¿Estamos indefensos ante los asteroides?

Este artículo apareció publicado primero en Naukas.
El 15 de febrero de 2013 será recordado como el día en el que la naturaleza nos recordó lo indefensos que estamos ante los pequeños cuerpos que vagan por el Sistema Solar. Sin previo aviso, un pequeño asteroide de unos quince metros de diámetro entró hoy en la atmósfera terrestre sobre la región rusa de Cheliábinsk. La energía liberada por la explosión del objeto ha sido equivalente a la de una explosión termonuclear de 300 kilotones, aunque por suerte tuvo lugar en la alta atmósfera. Aún así, la onda de choque causó centenares de heridos, la mayoría por culpa de cristales rotos. Que sepamos, ha sido el impacto más importante desde el suceso de Tunguska en 1908. Y todo en el mismo día que el asteroide 2012 DA14, de unos cincuenta metros de diámetro, ha decidido sobrevolar la Tierra a una distancia récord de 30.000 kilómetros.

La estela del meteorito de Cheliábinsk.
La lección más importante que debemos aprender del ‘suceso de Cheliábinsk’ es que nos ha pillado completamente desprevenidos. Nadie detectó este pequeño asteroide antes del impacto, y eso a pesar de las numerosas redes de telescopios que escudriñan el cielo continuamente en busca de cuerpos menores del Sistema Solar. Y no es la primera vez. Ya en 2008 otro asteroide de cinco metros de diámetro y ochenta toneladas chocó contra la Tierra sobre el desierto de Sudán. Cierto es que en esa ocasión el asteroide fue descubierto apenas veinte horas antes del choque -de ahí que fuera bautizado con un nombre oficial: 2008 TC3-, pero no deja de ser otra sorpresa espacial bastante desagradable. 
Esto es muy diferente a lo que nos tienen acostumbrados en las películas de Hollywood. Se supone que somos capaces de detectar cualquier asteroide peligroso y, llegado el caso, destruirlo con una buena explosión nuclear sin más contemplaciones. ¿Cómo es posible que nuestra civilización, con todos sus adelantos tecnológicos y con capacidad para alcanzar el espacio, permita que pasen cosas así? ¿De verdad estamos indefensos ante sucesos de este tipo?
Bueno, veamos. Las malas noticias son que, efectivamente, no hemos detectado todos los asteroides peligrosos que acechan a la Tierra. Las buenas son que tenemos la tecnología para hacerlo. Antes de nada debemos conocer a nuestro enemigo, que en este caso son los asteroides cercanos a la Tierra, también conocidos como NEAs (Near Earth Asteroids). 
Un telescopio infrarrojo en la órbita de Venus podría descubrir la mayor parte de NEAs (NASA).
Así que, ¿cuántos asteroides cercanos existen? Gracias a los datos del telescopio espacial WISE de la NASA sabemos que deben existir  nada menos que unos 20.500 ± 3.000 asteroides con un diámetro superior a los cien metros, de los cuales solamente hemos descubierto unos 5.200. O sea, que aún nos queda mucho camino por recorrer. Pero el verdadero peligro radica en los miles de NEAs con un tamaño inferior a los cien metros, ya que la inmensa mayoría no han sido descubiertos. Por supuesto, no todos los NEAs son asteroides peligrosos o PHA (Potentially Hazardous Asteroids), pero todos los PHAs sí que son NEAs. 
Telescopio infrarrojo Arkyd 100 propuesto por Planetary Resources para detectar asteroides cercanos (Planetary Resources).
¿Y cómo podemos descubrirlos? Además de los observatorios terrestres actualmente en funcionamiento, la mejor forma de descubrir NEAs es situar telescopios infrarrojos en el espacio. Lo ideal sería mandar un telescopio infrarrojo a la órbita de Venus para que pudiese observar desde allí la práctica totalidad de NEAs que circulan por las cercanías de la órbita terrestre. De todas formas, no hace falta irse tan lejos. Observatorios en órbita baja o en órbita solar también podrían llevar a cabo esta función. Algo me dice que a partir de hoy muchas agencias espaciales lo van a pasar bastante mal a la hora de explicar cómo es posible que ninguno de estos proyectos haya recibido la financiación adecuada para salir adelante. Curiosamente, las únicas propuestas de telescopios espaciales infrarrojos para descubrir NEAs han venido de la mano de exóticas compañías privadas de minería de asteroides como Planetary Resources.
Una vez detectados todos los NEAs, hay que tener en cuenta que las órbitas de los mismos pueden sufrir cambios a lo largo del tiempo por culpa de las interacciones gravitatorias con otros cuerpos del Sistema Solar, así que no basta con determinar su órbita, sino que también debemos calcular las perturbaciones sufridas, algo que dista de ser trivial. Y eso sin tener en cuenta fenómenos como el efecto YORP o el Yarkovsky.
En cualquier caso, imaginemos que descubrimos que un asteroide se dirige hacia nuestro planeta, ¿qué hacemos? Actualmente, no podemos hacer nada de nada, salvo rezar y evacuar las posibles zonas de impacto. No hay interceptores mágicos esperando ser disparados ni aguerridos astronautas capaces de instalar bombas nucleares en el interior de un asteroide. De todas formas, en el caso de un pequeño asteroide como el de Cheliábinsk, lo mejor es usar un interceptor cinético para destruirlo, especialmente si no tenemos mucho tiempo por delante. Al chocar a unos 2-30 kilómetros por segundo contra el asteroide, nuestro interceptor podría vaporizarlo fácilmente. Los trozos supervivientes serían lo suficientemente pequeños para que se desintegrasen durante la entrada atmosférica sin causar daños. Una idea que resulta sencilla en teoría pero que es muy complicada en la práctica. Y es que guiar una sonda que se mueve a alta velocidad hasta un pequeño blanco de pocos metros de diámetro que se encuentra en medio del espacio no es nada fácil. Además, debido al retraso en las comunicaciones con la Tierra, el interceptor debería estar dotado de un sistema de navegación autónomo muy sofisticado.
¿Y si usamos armas nucleares? Si lo que queremos es vaporizar el asteroide con total seguridad, necesitamos un impacto directo, pero en este caso hay un problema, y es que las armas nucleares modernas sólo permiten choques a velocidades inferiores a 1 km/s para evitar que el mecanismo de ignición se destruya antes de activar el artefacto (efectivamente, este dato no suele mencionarse en las películas). Por lo tanto, deberíamos usar una sonda doble formada por un interceptor cinético convencional seguida a poca distancia del interceptor con la cabeza nuclear. El interceptor cinético crearía un agujero en el asteroide que permitiría la detonación del arma nuclear en su interior. Y sí, si suena complejo es porque lo es.
Si tenemos más tiempo antes del impacto, digamos que varios meses o unos pocos años como mínimo, podemos jugar con la posibilidad de cambiar su órbita mediante choques cinéticos o explosiones nucleares no directas, aunque aquí sí que corremos un riesgo importante de que el cuerpo se fragmente dependiendo de su tamaño, características y composición. 
Impacto de la sonda Deep Impact contra el cometa Tempel 1 en 2005 (NASA).
En 2005 la sonda Deep Impact chocó contra el cometa Tempel 1, pero no debemos olvidar que en este caso estábamos ante un enorme objetivo de varios kilómetros de diámetro cuya órbita se conocía muy bien. Los desafíos tecnológicos que presenta la intercepción de asteroides son tales que se han propuesto misiones precursoras como Don Quijote -actualmente cancelada- o AIDA/AIM de la agencia espacial europea (ESA) con el fin de desarrollar las tecnologías necesarias para desviar asteroides mediante interceptores cinéticos. Huelga decir que a día de hoy ninguno de estos proyectos ha sido aprobado formalmente. 
Tractor gravitatorio con energía nuclear y motores iónicos propuesto por la agencia espacial rusa Roscosmos para desviar la órbita de asteroides (IKI/Roscosmos).
Claro que si el tiempo no nos preocupa en absoluto porque el choque se va a producir dentro de muchos años o décadas, sin duda la mejor opción es el tractor gravitatorio. Este concepto es tremendamente simple a la par que elegante. Situamos una sonda de varias toneladas cerca de nuestro asteroide y utilizamos motores iónicos de bajo empuje para mantener una distancia constante con respecto a la superficie. El asteroide atrae a la sonda, pero la sonda también atrae al asteroide y el resultado es que podemos cambiar la órbita del mismo. El efecto es casi despreciable, pero lo suficiente para evitar un impacto contra la Tierra tras varios años ‘tirando’ del asteroide. 
Como vemos, no será por ideas. Parafraseando a Neil DeGrasse Tyson, los asteroides son la forma que tiene la naturaleza de preguntar cómo va nuestro programa espacial. Y sin embargo, aquí estamos, después de sufrir un impacto directo con un asteroide y a pesar de que cada vez son más las naciones con un programa espacial propio, seguimos sin tener una red de observatorios espaciales ni un sistema de interceptores antiasteroides. 
Respondiendo a la pregunta que da título al artículo, resulta triste constatar que sí, a día de hoy estamos indefensos. Por supuesto, hay pocos asteroides de gran tamaño que amenacen a la Tierra y las probabilidades de impacto directo de un cuerpo pequeño en un área densamente poblada son muy bajas, pero con el tiempo suficiente dicha probabilidad tiende a uno. ¿Qué tiene que pasar para que nos demos cuenta de la gravedad de la situación? Esperemos que el suceso de Cheliábinsk pase a la historia como un punto de inflexión y que tomemos medidas de una vez por todas.
Referencias:



31 Comentarios

  1. y que hay acerca de si un asteroide inminentemente va contra la tierra, ponerle un escudo, frenarlo y tratar de dirigirlo a una zona despoblada?

    El escudo en si es para evitar que se hagan muchos fragmentos y tratar de que si llega completo a la tierra se aproveche el recurso mineral si es que trae alguno.

    Por cierto

    1. Dada la masa de un asteroide que sea un peligro grave, impactar algo contra él solo le hace cosquillas; un impacto muy lejano y bien calculado podria tener los mismos efectos que la corrección de trayectoria de las sondas, con un mínimo impulso se corrigen desviaciones de cientos de Km., eso sí, a bastantes millones de Km.

    1. Sí puede ser posible. Pero debería estar cerca de la región donde hará contacto con la atmósfera, porque si está muy lejos lo más probable es que falle al blanco. Disparar a un objeto de 15 a 30 metros desde unos 1000 Km es como disparar a una mosca a unos 50 metros.

  2. Tengo entendido que la trayectoria de este asteroide fue muy cercana al plano central del Sistema Solar. Osea que en una región bien vigilada se les escapa este objeto.

    Un telescopio infrarrojo orbitando la Luna en su lado oscuro sería mucho más útil.

  3. “…no podemos hacer nada de nada, salvo rezar y evacuar las posibles zonas de impacto…”

    No estoy del todo seguro pero sospecho, creo que fundadamente, que todos los rezos posibles, en cuanto a orantes, lenguas y dioses destinatarios, no conseguirían mover un solo milímetro la órbita de un asteroide, incluso la de un asteroide pequeñito, pequeñito.

    Así que yo preferiría que nuestros amados políticos invirtieran el dinero, que nos sisan del bolsillo, en montar un sistema eficiente para determinar la zona de impacto.

    De esta forma tendríamos la oportunidad, al menos, de evacuar, poniendo pies en polvorosa, antes de que el cielo, por Tatutis, se nos caiga encima.

    Que los cristales de las ventanas de Cheliábinsk tengan ese poder convocador es cosa por ver. Pero el aviso está dado.

    Muy buena la frase de DeGrasse Tyson.

  4. Daniel, una pregutna.

    Cuales son los sistemas actualmente en produccion para la deteccion de NEO’s? Que tecnologias utilizan? Que agencias se encargan de su control?.

    Felicitaciones por explicarnos lo sucedido en Cheliábinsk con tanto detalle y objetividad, no como los “medios tradicionales” que nos inundan en patrañas y sensacionalismo.

    1. TITAN:Muchas gracias por la informacion habia oido que se le habia visto venir pero ahora resulta que no fue asin?Vaya metedura de pata me han engañado como a un tonto.Excelente articulo daniel.

  5. Excelente articulo, como siempre

    A mi me da escalofríos la forma de tratar este asunto en la prensa y radio, el sábado realizaba un viaje escuchando la radio cuando el presentador soltó con total tranquilidad que la potencia de la explosión del meteoro había sido de 500 megatones, tócate los …

  6. Hola

    Te queda otra opción, son los interceptores con fragmentación dirigida.

    Los interceptores convencionales tienen 3 opciones para intentar acabar con un blanco, a saber; fragmentación de la cabeza de combate en 360º, orientación de la fragmentación de la cabeza de combate e interceptación cinética por impacto directo del misil.

    En el espacio lo que hoy hay para lo debatido son interceptores cinéticos pero pensados contra los fuselajes de los misiles estratégicos, o sea, “blancos blandos”.

    Dentro de la atmósfera hay más opciones. Una de ellas, la más común, es la fragmentación de la cabeza de combate utilizando algún tipo de expoleta de proximidad, generalmente una LASER en los sistemas más avanzados. La otra opción es la que dirige la fragmentación contra el blanco. Es mucho más compleja pero también es más efectiva.

    Quizá te interese el programa 4202 que Rusia está desplegando actualmente con bastante secretismo y que todo apunta a que su fin es desarrollar lo militar en el espacio.

    1. Si calculas el impulso y la energia cinética de un asteroide “peligroso”comprobarás que una intercepción cercana a la Tierra
      no tiene sentido; la fragmentación de un objeto en el espacio cercano podria enviar lgran cantidad de fragmentos a la Tierra ; en la atmósfera la intercepción sería imposible por la onda de choque.

    2. Hola

      Sí, eso es cierto. Lo que pretendía era presentar las opciones a la hora de interceptar. No que la interceptación sea exitosa. Eso sería otra cosa.

      O sea, que aparte de la interceptación cinética y la interceptación por fragmentación de la cabeza explosiva del interceptor hay una tercera, la fragmentación dirigida de la cabeza de combate del interceptor. Es menos conocida pero ahí está.

      Por otra parte, la interptación exoatmosférica hoy día está en pañales. La solución de interceptación cinética GBI+EKV de Boeing-Raytheon para la USAF -está en servicio y desplegada en Alaska- ofrece unas capacidades ridículas para lo comentado pero es lo que hoy tenemos.

      Aparte existe la opción de interceptores con cabezas nucleares que no impactarían contra el blanco directamente sino que detonarían el artefacto nuclear para que este afectase al bólido. Eso ya está en servicio aunque su empleo podría afectar seriamente al propio territorio, lo que sería contraproducente. Eso sin entrar en su eficacia contra el meteorito o el asteroide que, de nuevo, sería otra cosa.

    1. A ver, el volumen de una esfera es

      V= (4/3) x (pi) x (radio al cubo)

      entonces, (4/3) x 3,14 x 8,5x 8,5 x 8,5 =

      2571, 13 metros cúbicos…

      pasado a dm cúbicos son 2571130 dm cúbicos, es decir poco más de 2 millones y medio de litros.
      Dividiendo las 10000 toneladas,es decir 10 millones de kg, entre 2,5 millones de litros salen 4 kg por litro
      …o con los números algo más exactos unos 3,88 kg/l que es la densidad de un pedrusco vulgar y corriente. Tengamos en cuenta que una bola de 17 metros de diámetro es más grande de lo que uno se imagina y cuando hablamos de volumen no nos damos cuenta de que elevamos las cantidades al cubo…

      Bueno, es que soy de mates.
      Un Saludo

      Por cierto, !magnifico artículo!

  7. Un pais como Estados Unidos por ejemplo con barias unidades de Cañones de Riel podria detener un meteoro que callera dentro de su territorio pero para eso primero tiene que ser detectado con tiempo.

  8. Una consulta sobre la no solución de la fragmentación, a mi me parece mejor recibir 1000 de 10m que uno con toda la masa, entre otras cosas porque sufrirán mucho desgaste en la atmósfera. Aunque la suma de energías involucradas sea la misma.

    Analogía: prefiero que me caigan encima 1000 aceitunas a 1 sandía.

    No se, es lo que me dice el sentido común.

    1. Y si en vez de 1000 aceitunas son 15 mangos y encima radiactivos, igual ya no es mejor. El problemas de fragmentar un asteroide es que no sabes de que tamaño serán los fragmentos, y a poco grande que sea pulverizarlo puede ser imposible. Pero la analogía es buenísima y yo pensaba lo mismo hasta que leí aquí sobre el tema, tiene varias entradas al respecto.

  9. Osea, que tenemos la tecnología para desviar asteroides que tengan trayectorias de colisión con nuestro planeta, eso me deja un poco más tranquilo. Lo que a mi me más me preocupa, es que seguro que a alguna mente pensante se le ha ocurrido usar esta tecnología para usar meteoritos como armas de destrucción masiva.

    1. Tenemos la tecnología sobre el papel, pero no en forma de máquinas ‘reales’. De todas formas, no se me ocurre ninguna nación que esté tan loca como para usar asteroides como armas, especialmente teniendo armas nucleares, que son más baratas 🙂

  10. Hola Daniel
    tengo un meteorito traido del Sahara, del tamaño de una bola de pimball. Es oscuro marron casi negro, creo que metalico porque pesa bastante, duro y su forma es hemiesferica y por la parte trasera tiene bordes de haberse fundido y una depresion causada por la caida, ademas de que su superficie esta fundida y solidificada
    ¿se puede saber su tamaño original?
    Saludos

Deja un comentario

Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 18 febrero, 2013
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Astronomía • Sistema Solar • sondasesp