Capturando asteroides para la NASA

Por Daniel Marín, el 12 agosto, 2013. Categoría(s): Astronáutica • NASA • Sistema Solar • sondasesp ✎ 40

Como es sabido, el próximo gran proyecto de la NASA pasa por capturar un pequeño asteroide cercano a la Tierra (NEA) y situarlo sobre la cara oculta de la Luna. Una nave tripulada Orión se encargaría después de recoger muestras del asteroide y traerlas a la Tierra en 2021. El plan es cuanto menos curioso y ha logrado atraer el interés de la cúpula de la NASA. Sólo hay un problema, más allá del presupuestario, y es que no conocemos actualmente ningún asteroide que pueda ser devuelto a la Tierra en una fecha tan temprana como 2021. De hecho, en un reciente informe de la NASA se sugería retrasar esta misión hasta 2025-2030 para poder así traer a la Tierra algún cuerpo menor ya conocido.

Un astronauta se dirige a recoger muestras de un asteroide previamente capturado (NASA).

Para sortear este cuello de botella, la NASA ya ha puesto en marcha varios programas con el fin de descubrir asteroides para esta misión. Pero mientras, los científicos siguen rebuscando en los datos a ver si dan con algún candidato. Y parece que con éxito. En un reciente artículo, un grupo de investigadores liderados por el español Daniel García Yárnoz ha identificado doce asteroides cercanos susceptibles de ser traídos a la Tierra con muy poco esfuerzo. Este conjunto de cuerpos menores forma parte de lo que los autores han denominado Objetos Fácilmente Capturables o EROs (Easily Retrievable Objects), es decir, objetos que pueden ser capturados en órbitas periódicas alrededor de los puntos de libración L1 o L2 del sistema Tierra-Sol usando muy poca energía (Delta-V). La NASA busca asteroides con un tamaño de unos 7 a 10 metros y con una masa de unas 500 toneladas y las buenas noticias son que los doce EROs cumplen casi todos con estas condiciones (aunque se necesitarán observaciones adicionales para determinar sus características precisas). En teoría, estos asteroides podrían ser capturados de forma muy sencilla y luego ser trasladados hasta el punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Luna, donde esperaría pacientemente la llegada de los astronautas.

Doce EROs candidatos a ser capturados (D. García Yárnoz et al.).
Calendario político de la iniciativa de la NASA para capturar un asteroide (NASA).
Delta-V y trayectoria prevista por la NASA para la misión (NASA).
La nave Orión con astronautas se acopla en órbita lunar con la sonda que lleva el asteroide capturado (NASA).
Esquema de misión tripulada para retirar muestras del asteroide capturado (NASA).

Fantástico, ¿no? Bueno, no tan deprisa. La Delta-V es un factor primordial en este programa, pero como vimos al principio también lo son los tiempos de la misión. Desgraciadamente, usando la mínima Delta-V posible, la mayoría de ellos estarían disponibles para ser inspeccionados por una misión tripulada en el intervalo 2030-2045, demasiado tarde para lo que busca la NASA. Pero aquí entra en juego la principal característica de los EROs, que es la increíblemente baja Delta-V necesaria para su captura. Para que nos entendamos, la NASA estima que la Delta-V necesaria para la captura de un asteroide será del orden de 200 m/s, mientras que algunos de estos EROs podrían ser traídos a la Tierra con una Delta-V de tan sólo 60 m/s (!), y todos pueden ser capturados con una Delta-V inferior a 500 m/s, es decir, inferior a lo calculado por la NASA. Eso significa que, en teoría, seríamos capaces de traer algunos de estos objetos en 2021 simplemente gastando más energía. Otra opción es, si somos pacientes, esperar a que se descubran más EROs.

Fechas de captura de ocho EROs en función de la Delta-V requerida (D. García Yárnoz et al.).

El plan original de la NASA preveía el uso de una nave con una masa al lanzamiento de unas 16 toneladas, muy por encima de la masa útil en una trayectoria de escape que pueden colocar los lanzadores en servicio actualmente, como el Atlas V o el Ariane 5. Sin embargo, y gracias a la baja Delta-V requerida para su captura, algunos de los EROs -como por ejemplo 2006 RH120- quedan dentro del alcance de una nave de unas seis toneladas. En este caso la masa del asteroide sería de unas 150 toneladas, pero si se encontraran trayectorias similares factibles con sistemas de propulsión eléctrica -más eficientes-, que es lo que prevé la NASA, la masa del ERO capturable alcanzaría las 1500 toneladas (!!). Eso sí, la NASA deberá asegurarse de que el asteroide no choca con la Tierra durante la transferencia hasta el punto L2, posibilidad que se menciona en el artículo.

Pero quizás lo más destacable de los EROs sea el potencial que representan de cara al futuro. Hasta cien mil millones de toneladas de material podrían ser potencialmente capturadas usando menos energía que la requerida para acceder a los recursos de la superficie de la Luna. Está claro que si la minería de asteroides se vuelve una realidad, los EROs tienen todas las papeletas para ser los protagonistas. De entrada, la iniciativa de la NASA para capturar un asteroide ya tiene varios candidatos. Ahora queda por determinar si resulta tecnológicamente posible traerlos hasta nosotros dentro del plazo previsto.

Actualización 14 de agosto: tras hablar con Daniel García, uno de los autores del artículo, parece que resulta poco probable que el asteroide que busca la NASA para la misión EM-2 de 2021 esté en la lista arriba presentada. El único que podría ser capturable es 2007 UN12, pero para ello deberíamos comenzar a remolcarlo el próximo octubre. En principio la NASA prefiere concentrarse en asteroides con órbitas no tan similares a la de la Tierra, lo que aumenta la Delta-V necesaria para su captura, pero a cambio eleva el número de encuentros cercanos con nuestro planeta (por supuesto, siempre puede descubrirse mañana mismo un nuevo ERO que pueda ser capturado antes de 2021). Por otro lado, la NASA prevé realizar maniobras de asistencia gravitatorias con la Luna, lo que permitiría reducir la Delta-V de la captura. Quizás usando estas maniobras alguno de los EROs arriba mencionados pueda capturarse en 2021. Por ahora, los asteroides conocidos que más papeletas tienen para poder ser capturados son 2007 UN12,  2008 EA9, 2011 UD21, 2009 BD y 2010 UE51.

Referencias:



40 Comentarios

    1. Una pregunta, si se han descubierto asteriodes que necesitan un delta-v tan bajo para ser llevados a L2, por que no se pasa de propulsiones tan avanzadas y se manda una nave con propergol? 60 y pico de delta-v no es casi nada, asi que la cantidad de combustible tampoco, no?

  1. Outer Space Treaty – Article II – Outer space, including the Moon and other celestial bodies, is not subject to national appropriation by claim of sovereignty, by means of use or occupation, or by any other means. – Salvo que la NASA garantizase el acceso al ERO al resto de naciones estarían inclumpliendo el tratado. Claro que los tratados internacionales nunca le importaron mucho a los EEUU. En cualquier caso ojalá sigan adelante con esta misión que me parece la más importante de cuantas se proponen para el avance de la humanidad en el espacio.

  2. Que increibles noticias :), parecia improvable que el SLS siguiera vivo y alli esta avanzando saludable, parecia q no iva a haber asteroides para capturar y aparecen estos :), sera que estamos teniendo mucha suerte? Saludos 🙂

  3. Hola Daniel,enhorabuena por tu excepcional blog que leo habitualmente.
    Quisiera comentar que no entiendo por qué la NASA está dispuesta a hacer un esfuerzo tan grande para traer muestras de un asteroide a la tierra, cuando ellas vienen por sí mismas. Quiero decir que existen en la tierra toneladas de asteroides que cayeron en forma de meteorito, como el caído en rusia este mismo año. Hay catalogados y caracterizados decenas de tipos, incluso de condritas con elementos volátiles. Por tanto ¿de que tipo son estos nuevos asteroides descubiertos?, ¿tiene la NASA en proyecto capturar algún tipo de asteroide en concreto?, ¿que fiabilidad ofrecen las observaciones a la hora de determinar el tipo de asteroide?, ¿cual sería la hipótesis científica a contrastar con la captura y análisis de un asteroide?.
    Gracias. Un saludo.

  4. ¿No tiene más sentido primero catalogar todos los asteroides cercanos antes de decidirse a mandar alguien ahí? Imagina que cuando vuelve la tripulación después de recoger 4 pedruscos que han costado diez años y tropecientos mil millones se descubre otro NEO más interesante y más accesible. Sería un «Ouch!» a lo Homer Simpson en toda regla.

    Tantas prisas para encontrarle una justificación al SLS…Primero que se pasen por este post;
    http://danielmarin.blogspot.com.es/2011/06/elige-un-asteroide-para-visitar.html

    y que luego pongan un par de telescopios allí arriba para catalogar órbitas y para evitar otro Chelyabinsk que acabe mal.

    1. Pues no creas. El tiempo corre. Hay algo peor que no tomar la mejor decisión correcta. Y es no hacer nada por no ser capaz de tomar ninguna decisión.
      Hay que poner una fecha límite y construir la misión alrededor de la decisión tomada.

  5. No deja de darme un poco de miedo empezar a hacer experimentos con los asteroides. Chernobyl o Fukushima serían minucias en comparación con un asteroide que, uy, se nos ha escapado un poquito y va a provocar una extinción masiva.

    Que seguro que la NASA lo hace todo cuidadosísimamente, pero luego igual los chinos, o los rusos o quien sea, por no ser menos también tienen que traer uno, y montan una misión a trancas y barrancas, y luego pasa lo que pasa. O igual pasa al revés, ojo, que hoy en día ya no se sabe quiénes son los buenos y quiénes los chapuzas.

    Supongo que es un pez que se muerde la cola, y sin tomar estos riesgos nunca se conseguirá hacer que este tipo de operaciones sean seguras. Pero igual estas cosas habría que hacerlas en órbita lunar o algo así, por si las moscas.

  6. No me hace gracia esta misión ¿Quién garantiza que algo no vaya mal y algún asteroide acabe desviándose y impactando contra la tierra?. Tengamos una cosa muy clara seguridad al 100% no hay digan lo que digan pero si algo es cierto es que sentado y cruzado de brazos no se llega a ningún sitio mejor esto que nada. Me moriré soñando en una sonda estilo Cassini viajando hacia los gigantes gaseosos exteriores Urano o Neptuno, aún a día de hoy no entiendo el por que del olvido sistematico de estos dos planetas.

    1. Esa es la gracia de la misión. Si puedes controlar la trayectoria del asteroide para garantizar que no caiga en la tierra… también puede garantizar que caiga.
      Tirar pedruscos siempre es interesante desde el punto de vista bélico, lo que facilita encontrar financiación

    2. Pero que malo que eres, mira que pensar que la USAF o quien sea pueda pretender usar un predrusquito de nada como arma…aunque mirandolo bien quien sabe, a lo mejor se desvia algo de la DARPA para este proyecto.
      Si esto es así, el SLS y este proyecto , no se cancela

  7. Puestos a elegir;…. a mi también me gustaría más la estación espacial Gateway antes que este proyecto…Pero mirando más a largo plazo, no parece haber ninguna alternativa a corto o medio plazo de tecnologías de propulsión que abaraten por 10, 100 veces, etcetera el elevadísimo coste de poner cargas en LOE, o GEO. En mi opinión, habría que investigar a fondo la alternativa del ascensor espacial; ya que con las diferentes alternativas actuales de propulsión (química o eléctrica) jamás saldremos del pozo gravitatorio en el que estamos más allá de para colocar pequeñas bases en órbita (ISS) o minicápsulas para pisar la luna y volver a un coste billonario.

  8. La verdad que me parece muy poco atractiva la mision. Por una lado no me gusta la idea de traer un potencial «generador de extinciones masivas» cerca de la tierra, me parece demasiado riesgo contra el beneficio que se puede obtener de la mision. Hablando justamente de beneficio, tal como lo plantean mas arriba, ¿Cual es el beneficio cientifico de la mision?, si sobre la tierra encontramos y catalogamos una infinidad de rocas espaciales. ¿Que se espera encontrar?

    Si bien la mision no despierta mi interes, si lo hace el estudio y búsqueda de los NEO’s. Imagino que este proyecto es solo para mantener vivo el proyecto SLS + Orion, pero seguramente la comunidad cientifica tiene proyectos mucho mas interesantes que este para semejante lanzador pesado.

    1. Un «generador de extinciones masivas» una piedra de 10 metros? interesante teoría, donde podría buscar mas información para profundizar en el tema?

    2. Quizá de extinciones masivas no, pero un buen pepinazo sí puede ser, y si cae en zona habitada (poco probable, pero posible), se puede armar un buen pifostio. La piedrecilla que cayó en Rusia hace unos meses tenía unos 15 metros, y generó una explosión de 500 kilotones, que no son moco de pavo (30 Hiroshimas). Y algunos de los asteroides que se pustulan tienen unas medidas parecidas.

  9. bueno no creo que la alarma de muchos sea para tanto teniendo encuentra el tamaño del pedrusco que piensan traerse no creo que pueda provocar una extinción masiva o porque el tamaño es minúsculo comparado con otros que llegan ellos solitos por estos lares.

  10. Ya sé que capturar y traer un asteroide hasta L2 es difícil y se debe hacer todo con mucho cuidado, pero me sigue pareciendo una barbaridad la cantidad de años que pasan de un vuelo a otro de las Orion ¿Qué no pueden hacer otras cosas mientras tanto? O estoy muy errado??? Con ese ritmo que los astronautas estadounidense se vayan buscando otro trabajo, porque se deben sentir frustrados.

  11. Si es un punto de partida para la minería espacial, es una gran misión muy bien elegida, ahora si es sólo para darle algún uso al SLS y no va mas allá me parece un gran error y una perdida de recursos al «cohete».

    1. Tal vez platino. Pero igualmente no tendría que ser elementos raros y caros (en la tierra) tampoco, eso sería necesario para que sea viable traerlo a la tierra, pero si el objetivo es crear una gran infraestructura espacial reduciendo al mínimo las cosas que hay que lanzar desde la tierra (que sigue siendo muy costoso y peligroso), utilizando tal vez unas especies de factorías espaciales, por ejemplo el hierro sería invaluable. Que hablen con Planetary Resources para que les tiren un par de ideas, que al parecer bastante falta le hace a la NASA últimamente.

  12. Felicidades por tu sensacional web.

    Pero dada la historia de ingerencia militar en proyectos de la NASA, me intrigan las siguientes preguntas

    ¿podrias informarnos de las aplicaciones militares de este proyecto?

    En concreto: ¿Cuanto tardaria un objeto en ser enviado de L2 a la capital de un pais supuestamente terrorista?

    1. Ninguna, no tiene ninguna aplicación militar, ¿por qué? por lo siguiente:

      Desde los años 80, las armas nucleares no tienden a hacerse más potentes si no al contrario, ya que los militares se dieron cuenta de que era contraproducente destruir por completo una zona enorme con un arma muy potente, cuando el resultado de enviar 2 o 3 cabezas de mucho menor potencial destructivo (más baratas, redundantes ante sistemas de defensa y precisas) era el mismo. Por lo que ir a buscar un meteorito del tamaño necesario para atravesar la atmósfera para dejar un enorme agujero sobre una capital es simplemente contraproducente desde el punto de vista militar. Más aún cuando las última armas nucleares dejan unos residuos radiactivos lo suficientemente bajos para una eventual invasión terrestre en cuestión de semanas o meses sin problemas. Desde el punto de vista militar se pueden erradicar las amenazas de formas muchísimo más eficientes, seguras y baratas.

      ¿Es más barato? … solo sería decenas de miles de veces MÁS caro que un ataque nuclear, asi que por absurdo lo vamos a dejar.

      ¿Podrían atacar sin que el enemigo lo descubriese? NO, para capturar un arteroide lo suficientemente grande para causar daños Ó moverlo de una órbita lunar hacia la tierra, hace falta un pedazo de nave, que solo el futuro SLS puede lanzar (y lo notarían los sismógrafos de todo el mundo), porque no estamos hablando de una piedrecita que puedes mover poco a poco durante años, además de que podrías ser avistado por astronomos de gran parte del mundo. En cambio el mejor sistema de alerta temprana podría avisar de un ataque nuclear ¿con qué? media hora de antelación y eso pensando en el de Rusia, un país supuestamente terrorista como del que presumo que estás hablando no tendría ningún sistema si quiera parecido, por lo que esto es de nuevo un absurdo.

      ¿Es este arma precisa? Existe una enorme imprecisión sobre donde va a acaer una cápsula que viaja a LEO, hablamos de unos 100km de imprecisión en un buen día. En un proyecto así es imposible sin hacer antes docenas de pruebas tener esa imprecisión de 100km, imagínate que lo lanzas y no les das… ¿decenas de miles de millones de dolares a la basura?

      Que NO, que se entiende que puedas preocuparte si no tienes ni idea de todas estas cosas, pero que es absurdo pensar que esto tiene NINGÚN potencial militar.

  13. esta misión es el siguiente agujero negro de la nasa ,mientras con ese mismo dinero
    se podría realizar misiones científicas mucho mas primordiales.

  14. Eduardo
    La gracia de todo esto es que a diario caen a la tierra toneladas de rocas espaciales. Bastaría con darse un paseo por el campo para encontrarlas.
    Esta mas que claro que el objetivo natural es colonizar la luna y después marte y puto pelota.
    Cordial saludo Terrícolas.

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Por Daniel Marín, publicado el 12 agosto, 2013
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