CTIO / NOIRLab / SOAR / NSF / AURA/ T. Kareta (Observatorio Lowell), M. Knight. Crédito: Academia Naval de EE. UU.
¿Qué haríamos si detectamos un asteroide peligroso en curso de colisión con la Tierra? ¿Podemos desviarlo con seguridad para evitar el impacto?
El año pasado, Misión de prueba de redirección de doble asteroide (DART) de la NASA trató de averiguar si un «impactador cinético» podría hacer el trabajo: estrellar una nave espacial de 600 kg del tamaño de una nevera en un asteroide del tamaño de un campo de fútbol australiano.
Los primeros resultados de esta primera prueba en el mundo real de nuestros posibles sistemas de defensa planetaria parecían prometedores. Sin embargo, recién ahora se están publicando los primeros resultados científicos: cinco artículos en Naturaleza tener recreó el impactoy analizó cómo cambió el asteroide impulso y orbitamientras dos estudios investigar los escombros desprendidos por el impacto.
La conclusión: «la tecnología de impactador cinético es una técnica viable para defender potencialmente la Tierra si es necesario».
Los asteroides pequeños pueden ser peligrosos, pero difíciles de detectar
Nuestro sistema solar está lleno de escombros, restos de los primeros días de la formación de planetas. Hoy, algunos 31,360 asteroides se sabe que merodean por el vecindario de la Tierra.
Aunque tenemos fichas sobre la mayoría de los grandes, del tamaño de un kilómetro, que podrían acabar con la humanidad si golpean la Tierra, la mayoría de los más pequeños pasan desapercibidos.
Hace poco más de diez años, un asteroide de 18 metros explotó en nuestra atmósfera sobre Chelyabinsk, Rusia. La onda expansiva destrozó miles de ventanas, causando estragos e hiriendo a algunos 1500 personas.
Un asteroide de 150 metros como Dimorphos no acabaría con la civilización, pero podría causar bajas masivas y devastación regional. Sin embargo, estas rocas espaciales más pequeñas son más difíciles de encontrar: creemos que hasta ahora solo hemos visto alrededor del 40% de ellas.
La misión DART
Supongamos que espiamos un asteroide de esta escala en curso de colisión con la Tierra. ¿Podríamos empujarlo en una dirección diferente, alejándolo del desastre?
Golpear un asteroide con la fuerza suficiente para cambiar su órbita es teóricamente posible, pero ¿realmente se puede hacer? Eso es lo que la misión DART se propuso determinar.
Específicamente, probó la técnica del «impactador cinético», que es una forma elegante de decir «golpear el asteroide con un objeto que se mueve rápidamente».
El asteroide Dimorphos era un blanco perfecto. Estaba en órbita alrededor de su primo más grande, Didymos, en un bucle que tardó poco menos de 12 horas en completarse.
El impacto de la nave espacial DART fue diseñado para cambiar ligeramente esta órbita, ralentizándola un poco para que el bucle se encogiera, reduciendo aproximadamente siete minutos de su viaje de ida y vuelta.
Una nave espacial autodirigida
Para que DART mostrara que la técnica del impactador cinético es una posible herramienta para la defensa planetaria, necesitaba demostrar dos cosas:
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que su sistema de navegación podría maniobrar de forma autónoma y apuntar a un asteroide durante un encuentro de alta velocidad
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que tal impacto podría cambiar la órbita del asteroide.
En palabras de Cristina Thomas de la Universidad del Norte de Arizona y sus colegas, quienes analizó los cambios en la órbita de Dimorphos como resultado del impacto, «DART ha logrado ambas cosas».
La nave espacial DART se dirigió a sí misma en el camino de Dimorphos con un nuevo sistema llamado Navegación autónoma en tiempo real de maniobras de cuerpo pequeño (SMART Nav), que utilizó la cámara a bordo para colocarse en una posición de máximo impacto.
Versiones más avanzadas de este sistema podrían permitir que futuras misiones elijan sus propios lugares de aterrizaje en asteroides distantes donde no podemos obtener imágenes del terreno lleno de escombros desde la Tierra. ¡Esto ahorraría la molestia de un viaje de exploración primero!
El propio Dimorphos fue uno de esos asteroides antes de DART. Un equipo dirigido por Terik Daly de la Universidad Johns Hopkins ha utilizado imágenes de alta resolución de la misión para hacer un modelo de forma detallada. Esto da una mejor estimación de su masa, mejorando nuestra comprensión de cómo reaccionarán estos tipos de asteroides a los impactos.
Estadísticas de asteroides y las amenazas que representan los asteroides de diferentes tamaños. Crédito: resumen de prensa DART de la NASA
escombros peligrosos
El impacto en sí produjo una increíble columna de material. Jian-Yang Li del Instituto de Ciencias Planetarias y sus colegas han descrito en detalle cómo el material expulsado fue levantado por el impacto y se derramó en una cola de escombros de 1.500 km que se pudo ver durante casi un mes.
Las corrientes de material de los cometas son bien conocidas y documentadas. Son principalmente polvo y hielo, y se ven como lluvias de meteoritos inofensivos si se cruzan con la Tierra.
Los asteroides están hechos de material más rocoso y más fuerte, por lo que sus corrientes podrían representar un peligro mayor si nos los encontramos. Grabar un ejemplo real de la creación y evolución de estelas de escombros tras la estela de un asteroide es muy emocionante. Identificar y monitorear este tipo de corrientes de asteroides es un objetivo clave de los esfuerzos de defensa planetaria como el Red de bolas de fuego del desierto Operamos desde la Universidad de Curtin.
Un resultado más grande de lo esperado
Entonces, ¿cuánto cambió el impacto la órbita de Dimorphous? Por mucho más de la cantidad esperada. ¡En lugar de cambiar siete minutos, se había acortado 33 minutos!
Este resultado mayor de lo esperado muestra que el cambio en la órbita de Dimorphos no se debió solo al impacto de la nave espacial DART. La mayor parte del cambio se debió a un efecto de retroceso de todo el material expulsado que voló al espacio, que Ariel Graykowski del Instituto SETI y sus colegas estimado como entre el 0,3% y el 0,5% de la masa total del asteroide.
Un primer éxito
El éxito de la misión DART de la NASA es la primera demostración de nuestra capacidad para proteger la Tierra de la amenaza de asteroides peligrosos.
En esta etapa, todavía necesitamos un poco de advertencia para usar esta técnica de impactador cinético. Cuanto antes intervengamos en la órbita de un asteroide, menor será el cambio que debemos hacer para alejarlo de golpear la Tierra. (Para ver cómo funciona todo, puedes jugar con la NASA Aplicación de desviación NEO.)
¿Pero deberíamos? Esta es una pregunta que deberá responderse si alguna vez tenemos que redirigir un asteroide peligroso. Al cambiar la órbita, tendríamos que estar seguros de que no la empujaríamos en una dirección que también nos golpearía en el futuro.
Sin embargo, estamos mejorando en la detección de asteroides antes de que nos alcancen. Hemos visto dos solo en los últimos meses: 2022WJ1que impactó sobre Canadá en noviembre, y Sar2667que llegó a Francia en febrero.
Podemos esperar detectar mucho más en el futuro, con la apertura del Observatorio Vera Rubín en Chile a finales de este año.
Más información:
R. Terik Daly et al, Impacto cinético exitoso en un asteroide para defensa planetaria, Naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05810-5
Andrew F. Cheng et al, Transferencia de impulso del impacto cinético de la misión DART en el asteroide Dimorphos, Naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05878-z
Cristina A. Thomas et al, cambio de período orbital de Dimorphos debido al impacto cinético DART, Naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05805-2
Jian-Yang Li et al, Ejecta del asteroide activo Dimorphos producido por DART, Naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05811-4 ariel
Graykowski et al, Light Curves and Colors of the Ejecta from Dimorphos after the DART Impact, Naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05852-9
Este artículo se vuelve a publicar de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.
Citación: Los nuevos resultados de la misión de defensa planetaria DART de la NASA confirman que podríamos desviar asteroides mortales (2023, 4 de marzo) consultado el 4 de marzo de 2023 en https://phys.org/news/2023-03-results-nasa-dart-planetary-defense. html
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