El mejor modo de desviar asteroides en rumbo de colisión contra la Tierra

El 13 de abril de 2029, una roca espacial, con un tamaño mayor que la altura de la Torre Eiffel, pasará rozando a 30 kilómetros por segundo la franja orbital de satélites geoestacionarios de la Tierra.

Será el mayor acercamiento a la Tierra de uno de los asteroides más grandes que cruzarán su órbita en los próximos años.

Observaciones previas del asteroide, conocido como Apofis, nombre que deriva del que tiene el dios egipcio del caos, sugirieron que su sobrevuelo de 2029 lo llevaría a través de un “ojo de cerradura gravitacional”, una ubicación en el campo de gravedad de la Tierra que tiraría de la trayectoria del asteroide de tal manera que en su próximo sobrevuelo, en el año 2036, probablemente impactaría de manera devastadora contra el planeta.

Afortunadamente, observaciones más recientes han confirmado que el asteroide pasará por las inmediaciones de la Tierra sin incidentes tanto en 2029 como en 2036.

Sin embargo, la mayoría de los científicos cree que nunca es demasiado temprano para analizar estrategias encaminadas a desviar un asteroide si alguna vez uno adopta una trayectoria de colisión contra nuestro planeta.

Ahora, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, han ideado un protocolo para decidir qué tipo de misión sería más exitosa para desviar un asteroide en curso de colisión contra la Tierra.

Su método de decisión tiene en cuenta la masa y el impulso del asteroide, su proximidad a un ojo de cerradura gravitacional y la cantidad de tiempo disponible desde el descubrimiento del peligro hasta la colisión.

Todos estos parámetros tienen grados de incertidumbre, que los investigadores también deben tener en cuenta a la hora de identificar la misión más exitosa para desviar a un asteroide dado.

El equipo de Sung Wook Paek, Olivier de Weck, Jeffrey Hoffman, Richard Binzel y David Miller aplicó su método a Apofis y Bennu, otro asteroide cercano a la Tierra que es el objetivo de exploración de OSIRIS-REx, una misión de la NASA, ya en marcha, cuyo objetivo es llevar a la Tierra en 2023 un muestra del material de la superficie de Bennu.

REXIS, un instrumento diseñado y construido en el MIT, también forma parte de esta misión y su tarea es caracterizar las abundancias de elementos químicos en la superficie.

Paek y sus colegas han utilizado su mapa de decisiones para establecer el tipo de misión que probablemente tendría el mayor éxito en desviar a Apofis y Bennu, en varios escenarios en los que los asteroides pueden dirigirse hacia un ojo de cerradura gravitacional.

El método podría usarse para diseñar la configuración de misión óptima y la campaña para desviar un asteroide cercano a la Tierra potencialmente peligroso.

En 2007, la NASA concluyó en un informe presentado al Congreso de los Estados Unidos que en caso de que un asteroide se dirigiera hacia la Tierra, la forma más efectiva de desviarlo sería usar contra él una bomba nuclear.

La fuerza de su detonación destruiría al asteroide, aunque nuestro planeta tendría probablemente que lidiar con “lluvia” radiactiva.

El uso de armas nucleares para proteger la Tierra contra impactos de asteroides sigue siendo un tema controvertido en la comunidad científica.

La segunda mejor opción era enviar un “impactador cinético”: una nave espacial, un cohete u otro proyectil que, si apunta a la dirección correcta, y adquiere la velocidad adecuada, es capaz de colisionar contra el asteroide de tal modo que le transfiere una fracción de su impulso y con ello logra desviarlo de su fatídico rumbo.

Sin embargo, para que cualquier impactador cinético tenga éxito, las propiedades del asteroide, como su masa, momento, trayectoria y composición de la superficie deben conocerse con la mayor precisión posible.

Esto significa que, al diseñar una misión de desviación, los científicos y otros responsables de la misma deben tener en cuenta la incertidumbre.

Paek y sus colegas desarrollaron un código de simulación para identificar el tipo de misión de desviación de asteroide que tendría la mejor posibilidad de éxito, dado el conjunto de propiedades inciertas de un asteroide.

Las misiones que consideraron incluyen un impactador cinético básico, en el que se dispara un proyectil al espacio para empujar un asteroide fuera de su curso.

Otras variaciones implicaron enviar primero un vehículo explorador a efectuar mediciones y análisis esenciales del asteroide que sirvan para perfeccionar las especificaciones de un proyectil a enviar más tarde.

O enviar dos naves, una para hacer mediciones y análisis del asteroide y la otra para empujarlo ligeramente fuera de su rumbo como ensayo antes de lanzarle un proyectil más potente que lo desvíe definitivamente de su trayectoria.

Los investigadores aportaron a la simulación variables específicas, como la masa, el impulso y la trayectoria del asteroide, así como el rango de incertidumbre en cada una de estas variables.

Lo más importante es que tuvieron en cuenta la proximidad del asteroide a un ojo de cerradura gravitacional, así como la cantidad de tiempo que los científicos tendrían antes de que el asteroide pasase por el ojo de cerradura.

Los investigadores pusieron a prueba su simulación con Apofis y Bennu.

Simularon varias distancias entre cada asteroide y su ojo de cerradura respectivo, y también calcularon para cada distancia una región de “puerto seguro” donde el asteroide tendría que desviarse para evitar un impacto con la Tierra y para evitar pasar por cualquier otro ojo de cerradura cercano.

Luego evaluaron cuál de los tres tipos de misiones principales sería más exitoso para desviar el asteroide a un puerto seguro, dependiendo de la cantidad de tiempo que los científicos tendrían para prepararse.

Por ejemplo, si algún día se descubre que Apofis atravesará un ojo de cerradura dentro de cinco años o más, entonces hay tiempo suficiente para enviar dos vehículos exploradores, uno para medir con la suficiente precisión las dimensiones del asteroide y el otro para empujarlo ligeramente fuera de su trayectoria como prueba, antes de enviar un impactador principal.

Si el paso por el ojo de cerradura se descubre con una antelación de entre dos y cinco años, puede haber tiempo para enviar un explorador que haga las mediciones del asteroide y ajustar los parámetros de un proyectil antes de enviar el impactador para desviar el asteroide.

Si el paso de Apofis por su ojo de cerradura se descubre con una antelación de un año terrestre o menos, Paek cree que podría ser demasiado tarde.

“Incluso un impactador principal puede no ser capaz de alcanzar el asteroide dentro de este plazo“, explica Paek.

Bennu es un caso similar, aunque los científicos conocen un poco mejor su composición y dimensiones, lo que significa que quizá no sea necesario enviarle esa avanzadilla de vehículos exploradores para poner a punto el lanzamiento del proyectil si algún día adoptase una trayectoria peligrosa para la Tierra.

Fuente: Noticias de la Ciencia