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Una versión de este artículo fue publicada originalmente por La conversación ( CC BY-ND 4.0 )

La NASA Prueba de Redirección de Asteroides Dobles (DART) está diseñada para ser una maravilla de un solo golpe. Terminará sus días estrellándose contra un asteroide a 24.000 km/h el 26 de septiembre.

Lanzado desde la Tierra en noviembre de 2021 El DART tiene el tamaño de un autobús y fue creado para probar nuestra capacidad de defender la Tierra de un asteroide peligroso.

Aterrizar en un objetivo desde 11 millones de kilómetros no es fácil. Pero aunque suene lejano, el asteroide fue seleccionado por la NASA porque está relativamente cerca de la Tierra. Esto dará a los ingenieros la oportunidad de probar la capacidad de la nave para operar por sí misma en las etapas finales antes del impacto, ya que se estrella de forma autónoma.

El asteroide objetivo se llama Dimorphos Un cuerpo de 163 metros de diámetro que orbita alrededor de un asteroide de 780 metros de ancho llamado Didymos. Se eligió este sistema binario de asteroides porque Dimorphos está en órbita alrededor de Didymos, lo que facilita la medición del resultado del impacto debido al cambio resultante en su órbita. Sin embargo, el sistema Dimorphos no supone actualmente ningún riesgo para la Tierra.

En cualquier caso, la NASA está intentando nada menos que un experimento de defensa planetaria a gran escala para cambiar la trayectoria de un asteroide. La técnica utilizada se llama «impacto cinético», que altera la órbita del asteroide al chocar contra él. Es lo que se conoce como un tiro de seguridad en el billar, pero jugado a nivel planetario entre la nave espacial (como la bola blanca) y el asteroide.

Una pequeña desviación podría ser suficiente para demostrar que esta técnica puede realmente cambiar la trayectoria de un asteroide en camino de colisión con la Tierra.

Pero la nave espacial DART va a ser completamente destrozada por la colisión porque tendrá un impacto equivalente a unas tres toneladas de TNT . En comparación, la bomba atómica lanzada sobre Hiroshima fue igual a 15.000 toneladas de TNT .

Entonces, con este nivel de destrucción y la distancia que hay, ¿cómo podremos ver el choque?

Por suerte, la nave espacial DART no viaja sola en su búsqueda: lleva LICIACube La Agencia Espacial Italiana y la empresa de ingeniería aeroespacial Argotec han desarrollado una mini nave espacial del tamaño de una caja de zapatos, conocida como cubesat. Este pequeño compañero se ha separado recientemente de la nave espacial DART y ahora viaja por su cuenta para presenciar el impacto a una distancia segura de 55 kilómetros.

Una infografía que muestra los planes de LICIAcube y el impacto de DART en la órbita de Dimorphos.

Infografía que muestra el efecto del impacto de DART en la órbita de Dimorphos. Imagen: NASA/Johns Hopkins APL

Nunca antes un cubesat ha operado alrededor de asteroides, por lo que esto proporciona nuevas formas potenciales de explorar el espacio en el futuro. El impacto también se observará desde la Tierra mediante telescopios. La combinación de estos métodos permitirá a los científicos confirmar si la operación ha sido un éxito.

Sin embargo, el LICIACube podría tardar semanas en enviar todas las imágenes a la Tierra. Este periodo será totalmente angustioso: la espera de buenas noticias de una nave espacial es siempre un momento emotivo para un ingeniero.

¿Qué pasa después?

Un equipo de investigación examinará las consecuencias del accidente. Estos científicos tratarán de medir los cambios en el movimiento de Dimorphos alrededor de Didymos observando su período orbital. Este es el tiempo durante el cual Dimorphos pasa por delante y por detrás de Didymos, lo que ocurrirá cada 12 horas.

Los telescopios terrestres tratarán de captar imágenes del eclipse de Dimorphos cuando éste se produzca. Para causar una desviación suficientemente significativa, DART debe crear al menos un cambio de periodo orbital de 73 segundos después del impacto – visible como cambios en las frecuencias de los eclipses.

Estas mediciones determinarán, en última instancia, la eficacia de la tecnología de impacto cinético para desviar un asteroide potencialmente peligroso; simplemente, aún no lo sabemos.

Esto se debe a que en realidad sabemos muy poco de la composición del asteroide. La gran incertidumbre en torno a la fuerza de Dimorphos ha hecho que el diseño de una nave espacial bala sea un verdadero y enorme desafío de ingeniería. Basándose en la observación en tierra, se sospecha que el sistema Didymos es un montón de escombros formado por muchas rocas diferentes, pero se desconoce su estructura interna.

También hay grandes incertidumbres sobre el resultado del impacto. El material expulsado posteriormente contribuirá a los efectos del choque, proporcionando una fuerza adicional. No sabemos si se formará un cráter por el impacto o si el propio asteroide sufrirá una gran deformación, lo que significa que no podemos estar seguros de la fuerza que desatará la colisión.

Futuras misiones

Nuestra exploración del sistema de asteroides no termina con DART. La Agencia Espacial Europea se dispone a lanzar el Misión de Hera en 2024, llegando a Didymos a principios de 2027 para observar de cerca los efectos del impacto restante.

Al observar las deformaciones causadas por el impacto de DART en Dimorphos, la nave espacial Hera podrá comprender mejor su composición y formación. El conocimiento de las propiedades internas de objetos como Didymos y Dimorphos también nos ayudará a comprender mejor el peligro que podrían suponer para la Tierra en caso de impacto.

En última instancia, las lecciones de esta misión ayudarán a verificar la mecánica de un impacto a alta velocidad. Mientras que los experimentos de laboratorio y los modelos informáticos ya pueden ayudar a validar las predicciones de impacto de los científicos, los experimentos a escala real en el espacio como el DART son los que más se acercan a la imagen completa. Averiguar todo lo que podamos sobre los asteroides nos ayudará a entender con qué fuerza debemos golpearlos para desviarlos.

La misión DART ha dado lugar a una cooperación mundial entre científicos que esperan abordar el problema global de la defensa planetaria y, junto con mis colegas del equipo de investigación DART, nos proponemos analizar los efectos del impacto. Mi propio objetivo será estudiar el movimiento del material que se expulsado por el impacto .

El impacto de la nave está previsto para el lunes (26 de septiembre) a las 19.14 horas, hora del este (00.14 horas UTC+1 del 27 de septiembre). Puede seguir el el impacto en la televisión de la NASA .

La conversación

Por Dra. Stefania Soldini

La Dra. Stefania Soldini es profesora de ingeniería aeroespacial en la Universidad de Liverpool .

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