sobre su aspecto: un hueso de perro o una rosquilla, por ejemplo, serían más difíciles de golpear. Pero una mancha redondeada sería un objetivo más fácil.

Mientras DART se dirigía a su cita con el destino, la cámara DRACO de la nave espacial obtuvo su primera visión del satélite: una luna abultada con forma de huevo y con rocas visibles en su superficie. Unos dos minutos antes del impacto, Dimorphos cubrió la vista de la nave espacial. DRACO tomó imágenes una vez por segundo, creó una secuencia de encuentro cercano que contiene un tesoro de datos científicos y también reveló que la misión había tenido éxito. Cuando las transmisiones de DART terminaron, el equipo supo que la nave había alcanzado su objetivo.

"Estas imágenes continuarán hasta que dejen de hacerlo, por lo que será una mirada bastante definitiva a los momentos finales de la nave DART", dijo Chabot antes del impacto.

Punto de colisión de DART contra Dimorphos

Durante la mayor parte de su viaje de diez meses, la nave DART ni siquiera pudo ver su objetivo, sino que fue guiada de forma autónoma hasta su encuentro con Dimorphos por el software de navegación de a bordo. Después de que la pareja de asteroides apareciera como unos pequeños píxeles, el sistema de navegación SMART de DART se fijó en Didymos. En la aproximación final, unos 50 minutos antes del impacto, el sistema cambió al asteroide y guió a la nave hasta el lugar del choque. Asegurarse de que el DART se fijaba en el objeto correcto fue crucial.

Evan Smith, ingeniero adjunto de sistemas de misión del DART, dijo en una reunión informativa antes del impacto: "Ese es un momento de mucha presión para nosotros. Vamos a estar observando la telemetría como halcones, muy asustados, pero emocionados". Si DART fallara su objetivo, el equipo no tendría otra oportunidad hasta 2024.

"Este es un campo de par uno, así que esta vez vamos por el golpe", declaró Smith. "Tenemos una oportunidad dentro de dos años, pero no queremos jugar esa ronda de golf".

Para probar el crucial sistema de guiado, la cámara DRACO de DART giró para observar a Júpiter y sus cuatro lunas más grandes en julio y agosto de este año. Al observar cómo la luna helada Europa aparecía detrás del mundo acuático, DART pudo practicar la fijación de un objeto pequeño que emergía de otro más grande, de forma similar a lo que la nave espacial encontraría cuando Dimorphos rodeara la curva de su asteroide madre justo antes de la colisión.

Alinear el tiro fue como jugar a los dardos, dijo la ingeniera de sistemas de misión Elena Adams, excepto que estás lanzando el dardo desde el Aeropuerto Internacional John F. Kennedy (JFK) en la ciudad de Nueva York a un objetivo en el Aeropuerto Internacional Washington Dulles en las afueras de Washington, DC.

"El dardo en sí mismo solo mide 2.5 milímetros (es diminuto, se toma el dardo en el JFK y se lanza a Dulles, y se da en el centro de la diana, salvo que no se sabe dónde está la diana", explicó Adams a los periodistas.

Qué asteroides pueden ser mortales para la Tierra

La tecnología de desviación de asteroides solo será útil si hay algo que desviar, por lo que la NASA y otras instituciones se centran en encontrar y rastrear todas las rocas espaciales que podrían estar en órbitas que cruzan la Tierra.

La evolución de la Tierra ha sido moldeada por impactos desde el principio. Cometas y asteroides han golpeado el planeta desde antes de su nacimiento. Algunos de estos objetos aportaron el agua que ahora llena los océanos, lagos y arroyos de la Tierra. Otros provocaron extinciones masivas cataclísmicas.

Los científicos sospechan que hemos localizado la mayor parte de los asteroides potencialmente dañinos, definidos como cuerpos de más de 137 metros de diámetro que se acercan a ocho millones de kilómetros de la Tierra. Se han encontrado la mayoría de los más grandes, que tienen más de nueve kilómetros de diámetro y podrían causar un evento de extinción global. La agencia espacial estima el descubrimiento de aproximadamente el 95% de los asteroides del tamaño de Didymos. Pero los cuerpos más pequeños, del tamaño de Dimorphos, son más difíciles de identificar y rastrear. Las rocas de ese tamaño podrían arrasar una gran ciudad, y la NASA calcula que se han encontrado menos de la mitad de esos objetos.

"Lo más importante es encontrar la población de asteroides peligrosos existentes", contó Lindley Johnson, responsable de defensa planetaria de la NASA, en la sesión informativa. "Ahora tenemos la tecnología para hacerlo y para encontrar estos objetos años, décadas, incluso un siglo antes de que supongan una amenaza de impacto para la Tierra".

Encontrar el resto de estos asteroides, agrega Johnson, tendrá que hacerse desde el espacio. En los próximos años, la NASA planea lanzar un telescopio llamado Near-Earth Object Surveyor, que será capaz de captar las firmas infrarrojas de las rocas espaciales que están ocultas por el resplandor del sol, lo que ayudará a que la humanidad no sea sorprendida por un asteroide invisible en el futuro.

Los próximos pasos de la misión DART 

En los días y semanas posteriores al impacto de DART, los telescopios terrestres de los siete continentes (más el Green Bank Telescope de Virginia Occidental, la Goldstone Deep Space Antenna de California y el Very Large Telescope de Chile) medirán con precisión la nueva órbita del asteroide.

Para que DART haya alcanzado su objetivo, el impacto tiene que haber acortado la órbita de Dimorphos, de 11 horas y 55 minutos, en solo 73 segundos. Pero Chabot espera ver un cambio mucho mayor, más cercano a los 10 minutos.

"Podrían ser 20 minutos; o cinco minutos", dijo. "Va a depender de la cantidad de eyectas que se desprendan, con la cantidad de roca y material pulverizado que haya en esta colisión energética... Esa es una de las principales razones para hacer esta prueba a gran escala en el espacio".

Los cambios en la órbita ayudarán a los científicos a aprender más sobre el asteroide, pero lo más importante es que nos dirá si este tipo de impactador cinético es una opción viable para desviar asteroides peligrosos. Si llega el día en que tengamos que desviar un asteroide de verdad, la información de DART podría ser crucial para salvar el mundo con éxito.

"Si se hiciera esto para la defensa planetaria, se haría con cinco, 10 o 20 años de antelación", sostuvo Chabot. "Dale un pequeño empujón... No estás tratando de convertirte en un problema cuando destruyes un asteroide y haces muchas piezas diferentes”.

Si la misión DART tiene éxito, tendremos al menos una herramienta para alejar los peligros que llegan del cielo.

"Hacerlo tiene claros beneficios para asegurar la capacidad de la humanidad de desviar un posible asteroide amenazante en el futuro", enfatizó Braun. "También habla de lo lejos que ha llegado nuestro programa espacial en los últimos 60 años y de lo importante que puede ser para todos los que estamos en la Tierra".

Si los dinosaurios hubieran tenido un programa espacial, dice en chiste, aún estarían en la Tierra.