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Éxito de la misión DART

Área: Espacio — martes, 27 de septiembre de 2022

La misión DART de la NASA consigue realizar un impacto sobre el asteroide Dimorfo.

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Todos sabemos que los dinosaurios y muchas otras especies desaparecieron por culpa de un impacto meteorítico o, al menos, fue su puntilla. También sabemos que ahí fuera hay muchos cuerpos que amenazan con caer en la Tierra en algún momento, son los NEO (Near Earth Asteroids). Los astrónomos todavía están catalogando este tipo de cuerpos y evaluando su peligro.

La probabilidad de que se dé un impacto meteorítico catastrófico es baja, pero no nula. A lo largo de la superficie terrestre, pese la erosión y la tectónica, hay cráteres que indican que algo así pasa de vez en cuando. En general no han supuesto una amenaza global para la vida en la Tierra porque su efecto era local. Pero, ahora, con esta superficie cubierta de seres humanos y sus ciudades, un impacto, aunque no tenga efectos globales, puede ser muy grave localmente.

En 1908, un meteorito de unos 60 metros detonó sobre una zona remota de Siberia y asoló más de 2000 kilómetros cuadrados de bosque. ¿Y si debajo hubiera habido una ciudad?

Un caso más reciente de aviso de lo que podría pasar fue el de la explosión en la atmósfera de una roca espacial sobre la ciudad rusa de Chelyabinskel el 15 de febrero de 2013. Se estima que tenía solo 17 metros de largo, pero su explosión equivalió a unos 470 kilotones. La onda de choque produjo numerosos daños materiales, sobre todo en los vidrios de las ventanas.

La pregunta es si podemos hacer algo al respecto, si podemos desviar una de estas rocas espaciales. Para tratar de responder a esta pregunta se diseñó la misión DART.

Las soluciones para este tipo de problemas que vemos en las películas son espectaculares, pero no son realistas, incluso pueden ser contraproducentes. En los últimos años hemos visto como muchos de estos cuerpos menores del Sistema Solar no forman una estructura monolítica, sino que son, más bien, un montón de rocas apiladas. Un explosión nuclear en uno de estos objetos convertiría una amenaza en cientos de ellas, pues multitud de objetos se distribuirían por una superficie de la Tierra aún mayor. Lo ideal es desviar la amenaza, no destruirla. Es más fácil, menos costoso y más seguro. El truco siempre está en prever el problema con años de anticipación, lo que facilitaría mucho la tarea. Bastaría un poco de desvío al principio para que pase de largo de la Tierra al cabo de los años. Eso sí, si el impacto es inminente no se podría hacer nada.

En los últimos tiempos se han propuesto diversas ideas para desviar asteroides, algunas tan curiosas como pintar la mitad del asteroide con pintura blanca y que la presión de radiación de la luz solar haga el resto.

La misión DART explora la posibilidad de impactar el asteroide con una masa que viaje a la suficiente velocidad. Si se calcula bien el punto del impacto, la energía transferida al cuerpo hará que este cambie un poco su órbita. Porque, recordemos, los cuerpos del Sistema Solar, incluidos los asteroides más pequeños, no van errantes por el espacio en trayectorias caprichosas, sino que siguen una órbita alrededor del Sol, aunque sus órbitas sean fácilmente influenciables por la presencia de la gravedad de cuerpos mucho más grandes.

El 26 de septiembre de 2022 a las 23:14 UTC la sonda DART, de 550 kg, ha chocado contra el asteroide Dimorfo a 6,1 Km/s de velocidad relativa tal y como se había previsto. El equipo de DART cree que la sonda impactó a tan solo 70 metros del punto de la superficie previsto.

Esta colisión tan violenta ha destruido, o más bien volatizado, la sonda, pero los datos obtenidos en el suceso serán muy útiles a los científicos.

DART no es la primera misión que ha realizado un choque contra un objeto de este tipo, pues la misión Deep Impact de la NASA ya se estrelló el 4 de julio de 2005 contra el cometa Tempel 1. Pero esa misión no estaba diseñada para calcular las posibilidades de poder desviar uno de estos cuerpos.

En realidad Dimorfo, que tiene 163 metros de diámetro, es un satélite natural del asteroide Dídimo, de 780 metros de ancho. Esta elección no es casual, porque así será más fácil apreciar los cambios en la pequeña órbita de Dimorfo. Esto permitirá medir con precisión la energía depositada en el proceso y calcular bien cómo sería en otros casos.

El único instrumento que portaba la sonda era la cámara DRACO, que ha conseguido enviar imágenes en tiempo real, a una cadencia de una por segundo, del viaje suicida hacia Dimorfo. La última de ellas se envió a escasos metros de Dimorfo. Se aprecia, como no, que este asteroide es un montón de rocas apiladas. Es decir, debido a su escaso tamaño, no ha sufrido un proceso de diferenciación.

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Esta cámara permitió, además, corregir la trayectoria los últimos días, pues este cuerpo es muy pequeño y atinar sobre él solamente basándose en cálculos es muy difícil.

Además, contamos con el proyecto italiano LICIACube, que se separó de DART el pasado 11 de septiembre. Esta sonda cuenta con las cámaras Leia y Luke (sí, los de Star Wars) con las que se ha grabado el impacto desde la distancia y la expulsión de material tras el mismo. Así, LICIACube sobrevoló Dimorfo 165 segundos tras el impacto hasta solamente unos 55 kilómetros del mismo para intentar fotografiar el cráter provocado por DART. Las imágenes tardarán varios días en llegar todas a la Tierra a través la Red de Espacio Profundo de la NASA.

Mientras tanto, el HST, el JWT y telescopios en tierra firme han apuntado hacia este objeto. Los astrónomos tratan de ver si hay un aumento del brillo en este sistema de asteroides debido a la luz solar reflejada por los escombros del impacto. También tratarán de analizar espectralmente su luz, lo que revelaría detalles sobre la composición de Dimorfo.

La ESA lanzará la misión Hera en 2024, que podrá analizar en detalle el cráter dejado en Dimorfo por DART cuando llegue allí en 2026.

Dimorfo orbitaba Dídimo a una distancia de 1,2 km con un periodo de 11 horas y 55 minutos a una velocidad orbital de 17 cm/s. Se espera que el impacto haya cambiado esta órbita y que esto se pueda medir. Los expertos de la NASA estima tardarán unos dos meses en determinar con precisión el cambio de periodo orbital. Se estima la masa de Dimorfo en unas 5 millones de toneladas y que el impacto apenas habrá modificado su velocidad en 1 mm/s. Aunque este cambio de velocidad es minúsculo, puede provocar un cambio en el periodo orbital de Dimorfo de un 1%. Es decir, podría cambiar en 10 minutos. «Necesitamos al menos 73 segundos de cambio de órbita para que la misión sea anunciada como un éxito», dice Andy Rivkin, líder del equipo de investigación DART en el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins.

DART fue lanzada el pasado 24 de noviembre de 2021. La sonda tenía inicialmente una masa de 610 kg, pero ha gastado cerca de 60 kg de propelentes en su camino: 10 kg de xenón en su motor iónico NEXT-C y unos 50 kg de hidrazina en los propulsores MR-103G.

«En esencia, Dart representa un éxito sin precedentes para la defensa planetaria, pero también es una misión de unidad con un beneficio real para toda la humanidad. A medida que la NASA estudia el cosmos y nuestro planeta natal, también estamos trabajando para proteger ese hogar y esta colaboración internacional convirtió la ciencia ficción en hechos científicos, demostrando una forma de proteger la Tierra», señala el administrador de la NASA Bill Nelson.

Todavía nos queda mucho por aprender antes de tratar de desviar una amenaza real, pero si se diera un caso así, la situación sería de todos modos complicada. Si la roca va a caer sobre un país enemigo, ¿la desviaríamos? Y si va a caer sobre nosotros, ¿hacia qué lado la desvariamos? Ningún país querrá que lo hagamos hacia su lado. Todavía nos queda construir un marco legal y una autoridad mundial para este asunto.

Puestos a soñar con un futuro muy distante, se sabe que el Sol se hace cada vez más brillante y, por tanto, la Tierra saldrá de la zona de habitabilidad de esta estrella en menos de 1000 millones de años. Si la humanidad sobrevive a su propia estupidez (algo altamente improbable), se podría plantear desviar asteroides para que pasen cerca de la Tierra y le transfieran gravitacionalmente momento angular. Con ello se podría ir cambiando la órbita de la Tierra poco a poco, alejándola del Sol.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa
Fotos: NASA.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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9 Comentarios

  1. Albert:

    Gracias por tan interesante artículo.

    Dice @NeoFronteras: «…puede provocar un cambio en el periodo orbital de Dimorfo de un 1%. Es decir, podría cambiar en 10 minutos…»

    Si os interesa, podéis encontrar una sencilla «estimación de Fermi» del cálculo del cambio esperado del período orbital en:

    https://forum.lawebdefisica.com/forum/el-aula/miscelánea/astronomía-y-astrofísica/34525-aida-el-proyecto-conjunto-de-la-esa-y-la-nasa-para-estudiar-cómo-desviar-un-asteroide?p=360411#post360411

    Saludos.

  2. tomás:

    Muy acertado tu consejo y bonito el cálculo. Solo no estoy conforme en considerar que el impacto sea inelástico, pues todo indica que Dimorphos es una especie de agregado no muy cohesionado.
    Cordiales saludos

  3. tomás:

    Bueno, Neo acierta bastante. Esos 8 minutos equivalen a un 1,1 %. Además como el resultado depende mucho del material de Dimorphos, necesariamente habrá que esperar a medir los resultados en varias órbitas y a hacer los cálculos correspondientes acordes con el resultado.
    Abrazos.

  4. tomás:

    Al parecer, los primeros resultados obtenidos son positivos. Como era de prever, el choque ha sido inelástico y, además de la energía cinética restada a Dimorfo, le ha arrancado algo de material, lo que, al parecer, ha mejorado la solución. Aunque hay que esperar estudios más completos. Pero ya se habrá cerrado la página.
    Saludos.

  5. Miguel Ángel:

    Un proyecto digno de aspirantes a ser una civilización avanzada: ¡¡una gran ovación!!

  6. tomás:

    Como creo que ya dije en un artículo un poco anterior y, dentro de un rato comentaré en el que se refiere a Tonga, nuestro mucho más difícil problema a resolver lo tenemos bajo nuestros pies y, muy posiblemente, ese que llevamos en nuestro interior.
    Aprovecho para saludar a mi querido y esquivo amigo Miguel al que envío un fuerte abrazo.

  7. tomás:

    He vuelto a releer el artículo recomendado por Albert y mi comentario 2. Debe haber algún error de traducción -tú me dirás, estimado Albert. Porque dice el artículo: «… choque perfectamente frontal y perfectamente inelástico…». Lo primero es prácticamente muy difícil, pero lo segundo es imposible. Inelástico ha de ser lo contrario que elástico. Un choque puede ser muy cercano a perfectamente elástico, lo cual implica que los objetos que colisionen recuperen, no solo, su forma primitiva, sino que no incrementen su temperatura y que recuperen exactamente su energía anterior, o sea que no la provechen para deformarse o perder material. Y en esos supuestos calcula el artículo. Por tanto, creo que tanto en él como en mi comentario 2, donde dice inelástico debe decir elástico y puede deberse a un error de traducción y, en mi 2, un error sin más, ya que en los siguientes comentarios ya hablo de un choque inelástico, es decir, con pérdida de material en este caso -además de segura deformación de la masa enviada. Un muy cordial saludo.

  8. tomás:

    Acabo de conocer el resultado del choque Dart-Dimorphos. Al parecer, y según entiendo, el choque ha sido inelástico con desprendimiento de material de Dimorphos. Por una parte, el impacto ha sido en sentido opuesto, con lo cual, ha disminuido la velocidad del satélite. Al disminuir la velocidad del asteroide, su órbita le ha hecho acercarse a Didymos. La órbita ha disminuido en un tiempo de unos 32 minutos. Pero al restar material, ello ha contribuido a que su velocidad fuese mayor. O sea, entiendo que si no hubiese perdido material, la órbita hubiese disminuido más. Espero confirmaciones o bien correcciones, especialmente de nuestro común y sabio compañero Alber.
    Gracias anticipadas.

  9. Miguel Ángel:

    Es que tengo menos tiempo del que me gustaría para comentar, querido amigo Tomás, a pesar de que ya sabes que no tengo muchas horas de trabajo al mes.
    Los que son magníficos son los enfermeros con los que hago dueto en las guardias, puedo decir que prácticamente sin excepción. Solo voy a mencionar a dos, para no extenderme, empezando por mi compañero habitual, Manuel, que acaba de sacar un número espectacular en las oposiciones de Andalucía y ha finalizado el master de Urgencias y Emergencias. Todo ello mientras acaba de tener su primer hijo. Sabe más de electrocardiogramas que la mayoría de médicos de urgencias y coincidimos en lo que más nos gusta a ambos de nuestro trabajo es el rock duro: cuanto más grave está el paciente, mayor satisfacción con lo que estamos haciendo. Pero es que entre col y col, es también un gran corredor de fondo que compite maratones y ultramaratones.

    Durante sus vacaciones vino a sustituirle, entre otros también estupendos, otro enfermero ahora va a empezar a estudiar Medicina y del que puedo dar el nombre completo, Alberto Burgos Soria, porque no esquiva la popularidad y tiene vídeos y entrevistas en Internet. Entre ellos, una serie en la que explica los fármacos y su historia. También es autor de «Especimen», una colección de volúmenes de ciencia-ficción desde el racionalismo ateo que se inician con la temática de la pandemia del COVID. Además, es músico de heavy metal, aquí podéis verle en una entrevista a modo de homenaje por regalarme los dos primeros volúmenes de «Especimen» (el primero de ellos lo encabeza con una preciosa cita de Carl Sagan):

    https://www.youtube.com/watch?v=LxhRzlaTTiY

    A los dos les mando un fuerte abrazo, a tí, muy querido Tomás y a los amigos de Neofronteras

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