Idean un sistema para desviar los asteroides que se dirigen hacia la Tierra

Su método de decisión tiene en cuenta la masa y el impulso de un asteroide, su proximidad a un 'ojo de cerradura' gravitacional -una ubicación en el campo de gravedad de la Tierra que tiraría de la trayectoria del asteroide hacia nuestro planeta- y el tiempo de advertencia que los científicos tienen de una colisión inminente. Todos esos factores tienen grados de incertidumbre, que los investigadores también tienen en cuenta para identificar el misión más exitosa para un asteroide dado.

Los investigadores aplicaron su método a Apophis -que visitará el vecindario de la Tierra en 2029 y 2036-, y a Bennu, otro asteroide cercano a la Tierra que es el objetivo de OSIRIS-REx, una misión operativa de la NASA que planea devolver una muestra del material de la superficie de Bennu a la Tierra en 2023.

En un artículo publicado en la revista 'Acta Astronautica', los investigadores usan su mapa de decisiones para establecer el tipo de misión que probablemente tendría el mayor éxito en desviar a Apophis y Bennu, en varios escenarios en los que los asteroides pueden dirigirse hacia un 'ojo de cerradura gravitacional'. Dicen que el método podría usarse para diseñar la configuración óptima de la misión y la campaña para desviar un asteroide cercano a la Tierra potencialmente peligroso.

«La gente ha considerado principalmente estrategias de desviación de último momento, cuando el asteroide ya ha pasado por un 'ojo de la cerradura' y se dirige hacia una colisión con la Tierra», explica Sung Wook Paek, autor principal del estudio y un ex estudiante graduado en el Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT. «Estoy interesado en evitar el paso del 'ojo de la cerradura' mucho antes del impacto en la Tierra. Es como un ataque preventivo, con menos desorden«.

En 2007, la NASA concluyó en un informe presentado al Congreso de los EE UU que en el caso de que un asteroide se dirigiera hacia la Tierra, la forma más efectiva de desviarlo sería lanzar una bomba nuclear al espacio. La fuerza de su detonación destruiría el asteroide, aunque el planeta tendría que lidiar con cualquier efecto nuclear. El uso de armas nucleares para mitigar los impactos de asteroides sigue siendo un tema controvertido en la comunidad de defensa planetaria.

La segunda mejor opción era enviar un «impactador cinético»: una nave espacial, un cohete u otro proyectil que, si apunta a la dirección correcta, con la velocidad adecuada, debería colisionar con el asteroide, transferir una fracción de su impulso, y desviarlo del rumbo. «El principio básico de la física es como jugar al billar», explica Paek.

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. Eso significa que, al diseñar una misión de desviación, los científicos y los gerentes de misión deben tener en cuenta la incertidumbre.

Paek y sus colegas desarrollaron un código de simulación para identificar el tipo de misión de deflexión de asteroides 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 curso. Otras variaciones implicaron enviar un explorador para medir primero el asteroide para perfeccionar las especificaciones de un proyectil que se enviaría más tarde, o enviar dos exploradores, uno para medir el asteroide y el otro para empujar el asteroide ligeramente fuera de curso antes de que un proyectil más grande sea posteriormente lanzado para desviar el asteroide.

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 de un asteroide a un ojo de la cerradura gravitacional, así como la cantidad de tiempo que los científicos tienen antes de que un asteroide pase por el 'ojo de la cerradura'. «Un 'ojo de la cerradura' es como una puerta: una vez que se abre, el asteroide impactará la Tierra poco después, con alta probabilidad», dice Paek.

Los investigadores probaron su simulación en Apophis y Bennu, dos de los pocos asteroides para los que se conocen las ubicaciones de sus cerraduras gravitacionales con respecto a la Tierra. Simularon varias distancias entre cada asteroide y su 'ojo de cerradura' respectivo, y también calcularon para cada distancia una región de «puerto seguro» donde un asteroide tendría que desviarse para evitar un impacto con la Tierra y pasar por cualquier otro ojo de cerradura cercano.

Con la nueva herramienta de simulación del equipo, Peak planea estimar el éxito de otras misiones de desviación en el futuro.«En lugar de cambiar el tamaño de un proyectil, podemos cambiar la cantidad de lanzamientos y enviar varias naves espaciales más pequeñas para chocar con un asteroide, una por una. O podríamos lanzar proyectiles desde la Luna o usar satélites inactivos como impactadores cinéticos», dice Paek. «Hemos creado un mapa de decisión que puede ayudar a crear prototipos de una misión».