Efectos del impacto de DART sobre la órbita de Dimorphos. Créditos: NASA/Johns Hopkins APL
La Tierra recibe continuamente impactos de desechos espaciales y pequeños asteroides pero en ocasiones ha sido impactada por asteroides más grandes. Aunque los impactos de grandes asteroides son poco comunes, podrían ser de graves consecuencias para nuestro planeta. El primer paso que debemos dar para defender a nuestro planeta del impacto de un asteroide es descubrir aquellos, de tamaños grandes y moderados, que pueden causar daños de diferentes proporciones si llegaran a impactarla. Esta tarea la llevan a cabo diferentes observatorios alrededor del mundo, pero ¿qué podemos hacer si tenemos la seguridad de que uno de estos objetos está en una órbita de colisión con nuestro planeta?
Una colisión tendrá lugar cuando haya coincidencias espacial y temporal de las órbitas de la Tierra y la de un asteroide, y para evitarla, lo más razonable es modificar la velocidad orbital del asteroide y evitar así la coincidencia temporal de ambas órbitas. A este proceso se le conoce como deflexión de un asteroide y una de las tecnologías propuestas, y que en un futuro próximo será probada en un caso real, es el impacto cinético; es decir, impactar un asteroide con un proyectil sin carga explosiva que modifique, como las bolas de un billar, la velocidad orbital del asteroide, de manera controlada.
Un experimento conjunto, entre la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), que por vez primera probará la posibilidad de desviar un asteroide de su órbita, tendrá lugar tan pronto como en el otoño de 2022. La NASA participa con la misión Double Asteroid Redirection Test (DART); mientras que la contribución de la ESA, en un principio concebida como la Asteroid Impact Mission (AIM), recientemente se ha transformado en la misión Hera.
El objetivo de ambas misiones es el asteroide binario (65803) Didymos, formado por un cuerpo mayor de 780 metros y uno menor, Dimorphos, de 160 metros, que posee una órbita circular retrógrada (en dirección opuesta a la rotación del cuerpo principal). Didymos es un objeto que no representa ningún peligro para la Tierra, razón por la cual fue seleccionado para probar la tecnología del impacto cinético y así producir la deflexión de un asteroide. A finales de septiembre de 2022 se encontrará a unos 11 millones de kilómetros de la Tierra.
DART fue desarrollado por el Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) con el apoyo de varios centros de la NASA: el Jet Propulsión Laboratory (JPL), el Goddard Space Flight Center (GSFC), el Johnson Space Center (JSC), el Glenn Research Center (GRC), y el Langley Research Center (LaRC). Su lanzamiento se ha movido a una segunda ventana de oportunidad, entre el 24 de noviembre de 2021 y el 15 de febrero de 2022. Con el tamaño de un automóvil pequeño (1.2 m x 1.3 m x 1.3 m) y una masa de 300 kg, DART impactará a Dimorphos el 30 de septiembre de 2022 a una velocidad de 6.6 km/s (unas nueve veces la velocidad de una bala disparada por un fusil automático), en la dirección contraria a su movimiento orbital. Teniendo en cuenta la masa calculada de Dimorphos (4.86 x 109 kg), un impacto de estas características debe provocarle una disminución de 0.00043 m/s en su velocidad orbital, lo cual reducirá su órbita alrededor del asteroide mayor. Estas variaciones podrán ser observadas por telescopios terrestres. Además, cinco días antes del impacto, LICIACube, un CubeSat fabricado por la Agencia Espacial Italiana (AEI), se separará de DART para observar los resultados de la colisión.
DART es un satélite de alta tecnología que, para garantizar el éxito de la misión, ha incorporado importantes avances tecnológicos en las áreas de navegación óptica autónoma, experiencia en el guiado de misiles, algoritmos para maniobras autónomas de navegación en tiempo real, inteligencia artificial para diferenciar a Dimorphos de Didymos, comunicación satelital con la Tierra, sistemas de propulsión eléctrica e iónica y potentes concentradores solares.
La misión Hera será lanzada el 8 de octubre de 2024 y arribará a Didymos el 28 de diciembre de 2026, cuatro años después de que DART haya impactado Dimorphos. Hera jugará un papel fundamental en evaluar el éxito que haya tenido esta misión doble en el intento de modificar la órbita de un asteroide utilizando la tecnología del impacto cinético.
Hera tendrá dos objetivos fundamentales, uno científico y otro tecnológico. La ciencia que desarrollará Hera consiste en un estudio temprano de las características del cráter dejado por el impacto de DART, a través de un mapeo de alta resolución de la superficie con cámaras ópticas e infrarrojas. Además, medirá con mayor precisión la masa de Dimorphos y sus propiedades orbitales, lo cual será de crucial importancia para cuantificar el cambio de la órbita del asteroide.
Una segunda etapa científica contempla el lanzamiento de dos CubeSats (Juventas, desarrollado por GOMSpace y Milani, desarrollado por Tyvak International SRL) para hacer un estudio detallado de las propiedades de la superficie y el interior del asteroide, a través de observaciones de radar de baja frecuencia, de imágenes multiespectrales, detectores de polvo y estudios de gravimetría. Esta última etapa incluye estudios detallados de las propiedades superficiales y la forma del cráter producido por el impacto de DART.
Desde el punto de vista tecnológico, Hera demostrará el funcionamiento de múltiples nuevas tecnologías como la navegación autónoma alrededor de un asteroide, la comunicación óptica con la Tierra, el envío de información desde el espacio profundo, a velocidades nunca antes utilizadas, así como la comunicación entre una red interna de satélites, formada por los Cubesats y la propia Hera.
DART y Hera fueron diseñados y cumplirán sus funciones de manera independiente, pero el resultado conjunto de las dos misiones significará un gigantesco paso en las labores de defensa planetaria al poder evaluar las posibilidades que en el futuro tendrá la humanidad para producir la deflexión de un asteroide en un evento real.
DART y Hera son un claro ejemplo de una exitosa colaboración científica y tecnológica internacional que ha sido denominada Asteroid Impact Deflection Assessment (AIDA). Además de probar un gran número de nuevas tecnologías que en un futuro se incorporarán a otras misiones de exploración espacial en el sistema solar, la ciencia que ambas misiones van a producir aportará nuevos conocimientos sobre la estructura superficial, la composición interna de los asteroides, la formación y estabilidad de asteroides binarios; así como la formación de cráteres de impacto en cuerpos menores del sistema solar.
Por el bien de la humanidad, no nos queda más que esperar el éxito de ambas misiones.
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