Proyecto Ícaro: destruyendo asteroides con armas nucleares en los años 60

Como el incidente de Cheliábinsk ha dejado claro, estamos indefensos ante los impactos de asteroides. A diferencia de lo que mucha gente cree, en la actualidad no hay ningún sistema de defensa espacial esperando a ser activado en el caso de descubrir un asteroide que se dirija a la Tierra. Y no será por ideas. En los años 60, con la carrera espacial a todo gas, surgieron los primeros estudios conceptuales de misiones espaciales destinadas a evitar el impacto de un cuerpo menor del sistema solar contra la Tierra. El más ambicioso es sin duda el Proyecto Ícaro. ¿Qué tal usar seis cohetes gigantes Saturno V equipados con armas nucleares de cien megatones para cambiar la órbita de un asteroide?

Esquema del Proyecto Ícaro. 1: la nave interceptora con la etapa S-IVB en órbita baja terrestre. 2: la S-IVB sitúa la nave en una trayectoria de escape. 3: separación de la nave interceptora. 4, 5: la nave usa sus sistemas autónomos de guiado y navegación para refinar su trayectoria hacia Ícaro. 6: la nave detona un arma nuclear de cien megatones (Giuseppe De Chiara).

El Proyecto Ícaro (Project Icarus) nació en mayo de 1967 como un ejercicio propuesto por el profesor Paul Sandorff del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) a sus estudiantes. ¿Qué pasaría si el asteroide Ícaro presentase un rumbo de colisión contra la Tierra?¿Se podía hacer algo al respecto con la tecnología de la época? El asteroide 1566 Ícaro, descubierto en 1949 por Walter Baade, tiene 1,4 kilómetros de diámetro y una masa estimada de 4400 millones de toneladas. Este asteroide alcanzó cierta fama en su momento por ser uno de los pocos cuerpos menores conocidos que más se acerca a nuestro planeta. El 19 de junio de 1968 debía pasar a menos de siete millones de kilómetros de la Tierra. Pero, ¿y si en vez de aproximarse inofensivamente decidiese chocar contra la Tierra? En ese caso, la colisión sería bestial. La energía liberada alcanzaría los 500 000 megatones, provocando millones de víctimas en todo el mundo.

Los estudiantes de Sandorff se pusieron manos a la obra y lógicamente decidieron usar en su proyecto los equipos del programa Apolo. La gran incógnita era cómo evitar la tragedia. El equipo del proyecto estudió la posibilidad de mandar una nave que aterrizase en el asteroide para cambiar su órbita, pero esta maniobra requeriría mucho tiempo y/o energía (Delta-V). En un principio se consideró usar armas nucleares para pulverizar el asteroide, pero la elevada masa de Ícaro hacia inviable esta opción. Hubiese sido necesaria una energía superior a los mil megatones para asegurar la destrucción total de Ícaro. Así que, finalmente, se decidió que la estrategia elegida pasase por emplear armas nucleares, sí, pero no con el fin de destruir el asteroide, sino para desviar su órbita y que no chocase con la Tierra. Este plan era mucho más sencillo, ¿pero era factible?

Órbita de Ícaro en 1968 (MIT).

En un principio el equipo del Proyecto Ícaro concibió un complejo plan consistente en lanzar dos cohetes Saturno V que pondrían en órbita sendas etapas S-IVB cargadas de combustibles criogénicos. La nave espacial interceptora con la cabeza nuclear se acoplaría en órbita baja con las dos etapas S-IVB y pondrían rumbo hacia el asteroide. Este plan era demasiado complejo y arriesgado. Sólo habría una oportunidad para salvar a la humanidad y la nave interceptora debería diseñarse y construirse en menos de un año. Si la misión fracasaba, el asteroide chocaría irremisiblemente con la Tierra. Además, las etapas S-IVB deberían mantener los combustibles criogénicos en su interior durante un largo periodo de tiempo, cuando en realidad habían sido diseñadas para mantener el hidrógeno en estado líquido durante seis horas como mucho.

Así que el grupo de estudio del MIT decidió tirar la casa por la ventana y pensar a lo grande. Al fin y al cabo, lo que estaba en juego era el futuro de la humanidad, así que la versión final del Proyecto Ícaro básicamente consistía en secuestrar el programa Apolo para apropiarse de sus potentes lanzadores Saturno V. Se emplearían nueve cohetes Saturno para destruir el asteroide Ícaro. Tres misiones serían de prueba y las seis restantes se destinarían a cambiar la órbita del asteroide a base de bombazos.

Los artefactos nucleares viajarían a bordo de naves Apolo CSM modificadas para la ocasión. El módulo de Mando (CM) donde viajaban los astronautas sería sustituido por una carcasa con las mismas dimensiones donde se instalarían los sistemas ópticos y de radar para detectar y seguir al asteroide, así como un ordenador de guiado específicamente construido para el proyecto. El MIT había diseñado el ordenador AGC (Apollo Guidance Computer) del Apolo, así que los miembros del proyecto sabían muy bien lo que estaban haciendo. El módulo de servicio (SM) de la nave sería básicamente igual al del Apolo CSM, pero se le añadiría un módulo de carga (PM, Payload Module) de 1,5 metros de longitud en el extremo superior. En el interior del PM iría un potente artefacto termonuclear de cien megatones de potencia de forma cilíndrica y con una masa estimada de 18150 kg. El equipo del MIT desconocía si semejante artefacto podía construirse. Por entonces, la bomba termonuclear norteamericana más potente jamás diseñada apenas tenía una cuarta parte de esa potencia. Hoy en día, y que sepamos, no existe ningún artefacto nuclear de estas características (la Bomba Zar llegó a los 58 megatones).

Aspecto exterior de las naves interceptoras del Proyecto Ícaro (arriba). Abajo se aprecia el módulo PM con el arma nuclear y los sistemas de guiado y navegación en la parte frontal (Giuseppe De Chiara)

De acuerdo con el plan, seis cohetes Saturno V lanzarían las naves del Proyecto Ícaro en una ruta que interceptaría la órbita del asteroide. Los lanzadores serían similares a los del Proyecto Apolo, pero para ahorrar peso no incluirían la sección para guardar el módulo lunar situada entre el CSM y la S-IVB (obviamente, tampoco tendrían torre de escape). De haber salido adelante este programa, el aspecto exterior de los Saturno V del Proyecto Ícaro habría recordado al usado para lanzar el Skylab.

El Saturno V situaría la nave en una trayectoria de escape hacia Ícaro. Los sensores ópticos en la parte frontal de la nave serían capaces de detectar el asteroide cuando la distancia fuese inferior a los 400 000 kilómetros. El ordenador de a bordo usaría el motor SPS del módulo de servicio para corregir el rumbo de la nave de acuerdo con las observaciones de los instrumentos. Debido al retraso en las comunicaciones, el proceso debería ser totalmente automático y no podría contar con supervisión humana. Un sistema de radar activaría el arma nuclear a una distancia de 168 metros, pero debido a la elevada velocidad relativa entre ambos cuerpos, la bomba explotaría cuando la nave se encontrase a una distancia de entre quince y treinta metros de Ícaro, provocando un cráter de unos trescientos metros de diámetro. Dependiendo de los parámetros precisos del asteroide (forma, densidad, homogeneidad, etc.), se estimó que cada explosión sería capaz de generar un cambio en la velocidad del asteroide (Delta-V) de entre 8 y 290 m/s. Como vemos, la incertidumbre era increíblemente alta, razón por la cual serían necesarias seis misiones para garantizar que Ícaro no chocase contra la Tierra. Por supuesto, cabía la posibilidad de lograr un cambio de órbita exitoso con menos explosiones, en cuyo caso el resto de cohetes Saturno V quedarían disponibles para otras tareas más mundanas, como por ejemplo poner un hombre en la Luna.

Cohete Saturno V del Proyecto Ícaro (Giuseppe De Chiara).

El mayor inconveniente de este plan era la posibilidad de que el asteroide se fragmentase por culpa de las explosiones, aumentando así su peligrosidad. Si Ícaro se rompía, la Tierra debería enfrentarse no a una, sino a varias colisiones. Para evitar este problema, se decidió que en caso de fragmentación las siguientes misiones se encargarían de desviar los pedazos más grandes. Observaciones ópticas y de radar con instrumentos terrestres servirían para confirmar y medir los cambios de órbita en el asteroide después de cada detonación nuclear.

Para garantizar el éxito del programa, las seis misiones del Proyecto Ícaro deberían haberse lanzado en un intervalo inferior a los tres meses. Este requisito hacía indispensable construir una tercera rampa de lanzamiento, la 39C, que complementaría a las rampas 39A y 39B ya existentes. La NASA había considerado construir esta tercera rampa para el programa Apolo, pero finalmente se vio obligada a cambiar de idea por falta de presupuesto. Al mismo tiempo, el edificio de ensamblaje VAB sería modificado para incluir una cuarta zona de montaje que permitiese acelerar el ritmo de integración de los vehículos.

La secuencia de lanzamientos sería muy justa. La primera misión (Saturn-Icarus 1) despegaría el 7 de abril de 1968, apenas 73 días antes del choque del asteroide contra la Tierra, con la nave Interceptor 1 a bordo. El 22 de abril de 1968 despegaría la misión Saturn-Icarus 2 con la Interceptor 2. La Saturn-Icarus 3 y la Saturn-Icarus 4 serían lanzadas el 6 y el 17 de mayo. Las cuatro naves Interceptor viajarían hasta el asteroide en trayectorias muy parecidas. El arma de la Interceptor 1 explotaría junto a Ícaro 13 días antes del impacto a 70 millones de kilómetros, mientras que la Interceptor 2 haría lo propio diez días antes del choque a una distancia de 25 millones de kilómetros. Interceptor 3 y 4 alcanzarían Ícaro 33 y 3 días antes de la fecha prevista para el impacto y a 17 y 12 millones de kilómetros respectivamente. Si estas cuatro misiones no hubiesen sido suficientes, las Saturn-Icarus 5 y Saturn-Icarus 6 despegarían con pocas horas de diferencia el 14 de junio de 1968, menos de un día antes de que tuviese lugar el fatídico impacto, para chocar contra el asteroide a unos dos millones de kilómetros de la Tierra. Para entonces Ícaro sería visible a simple vista en el cielo nocturno al norte de las Pléyades, pero ya no sería una amenaza para nuestra civilización.

Posición aparente de Ícaro en el cielo en su ruta de colisión hacia la Tierra (MIT).

El equipo del MIT llegó a la conclusión de que las observaciones ópticas y de radar mediante instrumentos terrestres serían insuficientes para confirmar una interceptación exitosa por parte de cada nave, así que decidieron incluir en el paquete cinco sondas denominadas Intercept Monitoring Satellite (IMS) que serían lanzadas por cohetes Atlas-Agena. Las IMS estarían basadas en la sonda Mariner 2 para el estudio de Venus y la primera despegaría el 27 de febrero de 1968. Las naves sobrevolarían Ícaro a una distancia de entre cien y doscientos kilómetros en el momento de cada explosión, lo suficientemente lejos para sobrevivir, pero lo bastante cerca como para analizar en profundidad los restos del asteroide y determinar la composición y densidad de Ícaro con el fin de optimizar los efectos del resto de las detonaciones siguientes.

De acuerdo con los -optimistas- cálculos de Sandorff, el Proyecto Ícaro saldría por 7500 millones de dólares de la época. La probabilidad de cambiar la órbita del asteroide con éxito se estimó en un 71%, aunque la probabilidad de que ningún fragmento relativamente grande de Ícaro alcanzase la Tierra alcanzaba el 86%. ¿Era viable Ícaro con la tecnología de finales de los años 60? Muy probablemente no, demasiados cabos sueltos, empezando por el desarrollo de armas nucleares tan potentes en un intervalo de tiempo tan pequeño y la creación de sistemas de navegación autónoma avanzados. Pero resulta paradójico constatar que hace cuarenta años contábamos con mejores sistemas de lanzamiento que en la actualidad. Si mañana descubriésemos un asteroide peligroso del tamaño de Ícaro en rumbo de colisión con la Tierra, actualmente no tenemos nada comparable a un Saturno V con el que poder evitar la tragedia.

(El crédito de las imágenes de esta entrada es de Giuseppe De Chiara, quien amablemente me ha permitido reproducir su trabajo).

Referencias:



43 Comentarios

  1. No puedo evitar pensar en un universo paralelo en el que Icaro lleva una ruta de colisión con la Tierra…

    Sería un suceso tan grave que, obligatoriamente, EE.UU y la URSS deberían colaborar conjuntamente.

    -Yo tengo estos cohetes, tu estos otros…
    -Si, pero ando dandole vueltas a estos diseños… ¿y como andamos de bombas?
    -¿No os queda algo del pepino que «sembrasteis» en Nueva Zembla, hace 5 añitos?
    -Asi que os llegó el sonido…
    -Si, algo «oímos»…
    -¡¡¡Dejaos de cháchara, que el tiempo apura!!!
    -Ni que el mundo fuera a acabarse… Oh, wait!!!

  2. Pero tenemos la Tzar! que si bien no son 100 megatones, no le falta mucho, no creo que sea inviable crear en un corto periodo de tiempo un arma así, la tecnología en ese campo avanzó muuucho en los 80, si no se diseñaron armas nucleares más potentes es símplemente porque no hacían falta, solo hay que echar un vistazo a la superficie que es capáz de destruir un minuteman en este simulador: http://nuclearsecrecy.com/nukemap/ el problema era que causaban demasiada destrucción y por tanto eran contraproducentes en caso de guerra… menos mal.

    1. Ah no claro, no me refería al proyecto en sí, me refería a ahora. Hubiese sido bastante difícil en los 60… Con una de 25 Mt hubiese habido que aumentar exponencialmente el numero de explosiones, no sabría calcularlo pero hubiesen hecho falta muchas más de las que tenían previstas en este proyecto. La verdad es que como estudio conceptual… mola.

      Saludos y gracias!

    2. En realidad Tzar era un diseño de tres etapas para 100 megatones, pero para la prueba se sustituyo una capa de uranio 238, que hubiera duplicado la potencia, por plomo ya que hubiera aumentado varias veces la precipitación radioactiva, y la bomba fue diseñada en menos de 112 días, poco mas de 3 meses, claro, termino pesando 27 toneladas, pero nada evita que el fuselaje de la nave sea al mismo tiempo el fuselaje de la bomba. Aumentando las etapas se puede lograr un dispositivo mas potente aunque mas voluminoso.

      http://www.nuclearweaponarchive.org/Russia/TsarBomba.html

  3. Prefiero no tener armas nucleares y que si tienen que venir un asteroide a exterminarnos que así sea. De momento llevamos unos años aquí y creo que es mas peligroso que existan semejantes armas que todos lo asteroides que purulan por ahi. Como dicen los americanos, no con mis impuestos.

  4. Perdonad la simplicidad de mis planteamientos. Cuando oigo recetas nucleares para «rascar» la superficie de meteoritos, pienso en cosas que sí tenemos funcionando como misiles antibunker, que muchos no contienen explosivos, la sonda Deep Impact o los propios meteoritos, que sin ser bombas atómicas su poder devastador es enorme.

    La sonda Deep Impact tenía un impactador de cobre de 370 kg y desató 4,8 kilotones. Una esfera de 2 metros de plomo pesa 47 toneladas, seguro que conseguiríamos resultados.

    Qué pasaría si en vez de una bomba atómica enviamos unas moles de plomo directamente contra el meteorito?

    A las velocidades que va el meteorito, y con la densidad del plomo ¿No sería equivalente a detonar una bomba atómica en su interior? Lo que pienso es en arrasar el meteorito de la misma forma que él nos arrasaría a nosotros.

    1. Tambien creo que es lo más practico, busca información sobre una misión de la ESA llamada Don Quijote. Vi hace tiempo en una web que con un interceptor de esos hecho de Uranio empobrecido (el U es mucho más denso que el plomo) no mucho más grande que una sonda actual se podría desviar un buen pedrusco, el problema era darle en el punto exacto y maniobrar un proyectil tan pesado, pero nada que no se pueda hacer.
      El principal problema de esto es que suponiendo que le des, no quieres partirlo en mil pedazos, porque como dice el post eso sería potencialmente más peligroso. La ventaja de la bomba atómica detonada CERCA de la superficie, nunca dentro de ella (como Bruce Willis) es que puedes propulsar el asteroide como una nave Orión (la de los 60), manteniendolo intacto.
      Todo esto es muy teórico porqué no hay estudios sobre lo «compactos» que son los asteroides, un buen motivo para visitar uno.

    2. Los interceptores cinéticos son una magnífica opción para asteroides pequeños y medianos, pero no para uno del tamaño de Ícaro. En ese caso, lo ideal es usar armas nucleares o un tractor gravitatorio, por ejemplo.

      Saludos.

    3. El problema del tractor gravitacional es que necesitaría de años o décadas para que pudiera ser efectivo y si no se tiene ese tiempo si solo se tiene unos cuantos meses ¿

    4. Armas nucleares, megatones, explosiones y bombas. Vaya coctelera. Lo mejor de nuestra civilización. Pregunto. No se puede pensar en un método no explosivo para desviar un asteroide. He leído artículos para capturar un asteroide para sacar provecho de él. Y si lo capturamos para desviarlo después a base de cohetes potentes. Así, sin mucha cultura espacial. U otra idea por favor.
      Agüimense

  5. Aca tenemos una buena propuesta para justificar el SLS.
    Es realmente increible que a esta altura ninguna agencia probo alguna tecnica en la vida real para desviar por lo menos objetos de poco tamaño. Parece que hasta que no pase algo serio nadie va a reaccionar.

    1. Seguro que lo probaron y la tienen. Tranquilo anónimo saldrá sólo en el momento en que haga falta, para que todo siga como ellos quieren. O crees que nosotros somos más listos que ellos.
      Agüimense

  6. Mas que un gran interceptador cinético lanzado por un cohete gigante debería desarrollarse uno pequeño que se pueda fabricar en serie deprisa y pueda ser lanzado por el mayor numero de cohetes posible (delta, atlas, arianeV, Proton, larga marcha, etc) así se podía enviar uno detrás de otro hasta desviarlo y con menos riesgo de que se rompa.

  7. No entiendo eso de que un asteroide fragmentado es más peligroso que uso completo y es algo que se repite continuamente:

    1º Como mucho tendrá la misma energía (suponiendo que ni un gramo se aparta del rumbo de colisión).
    2º Al escudo de la atmósfera le es más sencillo desgastar trozos pequeños que no uno grande, digamos que la energía que se disipe en la atmósfera no llegará al suelo.
    3º (como ya comenté en otra ocasión) ¿que prefieres que te caiga en la cara desde un metro de altura: uvas sueltas o una sandía?.

    Saludos.

    1. yo también siempre e tenido esa duda, por lógica un asteroide grande concentra mas la enegía y puede ser mas cataclísmico que uno fragmentado que cubrirá mas área y aunque haya mas destrozos inicialmente, los efectos serían menos duraderos en el tiempo.

      Pero también hay que pensar que de una sandia de 1km de diámetro, pueden salir mil uvas de 100 metros de diámetro, y ahí el asunto se pone feo.

    2. El simil más comun es un disparo de escopeta cercano frente a un rifle, La masa total de metal es equivalente a la de la bala pero los perdigones al dispersarse y ampliar la zona impacto el daño es mucho mucho mayor… Uvas y sandia es un simil poco adecuado.

      La atmósfera terrestre, dado las masas y velocidades de los bólidos que impactaran, simplemente no se considera.

    3. Todo depende del tamaño del asteroide. Si hablamos de un asteroide pequeño o mediano (hasta 500 metros, por ejemplo), fragmentarlo es mejor que dejarlo intacto. Si es un asteroide grande la cosa cambia. En ese caso aumentas las probabilidades de que el asteroide caiga cerca de una zona poblada o en el mar (tendrás más tsunamis con los que lidiar).

      Saludos.

  8. Por que tanta aberración a las bombas nucleares??? Si si si… de acuerdo que no se use para fines bélicos, pero si la bomba nuclear se usa para desviar un asteroide potencialmente destructivo para la humanidad, podre decir hasta entonces que realmente valió la pena su desarrollo. Ese si es un verdadero enemigo a la humanidad y no enemigos políticos entre paises.

    1. Mientras existan siempre habrá peligro de que algun «ilumunao» las quiera usar. Por otra parte si mandamos una bompba de esas y ocurre un fallo en el lanzador(cosa no muy improbable) tenemos el asteroide mas el regalo de vuelta. No lo veo muy práctico.

    2. Las protestas contras las armas nucleares ya no tienen sentido 68 años después de su invención, sobre todo si países que como Iran y Corea las desarrollan y tiene en sus arsenales (algo hoy muy justificado y alabado por los que se auto-proclaman socialistas y anti yanquis…). Por otra parte si ocurre un fallo en el lanzador y explota en la rampa sencillamente la bomba no detona, no están diseñadas para explotar como si fuera un cartucho de dinamita, obviamente se tendrá la contaminación por los restos de la bomba que van a dejar la zona radioactiva.

    3. Ola Srengel, mal andamos cuando seguimos con las fórmulas de los 60, y no entiendo cómo el personal se congratula con ello. Y en cuanto al juicio de valor q pones entre paréntesis, voy con otro q veo en los que estais a favor de la proliferación nuclear y es: Uniformidad, Populismo y Demagogia; especialmente en un tema que afecta a TODO el planeta.

    4. Entonces que Santiago, según tu razonamiento antinuclear semigreenpeace y demás estaría mejor que nos caiga un pedradón del cielo que liberará más energía que todo el arsenal atómico existente y de igual manera la civilización se extinga y el ecosistema actual se vuelva un caos. ¿cual es la diferencia? ¿A caso crees en la voluntad o castigo divino? Ya no entendí tu razonamiento.

  9. Yo pienso que es mejor tenerla y nunca necesitarlas que no tenerlas y un buen dia necesitarlas las armas nucleares ya estan aqui desde hase decadas ese seria el mejor de los usos que sele pondia dar.

  10. Qué gran final sería para todo nuestro armamento nuclear el inutilizarlo y reconvertirlo en medios para evitar las catástrofes de los meteoritos.

    La amenaza de auto-exterminio pasaría a ser la esperanza de supervivencia. Sería un paso para una sociedad con algo de futuro (ahora no hay ninguno).

  11. A ver, dejadme que os explique una cosita. Las armas nucleares, por mucho que algunos las odien, son la única opción que hay como bien ha dicho Daniel (genial artículo, por cierto). Estoy seguro que si ahora detectaran un asteroide dirigiéndose hacia aquí (bueno, ahora no, vamos a esperar al SLS) seriais de los primeros que pediriais a San Megaton una bomba del Zar para lanzar. Y algunos diréis «oh, dios mío, no. Esa arma es impura, se construyó para el mal». Pero es que no habría opción! O la usamos o morimos, y yo prefiero vivir a costa de algo preparado para matar que morir sin sentido. Y si la Bomba (Nucelar, la palabra es nucelar) molesta a algunos, es que no habéis oido hablar del Proyecto Pluto y el SLAM. Saludos

  12. Hasta que no caiga un meteorito en una zona poblada y provoque un desastre, no vamos a volver a ver un proyecto serio de defensa contra estos fenómenos. Es una pena, pero así es el ser humano!

    Una pregunta Daniel, dices que para lanzar las seis misiones en 3 meses hacía falta construir una nueva rampa ¿por qué? ¿Se estropean las rampas en cada lanzamiento? ¿Hay que reconstruirlas?

  13. Instalar en el asteroide un generador eléctrico nuclear. Una catapulta espacial, como la de cubierta de los portaaviones, lanzando rocas. Una honda-espacial, un tubo giratorio a altas revoluciones: las rocas entran por el eje de giro y salen despedidas a gran velocidad hacia el espacio, empuje por acción-reacción, para desviarlo con tiempo. Si se construye en un asteroide una catapulta eléctrica de raíles de varios kms. de longitud, usando hierro del asteroide, se pueden lanzar naves rumbo a Marte sin gastar combustible en el despegue, o lanzar cargamentos hacia la Tierra con una velocidad de reentrada adecuada.

  14. No solo los vamos a desviar de sus trayectorias de colisión con la Tierra sino que además, los situaremos en órbitas geoestacionarias para explotar sus ingentes riquezas minerales, agua, oxígeno, etc. Los utilizaremos como naves, para viajar en ellos a los confines del Sistema Solar. Taladrándolos por el centro como una giratoria aceituna sin hueso, con un reactor de fusión en el centro que dará la luz y el calor como un sol artificial. Al mirar allá a lo alto, veremos a esas otras ciudades «cabeza abajo»…

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 7 agosto, 2013
Categoría(s): ✓ Apolo • Astronáutica • NASA • sondasesp