La NASA lanza una nueva misión: chocar contra un asteroide

Joey Roulette

Corría el año de 2017 y los astrónomos proyectaban que un asteroide del tamaño de un crucero iba a estrellarse contra Japón en algún momento de la siguiente década.

Científicos y funcionarios gubernamentales de la NASA y otras agencias espaciales, reunidos en un congreso anual de defensa planetaria en Tokio, idearon un plan a toda prisa para golpear el asteroide y desviarlo de su ruta hacia la Tierra. El destino de la isla dependía de una flotilla de naves espaciales robóticas que se iba a lanzar en los próximos años.

En 2020, las agencias espaciales del mundo se juntaron para lanzar cuatro naves hacia la amenazante roca espacial. Las naves, conocidas como impactadores kinéticos, dieron en sus blancos de frente. Japón se libró de un esfuerzo hercúleo de evacuación, sus ciudades y vecindarios se salvaron de la aniquilación.

Nada de esto pasó en realidad. Fue una simulación, el tipo de ejercicio de juego de rol que realizan los funcionarios con regularidad. Y desviar de su camino a un objeto proveniente del espacio sideral que tiene una cita mortal con la Tierra se ha vuelto una solución preferida en estos simulacros para proteger el planeta. No obstante, nadie sabe si la técnica funcionará de verdad. En la historia de la humanidad, nuestra especie nunca ha intentado chocar en contra de un asteroide para alejarlo de nuestro mundo.

LA REALIDAD

Eso está a punto de cambiar. El miércoles a la 1:21 a. m. hora del este, la NASA lanzó la misión Doble Prueba de Redirección de Asteroides (DART, por su sigla en inglés) desde una base de la Fuerza Espacial de Estados Unidos en California (fue el martes pasado en tiempo local). Una nave espacial del tamaño de un refrigerador de 540 kilogramos hará un viaje alrededor del Sol para chocar a 24 mil kilómetros por hora con un pequeño asteroide llamado Dimorphos. Si la misión tiene éxito, podría demostrar por primera vez la capacidad de la humanidad para golpear un asteroide que podría ser peligroso a fin de alejarlo de la Tierra.

“Estamos haciendo este trabajo y pusimos a prueba la capacidad de esta DART antes de necesitarla”, comentó Lindley Johnson, director de defensa planetaria de la NASA. “No queremos lanzar un medio que no haya sido probado cuando intentemos salvar a la población sobre la superficie de la Tierra”.

La misión DART de 324 millones de dólares es inusual para la NASA, una agencia civil cuyo objetivo principal es la exploración, el monitoreo del clima y la caza de señales de vida pasada en nuestro sistema solar. Aunque para algunas actividades coordina con el Departamento de Defensa de Estados Unidos y depende de él, la NASA no ha sido tradicionalmente la responsable de encabezar esfuerzos para proteger a Estados Unidos —ni la Tierra, para el caso— de alguna amenaza de seguridad.

LA NASA, EN LABORES DE DEFENSA

Eso cambió en 2005, cuando el Congreso instruyó a la agencia proteger el planeta de objetos peligrosos que orbiten el Sol y tengan el mal hábito de cruzar de vez en cuando su camino con nuestro mundo. Esto incluye el rastreo de miles de los asteroides llamados “cercanos a la Tierra” que cuenten con el tamaño necesario para provocar un daño catastrófico. Los legisladores le asignaron a la NASA la tarea de catalogar el 90 por ciento de la cantidad total esperada de esas rocas espaciales, pero la agencia no ha logrado ese objetivo.

“Hay que encontrarlos antes de atacarlos y hay que encontrarlos pronto”, comentó Kelly Fast, quien dirige el programa de Observaciones de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA, la iniciativa de la agencia para vigilar todos los asteroides cercanos que sean más grandes que un estadio de fútbol americano. “Lo mejor es encontrar estas cosas con años o décadas de anticipación”.

CONTRA LOS ASTEROIDES

Luego, en 2016, la NASA creó la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria después de que el informe de un organismo de control instó a la agencia a organizar mejor sus esfuerzos para rastrear asteroides. Esa oficina, la cual dirige Johnson, tiene la tarea de advertir al Departamento de Defensa y a la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias de todos los asteroides amenazantes, una de las pocas responsabilidades de la NASA para que haya una respuesta nacional frente a una gran amenaza de desastre.

La misión DART muestra cómo la agencia está aceptando esta responsabilidad. La NASA ha estudiado de cerca las rocas espaciales durante décadas. Ha puesto robots en la superficie de Marte, ha tomado muestras de un asteroide grande llamado Bennu (el cual podría amenazar a la Tierra en el siglo XXII) e incluso estrelló a propósito una nave espacial en un cometa y en la Luna, todo por el bien de la ciencia. Sin embargo, golpear a un asteroide con la fuerza suficiente como para alterar su órbita en el espacio presenta nuevos retos para los ingenieros y científicos de la agencia.

LOS ASTEROIDES ELEGIDOS

La sonda espacial DART visitará el Dimorphos y otro asteroide, Didymos, en septiembre u octubre de 2022. Los dos asteroides, llamados un sistema binario, orbitan el Sol cada dos años a lo largo de una ruta con forma de huevo que se expande cerca de Marte y rodea de cerca la Tierra. Dimorphos es el más pequeño de los dos, orbita a Didymos como una luna a una distancia de más o menos 1.5 kilómetros y completa una vuelta a la roca más grande cada 11 horas y 55 minutos.

Dimorphos, similar en tamaño a una de las pirámides de Giza, no es una amenaza para la Tierra. Y cuando la nave espacial DART de la NASA haga contacto, se convertirá en el cuerpo celeste más pequeño que haya visitado una nave espacial. Esa será una misión desafiante.

“Es la primera vez que hemos probado una técnica para mover a propósito un asteroide mediante nuestras capacidades y sistemas”, comentó Brent Barbee, miembro del equipo de la misión DART e ingeniero aeroespacial del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. “Es algo parecido a un gran hito para nuestra especie. Por ejemplo, los dinosaurios no tuvieron una misión DART”.

LAS DIFICULTADES TÉCNICAS

Debido a que Dimorphos es una roca espacial tan pequeña, la DART necesitará darle al blanco cuando el sistema de asteroides llegue a su punto más cercano a la Tierra a lo largo de su órbita alrededor del Sol, a unos 10 mil 900 kilómetros de distancia. Es una compleja coreografía orbital que involucra un tiempo de lanzamiento preciso desde la Tierra y disparos intermitentes de una decena de propulsores miniatura a bordo de la nave para mejorar la trayectoria de la DART a fin de que choque con Dimorphos.

“Desde un punto de vista ingenieril, esto es muy difícil”, comentó Andy Rivkin, el jefe del equipo de investigación de la DART en el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins, el cual está al mando de la misión. La única oportunidad de la DART para golpear a Dimorphos dependerá de un proceso totalmente automatizado que comienza cuatro horas antes del impacto y utiliza un sistema de navegación a bordo llamado SMART Nav.

“Tuvieron que crear un algoritmo que lo haga por sí solo”, mencionó Rivkin. “No hay forma de hacerlo con una palanca de mando”.

EL PLAN

Diez días antes del impacto, la DART desplegará un pequeño satélite que produjo la Agencia Espacial Italiana de nombre LICIACube, que lleva dos cámaras. Este compañero de viaje será testigo de la misión autodestructiva de la DART desde 54 kilómetros de distancia y medirá la cantidad de restos que produzca el impacto. La cámara a bordo de la nave espacial DART, llamada DRACO, tomará fotografías del asteroide mientras se vaya acercando y las enviará a la Tierra hasta 20 segundos antes del impacto.

Para poner a prueba que la DART tuvo éxito, los científicos de la NASA y el Laboratorio de Física Aplicada medirán cuánto cambia la órbita de Dimorphos alrededor de Didymos después del impacto de la nave espacial. Para los telescopios en la Tierra, los asteroides son puntos diminutos de luz. Tras el impacto, los científicos monitorearán la duración de la órbita de Dimorphos midiendo el tiempo entre los titileos de luz reflejada que señalan que Dimorphos ha cruzado enfrente de Didymos y luego ha pasado por detrás media órbita más tarde.

Para los astrónomos, es un misterio tanto si el impacto dejará un gran cráter y arrojará una nube de restos como la superficie misma del asteroide.

LOS MISTERIOS DE LOS ASTEROIDES

Se sabe muy poco de la composición de Dimorphos. Si la roca espacial es dura y densa, el impacto producirá pocos restos. Si Dimorphos resulta ser suave, como un racimo muy apretado de rocas espaciales más pequeñas, entonces el impacto de la DART dejará un gran cráter y creará una nube de restos que los directores de la misión esperan que sirva para empujar más lejos al asteroide de su órbita con Didymos. Los restos les darán un entendimiento temprano a los científicos de esta transferencia de impulso. Mientras más restos salgan del cráter, hay una mayor probabilidad de que se mueva el asteroide.

“Pero nadie sabe cómo se comportará el material que expulse ese cráter”, comentó Barbee. “La DART nos dará nuestro primer punto de datos sobre ese comportamiento”.

Si la prueba tiene éxito, será un arma confirmada para el arsenal de defensa planetaria de la NASA. Sin embargo, según los astrónomos, para los asteroides más grandes que Dimorphos, tal vez se necesiten otros métodos de desviación conceptual más a la medida. Por ejemplo, se podría usar una flotilla de varios impactadores, como el diseño de la misión que utilizaron los astrónomos en la simulación de Tokio, para alterar el curso de un asteroide más grande.

OTROS MÉTODOS

Para cualquier asteroide que pudiera ser peligroso y esté al menos a diez años de impactar a la Tierra, otro método de desviación que no se ha probado involucra una nave espacial “tractora de gravedad” que orbitaría o volaría cerca del asteroide durante años y tendría una pequeña influencia gravitatoria, la cual poco a poco alejaría la trayectoria de la roca de la Tierra.

Una nave espacial con un dispositivo de explosión nuclear podría intentar desviar asteroides más grandes o más cercanos que sean una amenaza más inminente. Una nave espacial de ese tipo, la cual no se ha probado, se estacionaría cerca del asteroide y detonaría para que la explosión en teoría lo mueva hacia otra dirección. No obstante, usar una bomba nuclear tiene sus retos.

Si se usa mal, un arma nuclear podría crear varias rocas más pequeñas, pero que aun así podrían provocar daños si mantienen su trayectoria hacia la Tierra. Y algunos acuerdos, entre ellos el Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre de 1967, prohíben colocar o utilizar armas nucleares en el espacio, lo cual sugiere que, si un país usa un arma nuclear para evitar el impacto de un asteroide con la Tierra, estaría cometiendo una violación a los tratados. No obstante, ese predicamento legal se podría resolver en una reunión de emergencia del Consejo de Seguridad de Naciones Unidas.

UN LARGO CAMINO POR RECORRER

La NASA todavía debe realizar mucho trabajo de preparación, incluido el llenado de los vacíos en el conocimiento científico sobre las amenazas de asteroides que enfrentamos.

El Explorador Infrarrojo de Campo Amplio, un telescopio espacial que la NASA lanzó en 2009, ha ayudado a la agencia a registrar hasta la fecha casi 27 mil asteroides cercanos a la Tierra. No obstante, esa cantidad representa tan solo el 40 por ciento del total que el Congreso le exige monitorear a la NASA, según Fast. Con la capacidad actual de la NASA, “a la velocidad que vamos ahora, tendrán que pasar unos 30 años” para completar el catálogo de asteroides cercanos a la Tierra, comentó. Una nave espacial futura con un inmenso telescopio infrarrojo, llamado NEO Surveyor, está programada para lanzamiento en 2026 con el objetivo de ayudar a acelerar esa labor.

“Este es el único desastre natural que podríamos prevenir”, mencionó Fast para referirse a los impactos de asteroides. “Es muy importante contar con la DART como herramienta, pero debemos encontrarlos antes de que podamos usar algo como la DART”.

TM