La NASA envía una nave que se estrellará contra un asteroide para ensayar cómo salvar la Tierra

Al igual que sucede con muchos otros objetos rocosos del sistema solar, la superficie de la Tierra también presenta cicatrices de las colisiones de asteroides que ha sufrido en el pasado, incluyendo algunos de los impactos que propiciaron el mismísimo nacimiento de la vida. Hace unos 66 millones de años, por ejemplo, un asteroide de 10 kilómetros de ancho chocó contra la Tierra cerca de la península de Yucatán, en México, provocando una extinción masiva que acabó con los dinosaurios no aviares.

Por primera vez en la historia de nuestro planeta, la Tierra va a devolver el golpe.

A las siete de la mañana (hora española) del 23 de noviembre, una misión de la NASA llamada DART (Double Asteroid Redirection Test, o Test de Redirección de Doble Asteroide) despegó de la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg, en California (Estados Unidos), para embarcarse en un viaje de casi un año alrededor del sol. Según lo previsto, el viaje de DART ha terminado la noche del 26 de septiembre de 2022, cuando la nave espacial (del tamaño de un carro de golf) se ha estrellado intencionadamente contra un pequeño y desprevenido asteroide llamado Dimorphos.

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Dimorphos es una inofensiva patata espacial, un "lunar" de 1,5 metros de ancho que orbita alrededor de un asteroide mayor llamado Didymos cada 11 horas y 55 minutos. La misión de DART es chocar con Dimorphos a unos 24 000 kilómetros por hora, alterando la órbita del asteroide alrededor de su cuerpo madre. El nombre de Dimorphos, que en griego significa "tener dos formas", se eligió porque el asteroide tendrá una forma antes de la colisión con DART y otra después.

La colisión de DART con Dimorphos ha destruido la nave espacial, pero también debería hacer que el satélite se asiente en una órbita más estrecha y corta alrededor de Didymos, que los astrónomos medirán con telescopios terrestres. La misión, valorada en unos 293 millones de euros, constituirá la primera prueba completa de las tecnologías que podrían utilizarse para evitar el impacto de un asteroide en el futuro, un peligro natural que, a diferencia de los terremotos y los volcanes, los seres humanos están en disposición de poder prever con muchos años de antelación.

"Esta es una misión para el planeta Tierra -todos los pueblos de la Tierra- porque todos estaríamos amenazados", dice el administrador de la NASA, Bill Nelson. "Estoy muy implicado en DART... si me conectan a algún sitio donde pueda ver esta cosa [colisionar], te garantizo que estaré pegado a la pantalla".

Didymos y Dimorphos no suponen ninguna amenaza para la Tierra, y ningún asteroide conocido está destinado a colisionar con nuestro planeta hasta dentro de al menos cientos de años. Según los expertos, la cuestión no consiste en preguntarse si la Tierra va a encontrarse en medio de una galería de tiro celestial, sino cuándo va a suceder esto.

"Le digo a la gente que la defensa planetaria o las observaciones cercanas a la Tierra no son ahora mismo el asunto más importante del que debería estar ocupándose la NASA, pero llegará el día en que sí será lo más importante", dice el responsable de defensa planetaria de la agencia espacial, Lindley Johnson.

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Objetos cercanos a la Tierra

Un deflector como el DART es tan efectivo como lo son nuestros estudios del cielo. En otras palabras, se trata de una manera de ganar tiempo. "El DART es probablemente la punta de lanza de nuestra defensa planetaria, pero sólo se trata de una parte de nuestra defensa planetaria", afirma la responsable de la coordinación del DART, Nancy Chabot, científica del Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel, Maryland (Estados Unidos).

La NASA y otras agencias espaciales llevan décadas buscando y prediciendo los movimientos de asteroides cuyas trayectorias cruzan la órbita de la Tierra. El objetivo es comprender los riesgos a los que nos enfrentamos en los próximos siglos para que no nos pillen desprevenidos.

"Las películas de Hollywood lo presentan de un modo muy dramático y entretenido, pero en el mundo real, no queremos vernos en esa situación", dice Johnson.

Hasta ahora, los astrónomos han encontrado 890 asteroides cercanos a la Tierra de más de un kilómetro de ancho (más del 95 por ciento del total previsto) y ninguno de ellos supondrá un riesgo de impacto al menos en los próximos siglos. Sin embargo, un asteroide de hasta 140 metros de ancho podría devastar un área del tamaño de un país de tamaño mediano. Y muchos de estos objetos aún no han sido descubiertos. Los modelos informáticos sugieren que hay unos 25 000 asteroides cercanos a la Tierra que tienen al menos 140 metros de ancho, y hasta finales de 2021, sólo hemos encontrado unos 10 000 de ellos.

Los próximos observatorios, incluido un telescopio espacial previsto por la NASA llamado Near-Earth Object Surveyor, deberían ser capaces de acelerar el ritmo de los descubrimientos. Si los astrónomos que utilizan estos instrumentos encuentran un asteroide con una órbita se cruce con la de la Tierra, la respuesta de la humanidad dependerá de la antelación con la que nos avisen.

Si se descubriera un gran asteroide sólo unos meses antes del impacto, una de nuestras únicas opciones sería detonar armas nucleares junto al objeto. Los rayos X de la explosión vaporizarían partes de la superficie del asteroide, creando una eyección que actuaría como un cohete y empujaría al asteroide, con suerte, lo suficiente como para sacarlo de su curso de colisión.

Pero si se encontrara un asteroide no demasiado grande antes de su impacto previsto, la solución no requeriría armas nucleares. Se podría enviar una nave espacial veloz como DART -llamada "impactador cinético"- para que colisionara con el asteroide y modificara ligeramente su órbita. A lo largo de muchos años, esa pequeña desviación supondría un cambio importante en la trayectoria del asteroide, suficiente para que el objeto resultara inofensivo.

Prueba de choque

Los investigadores del APL que construyeron la nave se han pasado más de una década pensando el modo en el que los sistemas binarios de asteroides como Didymos y Dimorphos podrían proporcionar un lugar útil y seguro para probar un impactador cinético. Ajustar la órbita de un asteroide alrededor del sol podría tener consecuencias imprevistas, como ponerlo involuntariamente en un curso de colisión lejano con la Tierra. En su lugar, DART ajustará la órbita de un asteroide más pequeño alrededor de otro más grande, sin prácticamente ningún efecto en la trayectoria general del par binario.

El mayor desafío técnico al que se enfrenta DART es determinar la posición de Dimorphos mientras la nave espacial se dirige hacia él a casi 24 000 kilómetros por hora. "No tenemos ni idea del aspecto real de Dimorphos", afirma Elena Adams, ingeniera de sistemas de misión de DART, del APL. "Podría ser un hueso de perro; podría ser un donut".

Para asegurarse de que DART dé en el blanco, los ingenieros de la misión desarrollaron un sistema de guía llamado SMART Nav que permitirá a la nave espacial dirigirse autónomamente a Dimorphos utilizando un telescopio a bordo.

Durante la mayor parte de su viaje, DART tendrá muy poca información. La nave no podrá ver el asteroide mayor Didymos hasta cuatro horas antes del impacto, y el propio Dimorphos no aparecerá hasta una hora antes de la hora del espectáculo. Para cuando DART termine sus correcciones finales de trayectoria -con dos minutos y 804 kilómetros hasta el impacto- Dimorphos tendrá sólo 41 píxeles de diámetro en el campo de visión de DART.

A medida que se aproxime al objetivo, DART enviará tantas imágenes de Dimorphos como pueda, posiblemente hasta una cada 2,5 segundos antes del impacto. Lo capturado en estas imágenes finales será crucial para comprender el golpe que DART asesta a su objetivo, ya que la cantidad de eyección que se desprenda del asteroide dependerá del lugar donde impacte la nave.

"Hay mucha sensibilidad en lo referente al lugar en el que impacte: si colisiona con una roca, o contra materiales más finos", dice Megan Bruck Syal, una científica del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California (Estados Unidos) que estudia las simulaciones de desviación de asteroides.

No está claro cuánto empujará DART a Dimorphos, pero los creadores de la nave confían en que tendrá mucha fuerza. Para que la NASA considere DART un éxito, el impacto debería acortar la órbita de Dimorphos alrededor de Didymos en al menos 73 segundos. El equipo de DART predice que la nave espacial podría acortar hasta 10 minutos.

Seguimiento

DART no estará solo en sus últimos momentos. Unos 10 días antes del impacto, la nave espacial expulsará un pequeño CubeSat (o satélite cúbico) llamado LICIACube. Construido y operado por la Agencia Espacial Italiana, LICIACube pasará por delante de Dimorphos 165 segundos después de que DART establezca contacto.

Por el camino, la pequeña nave espacial tomará imágenes de la superficie recién dañada de Dimorphos y del penacho de escombros del impacto. LICIACube podría incluso captar el destello de luz del impacto. "Seremos testigos en tiempo real", afirma Simone Pirrotta, director del proyecto LICIACube de la Agencia Espacial Italiana.

El punto de vista del CubeSat es crucial para la misión de DART: Los científicos necesitan tener un cálculo preciso de la cantidad de impulso que DART transfiere a Dimorphos, lo que significa que deben vigilar la creciente cubierta de eyección que se desprenderá de la colisión.

"Va a expulsar muchas toneladas de material -quizás miles de toneladas- y necesitamos saber cuánto material hay, a qué velocidad va y hacia dónde se dirige", declaró Andy Cheng, del APL, jefe del equipo de investigación del DART, en una rueda de prensa el pasado 4 de noviembre.

Durante varias semanas, LICIACube transmitirá datos a la Tierra, y luego seguirá a la deriva por el sistema solar ya con su misión cumplida. Pero no será la última nave espacial que contemple la superficie de Dimorphos. La Agencia Espacial Europea está trabajando en una misión de seguimiento llamada Hera, que se lanzará en 2024. Hera llevará a cabo un estudio más exhaustivo de Dimorphos, examinando la superficie del satélite como si fuera el investigador de una escena del crimen.

Además de avanzar en la defensa planetaria, DART, LICIACube y Hera llenarán un importante vacío científico al visitar un sistema binario de asteroides. Una visita de este tipo sólo se ha producido una vez: en 1993, la nave espacial Galileo de la NASA pasó por el asteroide Ida en su camino hacia Júpiter, donde descubrió que el asteroide tenía una luna, ahora llamada Dactyl. "Desde el punto de vista científico, nunca hemos visitado un asteroide binario a propósito", dice el científico del APL y líder del equipo de investigación DART, Andy Rivkin.

Entender cómo se forman las lunas como Dimorphos dará a los científicos una idea de los mecanismos de formación que se dieron en el sistema solar primitivo, cuando los propios planetas experimentaban acreción (agregación de materia a un cuerpo) a partir de trozos de material más pequeños. Rivkin añade que, dado que entre el 10 y el 15 por ciento de los asteroides son binarios, existe una posibilidad razonable de que la próxima gran amenaza de asteroides para la Tierra sea un binario, por lo que el estudio de estos pares celestes es aún más importante.

Para Chabot, la mayor promesa de DART reside en ser la primera de muchas misiones centradas en evitar un posible apocalipsis de asteroides. "No es sólo un fin en sí mismo,” dice. “Se trata del arranque de todo un nuevo comienzo”.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.