HAMMER, un nuevo interceptor de hipervelocidad para desviar asteroides

Desde hace años se sabe que el mejor método para desviar un asteroide pequeño de entre 10 y 150 metros de diámetro que pueda chocar contra la Tierra es un interceptor de alta velocidad. Al chocar contra un asteroide a velocidades de varios kilómetros por segundo la energía liberada sería más que suficiente para destruirlo —o fragmentarlo en piezas muy pequeñas—, o bien desviar su órbita, dependiendo del tamaño y parámetros orbitales del objetivo. Otra opción es usar un interceptor dotado de un arma nuclear que destruyese por completo el asteroide o, en el caso de asteroides de mayores dimensiones, desviase su órbita mediante una explosión a distancia. Pero adaptar una ojiva nuclear para este cometido no resulta nada sencillo (si la velocidad de impacto es superior a 1,5 km/s no dará tiempo a activar el mecanismo de ignición antes de que la cabeza nuclear resulte destruida en la colisión). En cuanto a los asteroides más grandes la técnica idónea es la del tractor gravitatorio o alguna similar al ser más fáciles de detectar y disponer de más tiempo para preparar una respuesta.

Sonda HAMMER para desviar asteroides (NASA/NNSA).
Sonda HAMMER para desviar asteroides (NASA/NNSA).

Los interceptores cinéticos son por tanto una opción barata y sencilla de desarrollar, pero todavía persisten muchas incógnitas sobre su efectividad. De ahí el interés de la NASA por lanzar misiones precursoras como DART, que permitirá comprender mejor los efectos del impacto de un artefacto humano contra un asteroide (en este caso, la luna Didymoon del asteroide Didymos). Otra iniciativa menos conocida, hasta ahora, es el interceptor de alta velocidad HAMMER (Hypervelocity Asteroid Mitigation Mission for Emergency Response), sucesora de los estudios de interceptores de hipervelocidad como el HAIV (Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle). HAMMER es un concepto de interceptor flexible que puede ser lanzado como interceptor cinético o nuclear en virtud de las características del blanco.

El objetivo prioritario de HAMMER sería el asteroide 101955 Bennu, de 500 metros de diámetro. Bennu es un asteroide cercano (NEO) y potencialmente peligroso (PHA), pero realmente la probabilidad de que caiga sobre nuestro planeta a corto plazo es bajísima y, en todo caso, no lo haría antes de 2135, así que ni nosotros ni nuestros hijos dejarán de dormir por las noches por culpa de este asunto. Lo cierto es que Bennu ha sido elegido porque será estudiado con un detalle sin precedentes por la sonda OSIRIS-REx de la NASA, que recogerá muestras del asteroide en 2020 y las traerá a la Tierra en 2023. De este modo no solo conoceremos la forma de Bennu y su periodo de rotación con una precisión exquisita, sino que también sabremos de qué está hecho y, hasta cierto punto, cómo es su estructura interna. Por este motivo es un candidato excepcional para analizar los resultados del impacto de un interceptor nuclear o cinético.

Asteroide Bennu comparado con otras cositas (LANL).
Asteroide Bennu comparado con otras cositas (LANL).
Órbita de Bennu, la Tierra y HAMMER (NASA/NNSA).
Órbita de Bennu, la Tierra y HAMMER (NASA/NNSA).

La principal incógnita de los interceptores cinéticos y nucleares es la cantidad de material del asteroide que resulta eyectado en el impacto y, en el caso de un interceptor nuclear, los efectos de los distintos tipos de radiación (calor, rayos X y gamma, neutrones, etc.) sobre la superficie del asteroide dependiendo de la distancia a la que tiene lugar la explosión. Evidentemente, dependiendo de las propiedades del material superficial del asteroide y su estructura interna la variación en la órbita del asteroide será mayor o menor. Cuanto más poroso sea un asteroide —por lo tanto, menos denso—, mayor será el efecto de un interceptor cinético sobre su órbita y menor será la posibilidad de que se fragmente. Y es que el hecho de que el asteroide objetivo se rompa en varios pedazos por culpa del interceptor es la principal pega de este sistema, ya que en ese caso tendríamos varios asteroides que podrían chocar contra la Tierra en vez de uno (si son muchos fragmentos muy pequeños entonces no habría problema). Otro factor a tener en cuenta es el tiempo que disponemos antes de que choque con la Tierra. Si hay muy poco tiempo —menos de cinco años— la opción nuclear es la favorita.

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¿Nuclear o cinético? Para asteroides pequeños y con bastante tiempo de antelación los interceptores cinéticos son los idóneos, si no, lo mejor es usar armas nucleares (NASA/LANL).

HAMMER sería una sonda de 9 metros de longitud con una masa de 8,8 toneladas y despegaría usando un cohete Delta IV Heavy para garantizar una velocidad de escape lo más alta posible. Con el fin de aumentar los efectos del impacto la sonda llevaría hasta una tonelada de masa inerte formada por material de alta densidad, como por ejemplo uranio empobrecido. Según el plan original HAMMER se lanzaría el 1 de enero de 2023 y tras una semana en órbita iniciaría su viaje hacia Bennu, que duraría unos 740 días. La opción inicial es usar la nave como interceptor cinético y no llevaría armas nucleares en esta misión. La parte más crítica de la misión sería el sistema de navegación y guiado autónomos, que comenzaría a funcionar solamente una hora antes del choque y usaría un radar y varias cámaras para recabar datos sobre la posición del blanco. El impacto tendría lugar el 10 de enero de 2025 a una velocidad de 4,48 km/s, aunque el sistema ha sido concebido para soportar velocidades de hasta 10 km/s (como comparación, DART chocará contra Didymoon a 5,9 km/s). Por supuesto las fechas pueden variar en función de cuándo sea aprobado el proyecto, si es que eso ocurre.

Dimensiones de HAMMER (NASA/NNSA).
Dimensiones de HAMMER (NASA/NNSA).
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Presupuesto de masa de HAMMER (NASA/NNSA).

La paradoja del caso es que HAMMER no podrá alterar significativamente la órbita de Bennu por ser un asteroide demasiado grande. El impacto de HAMMER solo podría causar en Bennu una Delta-V de aproximadamente un milímetro por segundo. Un interceptor cinético tan pequeño funciona con asteroides con un diámetro inferior a los 150-180 metros y siempre que tengamos al menos diez años de aviso previo. La alternativa, claro está, es emplear varias sondas similares en múltiples lanzamientos (o mandar varias naves en una única misión de un cohete gigante como el SLS). Si chocásemos unas 17 naves de tipo HAMMER contra Bennu entonces sí podríamos hablar de un cambio de órbita significativo.

Secuencia de eventos antes del impacto (NASA/NNSA).
Secuencia de eventos antes del impacto (NASA/NNSA).
Configuración de lanzamiento (NASA/NNSA).
Configuración de lanzamiento (NASA/NNSA).

La iniciativa HAMMER nació en 2015 como resultado de un estudio realizado conjuntamente por el centro Goddard de la NASA (GSFC), el Departamento de Energía y los laboratorios nucleares de Los Álamos (LANL), Sandia (SNL) y Lawrence Livermore (LLNL). Se trata de un proyecto de bajo perfil y con nulas pocas probabilidades de salir adelante a corto plazo (no olvidemos que la NASA ya tiene la sonda DART para estudiar precisamente la viabilidad de los interceptores cinéticos). No obstante, el laboratorio Lawrence Livermore publicó hace poco una nota de prensa sobre el proyecto que se ha hecho viral y ha aparecido en medios de comunicación de todo el mundo. A su vez, la nota de prensa fue debida a la publicación de un nuevo artículo sobre el proyecto, aunque en realidad su contenido es prácticamente similar a otros papers aparecidos estos últimos años. En fin, cosas de internet, ya saben. Sea como sea, viral o no, lo cierto es que la Humanidad dispone de la tecnología para desviar asteroides peligrosos. No solo de aquellos que todavía no conocemos, sino incluso de los que podrían colisionar contra la Tierra durante los próximos miles de años. Bien podríamos hacer un favor a nuestros descendientes y no descargar el problema sobre sus hombros. Pongámonos a trabajar.

Referencias:

  • https://www.llnl.gov/news/scientists-design-conceptual-asteroid-deflector-and-evaluate-it-against-massive-potential
  • https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576517307919#fig1
  • https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20170002017.pdf
  • https://www.lpi.usra.edu/sbag/meetings/jun2016/presentations/barbee.pdf
  • http://iaaweb.org/iaa/Scientific%20Activity/conf/pdc2017/IAA-PDC-17-05-P01ab.pdf

84 Comentarios

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big2142big2142

No deja de sorprenderme el interés “repentino” en prepararnos para los asteroides en rumbo de colision.

Es cierto que lo mejor es estar listos y tener varias alternativas por si algún día llegará el caso, pero el que todas las agencias del mundo busquen a la vez programas similares, lanzadores pesados/super pesados… No sé…

TxemaryTxemary

Lo que se quiere es “vender” un proyecto, si no, no hay dinero. Y sin dinero, ni misión ni misiones ni programas espaciales. Y esto de desviar asterorides, resulta que vende.

YAGYAG

Yo imagino que transferencias de dinero para investigación civil a desarrollo militar. Y si es así, estoy de acuerdo. Los meteoritos no son una amenaza suficiente como para justificar ese esfuerzo. Es mejor invertirlo en otras cosas más productivas, como mejorar el acceso al espacio (nuevos motores, materiales para el ascensor espacial, sondas más resistentes y baratas, etcétera).

RedRed

Alguien sabe cuáles son las especificaciones del Delta IV Heavy para sondas interplanetarias?
Entonces la sonda sólo iría para chocar? Sería bueno que “congelaran” el diseño y así puedan fabricarlas en serie. Si se necesitan de 30 a 50 para desviar un asteroide grande, entonces la economía de escala haría su magia.

KachivachenkoKachivachenko

En el presupuesto de masa que ha publicado Daniel, la capacidad del Delta IV ( entiendo que para velocidad de escape) es 8870 Kg . La nave , con una masa casi igual, llevaría 774 Kg de combustible.

Mono 2.0Mono 2.0

Si hay una civilizacion de bacterias en ese asteroide y los hacemos enojar nos pueden declarar la guerra…

U-95U-95

Esperemos que salga adelante y que no sea otro PP mas. Del Delta IV, he visto que la sonda solar Parker, que va a ser lanzada con este, pesa casi 700 kgs asi que sabiendo lo dificil que es llegar al Sol -parece que mas que salir del Sistema Solar- deberia ser mas potente que el empleado para la New Horizons por lo menor.

yaviyavi

Me pregunto por qué no usar una lanza telescópica (plegable pues) con el activador de ignición en la punta.

TxemaryTxemary

Ya es bastante difícil que la sonda impacte con el asteroide como para que lo haga con una dirección exacta y además muy precisa para que la lanza te sirva de algo.

yaviyavi

Pero podría ser accionado mediante un pequeño radar en la punta, por ejemplo, con una tolerancia de algunas decenas de metros. A 7 km/s, una lanza de 100m daría un margen de unos 15 milisegundos. ¿Alguien sabe el tiempo que tarda en iniciarse la reacción en cadena una vez los explosivos son detonados?

miguelmiguel

En el libro de “Pánico nuclear” de Tom Clancy creo recordar que explicaba (a mi juicio) de forma bastante creible y pormenorizada el proceso. Eso si lo leí hace muuuuucho tiempo.

YAGYAG

Je, je… una lanza de 100m es una estructura notablemente grande para el espacio. Y aunque no sé cuánto tarda en iniciarse, quizás sí dé tiempo. No obstante, tienes que detectar la situación y dar la orden de inicio con unos tiempos pasmosos, y desconozco cuánto tiempo dura la contención del secundario por el primario. Vamos, que no tengo ni idea, pero leyendo el enlace puedes especular, si lo deseas.

TxemaryTxemary

No has entendido el principio, si el problema es la orientación de la sonda (y por tanto de la lanza) y para solucionarlo, le pones un radar… ya no necesitas la lanza…
y no, 100m, no darían 15 ms, daría del orden de los 0’03 microsegungos, palmo arriba palmo abajo.

RuneRune

Porque si la ‘lanza’ fuera de 10 metros de largo, a 10km/s, el sistema de disparo tendría algo así como una milésima de segundo para detonar la bomba antes de que la bomba haga chof contra el asteroide (y las bombas nucleares son dispositivos multietapa, bastante complejos de echar a andar). Mucho más seguro un radar/lidar, que se puede ‘extender’ cientos de metros sin costar masa, y aún así, hay dudas sobre la efectividad del mecanismo: nunca hemos tenido que detonar una bomba nuclear con tanta precisión.

amagoamago

No es limitante, pero para hacernos una idea de las velocidades implicadas, la velocidad del sonido en el acero es <6 km/s. No es trivial el diseño del interruptor de la punta de la lanza.

PelauPelau

Es que, justamente, estamos pensando en dispositivos multietapa con detonación por implosión. ¿Pero por qué no usar el método más primitivo de todos?
https://en.wikipedia.org/wiki/Gun-ty...sion_weapon

El detonante sería el propio impacto. ¿Demasiada energía cinética? Hay sistemas de amortiguación muy efectivos que se podrían implementar tanto en “la punta” del misil como en el interior del “cañón”.

Sería un interceptor cinético + pepinazo nuclear. La explosión nuclear sería del orden de kilotones, no megatones. Pero TODA esa fuerza sería empuje SIN desperdicio gracias a otra virtud de este método: penetración.

Pero evidentemente esto tiene pegas que se me escapan, porque si de algo estoy seguro es que los tíos de la NASA son más listos que yo 🙂

Saludos.

amagoamago

No tendría sentido. En primer lugar porque ese diseño de cabeza nuclear es muy ineficiente. Por otra parte, de nuevo la velocidad del sonido en el uranio es algo más de 3km/s. El impacto, más que impulsar el proyectil de uranio, lo vaporizaria, haciendo inútil la bomba.

No tengo tiempo de buscarlo, ñero el diseño con “lanza” se ha estudiado. Leí hace años algún paper al respecto.

Con o sin penetración un problema del desvío con bomba es que es muy difícil estimar la cantidad de energía cinética que transfieres al asteroide.

PelauPelau

Muy aclaratorio el PDF, muchas gracias.

Por un lado confirma lo que yo tenía entendido. Ese tipo de cabeza nuclear es en sí mismo ineficiente, sí, pero al estar encapsulada la explosión dentro del cráter termina siendo muy eficiente: 300 kilotones a 3 metros bajo la superficie equivalen a 6 megatones en la superficie.

Pero claro, con otros números sobre la mesa, no hay color. No sabía que la tolerancia de los dispositivos penetradores era tan baja: 300 m/s. Por otra parte la presente entrada menciona encuentros a velocidades de entre 1,5 y 5,9 km/s mientras que el paper considera velocidades de hasta 30 km/s. Así no hay “sistemas de amortiguación” que valgan 🙂

Saludos.

RuneRune

Por lo que tengo entendido, no quieres que la bomba estalle en la superficie misma. El objetivo de todo el asunto es ejectar masa de asteroide, para que sea deflectado por las fuerzas de reacción. Y la forma más eficiente de hacer eso con una nuke es usar la radiación producida en la explosión para vaporizar la capa superficial del asteroide y eyectarla a la máxima velocidad posible. Por tanto, hay una distancia mágica a la que obtienes el flujo máximo de radiación en el área máxima del asteroide, desperdiciando el mínimo de energía en el vacío, o calentando/fragmentando el asteroide. Ojo, dicha distancia mágica también depende de la composición del blanco, su estrctura interna, tamaño, etc…

Vamos, que la intercepción nuclear es más rollo proyecto Orión (la propulsión nuclear a pulsos, no la cápsula de los 20 billones de dólares), que Armageddon/Deep Impact.

PelauPelau

Tienes razón, yo me refería sólo a los casos donde un interceptor cinético es aplicable, la idea era justamente un interceptor cinético “potenciado” con un pepinazo nuclear de modesta magnitud.

Saludos.

Mono 2.0Mono 2.0

El asteroide Bennu es tan grande que creo que seria posible construir una base o habitat dentro, y ¿porque no? ponerlo a girar para tener gravedad artificial.

Fernando GeneraleFernando Generale

Desgraciadamente esto no tiene oportunidad de salir adelante una lastima por que si el meteorito que explotó sobre Rusia en 2013 hubiera llegado ala tierra hubiéramos hablado de una tragedia de proporciones épicas 🙁

Fernando GeneraleFernando Generale

Ya lo se pero me refiero a que sí hubiera sido más grande o metálico si ubiera impactado y matado a miles de personas .

AlxoAlxo

Ya que sale el tema, me gustaría que se hubiera hablado en serio

JulioSpxJulioSpx

La reaccion en cadena que una bomba nuclear produce en la atmosfera… como se produciria en el vacio?

YopYop

La reaccion en cadena es del material fisible que va en la bomba, no aporta “nada” la atmosfera.

La diferencia seria que no tendrias ni onda expansiva ni bola de fuego ni hongo, solo energia/radiacion.

NoelNoel

No veo por qué ha de ser tan crítico el sistema de navegación sobre objetivo, con la cantidad de sistemas de guía tremendamente avanzados y precisos que tienen los militares en sus misiles.

Vale, la velocidad de un misil es muy inferior a la del Interceptor Cinético… pero el tiempo de vuelo, el tamaño del objetivo y el margen para ajustes son tremendamente mayores.

Y en cuanto a la detonación de un ingenio nuclear… ¿no me irá a decir nadie que tiene que CHOCAR con el asteroide para detonar, verdad? Porque las bombas nucleares NO DETONAN AL CHOQUE, como las convencionales, sino en el momento programado, a cierta altitud para causar más daños. Y usan para ello el radar (y en el caso de la atmósfera, también un barómetro, que aquí sería inútil). Si tarda 2 segundos (por ejemplo) en activarse la detonación nuclear… pues usa el radar para calcular cuándo está a unos 3 segundos del blanco e inicia la detonación… vaya dificultad…

O sea, se puede meter un Tomahawk con carga nuclear táctica por la ventana de un búnker subterráneo a 1.000 km de distancia y que detone en el momento adecuado… ¿y es tan críticamente complicado hacer detonar una cabeza nuclear a dos segundos del impacto contra un asteroide?

Salu2

JesúsJesús

Pero es que estamos hablando de un pepino que va a 5 km/s. Si (pongamos) la distancia ideal para generar el máximo daño es a 200m del objetivo, a esa velocidad no hay demasiado margen. Una décima de segundo es la diferencia entre detonarlo correctamente, a demasiada distancia y que no haga nada, o no detonar porque te has empotrado con el asteroide.

Y sí, es verdad que un artefacto nuclear no tendría por qué ir tan rápido como uno cinético, pero como estamos hablando de asteroides que vienen a chocar contra la tierra, tampoco sé hasta qué punto nos podemos permitir dedicar un par de años a llegar con calma.

ZanstelZanstel

Bueno… Una posibilidad es tirar de cohete más grande y agregar propulsión de frenado antes de acercarnos al objetivo.

De ahí que tener una red de misiles nucleares en el espacio, siempre con objetivo pacífico de desviar asteroides, tuviera sentido. Propulsión química. Rápida aceleración, intercepción, frenado y detonación.

YopYop

La solucion al problema que planteas es tirar tres pepinos que viajen separados entre ellos 200m…. Si uno se pasa o se queda corto entonces entra dentro del rango del siguiente.

AlxoAlxo

Dentro de la atmósfera las armas nucleares aprovechan la onda de chique generada para ser aún más mortíferas, amén de la ignición de la misma en una bola de fuego que calcina todo a su paso. Por eso interesa que se detonen SOBRE el objetivo, no EN en objetivo. En este caso, la Hammer no puede generar una onda de choque, sino liberar mucha energía concentrada sobre el propio asteroide, de ahí que sea necesario hacerlo lo más cerca posible. Al menos es como lo veo yo, quizás esté equivocado.

TxemaryTxemary

No, no te equivocas, la idea es que el punto de “”colisión/explosión” actúe como un motor que genere empuje en el asteroide.

Noel, las bombas nucleares actuales tienen que ir como mucho a 1’5 km/s para funcionar como comentas. Si van a más pierden precisión los equipos y pueden explotar a mucha más o mucha menos distancia del objetivo. El ejemplo de Tomahawk no es válido aunque pueda parecerlo porque los órdenes de magnitud de las velocidades no son los mismos ni mucho menos, un Tomahawk va muchísimo más lento, ten en cuenta que para orbitar la tierra necesitas una velocida de almenos 8 km/s y para salir del influjo gravitacional terrestre más de 11 km/s, a esa velocidad, el problema no es apuntar a un punto del espacio donde sepamos que va a pasar el asteroide, el problema es la velocidad relativa a la que llegues, porque el asteoride también se mueve y muy rápido desde nuestra perspectiva, por lo tanto podemos estar hablando de alcanzar el objetivo centenares de veces más rápido de como lo haría un Tomahawk, para lo que harían falta sensores y electrónica centenares de veces más precisos y encima hacer que funcionene unos años en el espacio.

Saludos.

NoelNoel

Hablaba de la precisión. Un Tomahawk viaja a alrededor de 1.000 km/h, siguiendo el perfil del terreno con su radar de apertura sintética frontal y es capaz de acertar a un objetivo de apenas 2 metros de diámetro.

Aunque vayas a 10 km/s, con un radar de localización y con (como mínimo) MESES de corrección y ajuste de trayectoria, intentando alcanzar un objetivo de CIEN o más metros de diámetro, fallar el objetivo es muy improbable. Y más en el caso de una detonación nuclear, que no tiene por qué ocurrir CONTRA el objetivo, sino muy cerca. En el caso de un impactador cinético, pues obviamente tienes que hacer blanco sí o sí, porque no hay detonación de apoyo, sino topetazo a lo miura desbocado.

Para hacerse una comparativa, un misil aire-aire AIM-M9 “Sidewinder” (que ya es armamento casi obsoleto, aunque se sigue usando bastante por su gran efectividad), persigue a su objetivo a Mach 4 y detona 15 CENTÍMETROS ANTES DEL IMPACTO, para maximizar los daños de la metrallas. Es decir, precisiones de milésimas de segundo contra un objetivo móvil y que trata de esquivar al misil por todos los medios. Usa guía infrarroja, visible y de radar. O sea, si eso es posible, acertar a un pedrusco de 200 metros a una velocidad relativa (entre el interceptor y la roca) de hasta 10 km/s no debe ser tan abrumadoramente difícil, al menos, no más que esto, sobre todo si hay unos cuantos meses de tiempo.

Otra cosa sería que el asteroide esté en rumbo de colisión a unos días y haya que lanzar el armatoste a la carrera, lo cual ya no voy a discutir las dificultades.

Dadas las distancias y los tamaños de los objetivos, en condiciones normales, la electrónica para la guía (y, en su caso, detonación) ya existe y está más que probada, comprobada y usada. Faltaría adaptarla al espacio (cuestión en absoluto menor) y ajustarla a los nuevos requerimientos. No creo que la dificultad sea tantos órdenes de magnitud superior a lo que consigue el “Sidewinder” como para darle tanto bombo.

Vamos, creo yo.

AlxoAlxo

Me parecen especificaciones alucinantes, la pregunta sería, ¿podría emplearse esa tecnología militar en una nave civil de la NASA? ¿O habría que hacer un desarrollo desde cero?

NoelNoel

Y otro detalle… Las bombas nucleares no tienen porqué ser multietapa (alto explosivo convencional, que comprime una masa crítica de plutonio hasta alcanzar la masa supercrítica, que a su vez, al detonar, comprime una cápsula de hidrógeno que provoca la explosión mayor de fusión), pues los modelos más sencillos constan de dos masas subcríticas colocadas cada una al extremo de un metro de “cañón”. La masa mayor se coloca en el punto de impacto y la otra queda suspendida encima, a la espera de colisionar con la otra, alcanzando así ambas el estado supercrítico y produciéndose la explosión.

Este sistema tiene dos variantes: la de impacto, en la que sólo se usa la energía cinética de la colisión para que la inercia precipite una masa contra la otra y se produzca la reacción supercrítica; y la de impulso activo, en la que un explosivo convencional propulsa la masa pequeña (generalmente una bola) contra la masa mayor (generalmente una semiesfera con un hueco en medio, idéntico a la bola), pudiendo controlarse así cuándo se produce la detonación. Baste indicar que, cuando ambas masas se encuentran a menos de 25 cm la una de la otra, YA SE PRODUCE LA EXPLOSIÓN. Y ahí no interviene electrónica de ningún tipo: trastazo, zambombazo. Punto. Jajajaja.

RcuboRcubo

Solo por puntualizar.

Ese sistema al que te refieres (Gun-type assembly), es el que usaba la bomba de Hiroshima (LittleBoy) y, se cree, las 6 producidas por Sudáfrica.

Este sistema es altamente impractico desde el punto de vista militar y muy ineficiente en cuanto a la relación entre la cantidad de material usado y la energía producida. Además, es mucho más propenso a accidentes subcriticos, por motivos obvios.

En cuanto al tema de la discusión, este sistema no aporta ninguna ventaja, más bien todo lo contrario. El problema aquí no es la velocidad para realizar el disparo del explosivo (Con los avances en electrónica es posible conseguir los timings requeridos), sino el hecho de que, una vez disparado este, la reacción de fisión “tarda” un tiempo en empezar a funcionar, de manera que un choque contra el asteroide antes de que se haya completado produce la desorganización geométrica del núcleo y , por tanto, el aborto de la reacción.

Este tiempo es aún mayor en las armas Gun-type que en las Implosion-type, ya que al tiempo de la reacción propiamente dicha hay que sumar el tiempo de tránsito de una masa sobre la otra por el cañón, que es aún mayor.

Saludos

fisivifisivi

Suponiendo que se pudieran lanzar interceptores desde la Luna, como su velocidad de escape es muy pequeña, la masa de esos interceptores podría ser mucho mayor.
Pienso que sería bueno instalar en la Luna un sistema de defensa contra asteroides, que sería muchísmo más eficaz que enviar estas pequeñas naves desde la Tierra. Podría ser algo tan aparentemente sencillo como colocar, mediante un cohete pequeño, una gran roca lunar, o una nube de pequeñas piedras, en el camino del asteroide a su paso cerca de la órbita de la Luna.

PizarroPizarro

Un cañón magnético con cabezas de tugsteno o uranio empobrecido de varias toneladas. Y a disparar. Eso sí calcular la trayectoria sería toda una locura. Me imagino que los proyectiles deberían tener algún sistema de modificación de trayectoria con pequeños propulsores y tal vez un sistema de propulsión robusto para darle aún más velocidad.

Ciencia ficción a día de hoy.

AlxoAlxo

¿Fabricando los interceptores en la superficie lunar? Creo que no tiene mucho sentido enviar todo lo necesario para construir una fábrica, más la materia prima, más los robot y trabajadores de la planta y el combustible de los interceptores, con tal de ahorrar en energía para el lanzamiento. Los número se explicarían solo si hubiese que enviarlos por centenares o miles. En el caso de que se envíen desde la Tierra a la Luna, habría que incorporar un alunizador y añadirle una etapa para compensar la gravedad de la Luna, por lo que pierdes mucho peso en el camino debido al combustible extra, si hablamos de motores químicos, claro.

U-95U-95

Olvidas que, cómo dicen en Cyberpunk 2020 comentando el bombardeo de Estados Unidos por los europeos empleando un acelerador de masas situado allí, las rocas son baratas. Y el suministro de ellas virtualmente ilimitado.

AstrofanAstrofan

Yo dejaría en paz a un asteroide que “puede chocar” con la Tierra en 2135. En 100 años es de suponer que el salto tecnológico será lo suficientemente importante para poder desviarlo (o volatilizarlo, igual inventan el phaser y los torpedos de fotones xD) con seguridad.
Lo que hay que hacer es buscar y controlar los asteroides que representen un riesgo a corto-medio plazo y preparar medidas. Es evidente que si se descubriera uno que pudiera impactar en meses o pocos años solo cabría la medida desesperada de enviar lo que tenemos, misiles nucleares. Y si es a medio plazo pondría todo el potencial cientifico y económico del mundo para preparar misiones redundantes para desviarlo… pero a largo plazo, mejor dejarles en paz, no sea que no acierten a darle bien y consigan que se desvie para que impacte antes de tiempo.

RedRed

Si no sucede una 3GM o cualquier otra cosa en ese periodo y volvemos a una edad oscura…

JesúsJesús

Y la pregunta del millón: ¿por qué no usar un Falcon Heavy, y enviarlo al triple de velocidad de lo que puede hacer un Delta IV Heavy? Teniendo en cuenta que la energía de un piñazo crece con el cuadrado de la velocidad, parece que sería un buen negocio.

RedRed

El Delta IV tiene mejores números en cuánto a carga en órbitas de transferencia.
El problema del FH es que por su segunda etapa de kerolox no es muy eficiente. Si tuviera una segunda criogenica entonces sí que podría superar al Delta IV.

AlxoAlxo

Veo un problema fundamental en la conceptión de este tipo de interceptores nucleares, la reacción de China y Rusia si EEUU anuncia que por “protección” a la Tierra va a lanzar unas cuantas cabezas nucleares a la órbita terrestre, prometiendo que sólo las usaría contra asteriodes, que nunca las apuntaría “hacia abajo”. Vaya la que se montaría …

MikelMikel

Hola.

No sé como no se les ha ocurrido poner una sonda que lleve un sistema de propulsión nuclear que se acople al asteroide y que aproveche los materiales que se encuentren en el propio asteroide para impulsarlo a otra orbita. Aprovechando la masa del asteroide, te ahorras llevar el combustible necesario para ese cambio de órbita y además reduces la masa del asteroide a desviar… Ya, de paso, pones una estación habitada haciendo túneles en el asteroide y ya tienes el casco de tu nave. Vamos, coser y cantar!
Propongo un nombre para la misión: Nutshell o Peanut
😉

Enrique Moreno

Con 100 megatones (equivalente a la versión no limitada de la Tzar bombe) es posible dar un delta v a un asteroide metálico de 500 metros (suponiendo que mantenga la integridad mayormente) del orden de cientos de m/s.
A día de hoy podemos desviar o destruir la mayoría de amenazas que se pudieran detectar a tiempo. Así que la clave es eso, detectarlo a tiempo.

Saludos.

AstrofanAstrofan

Pues ya pueden empezar a pensar en un cohete grande, grande, porque para lanzar 27 Tn que es lo que pesaba la Tzar, en trayectoria de escape lo van a necesitar.

PelauPelau

Ya tenemos incluso el spot publicitario:
La paradisíaca Tierra. Un NEO malote que se aproxima. Y entre ambos, un MC Hammer aún más malote rapeándole al NEO: can’t touch this…

Hilario GómezHilario Gómez

… y el vehículo HAMMER llevará la cabeza nuclear “BRUCE WILLIS”…

NoelNoel

Bueno, con varias cabezas a la vez, que es lo que suelen llevar los ICBM, tienes el mismo resultado. Incluso a lo mejor, algo más eficiente, porque puedes programar un tren de varias explosiones calculadas en una trayectoria, en lugar de un único zambombazo cataclísmico. Se me escapan los cálculos, pero seguramente el efecto acumulativo sería mayor que el zambombazo único… ya sabes, por aquello que la suma de las partes…

Además, existen bombas antibúnquer capaces de penetrar HASTA 100 METROS bajo tierra antes de la detonación. ¿No se puede adaptar el sistema para el caso que nos ocupa? En el caso de los asteroides carbonáceos y rocosos, o los aglomerados, una penetración así y la posterior detonación de un ingenio nuclear, actuaría exactamente como un motor de propulsión, al confinar toda la energía de la explosión en la misma dirección.

Enrique Moreno

Bueno, Astrofan, me he ido a la Tzar bomba por que es el diseño probado más potente, pero con tecnología un poco menos… soviética (por ejemplo tipo la B41 norteamericana), se podría fabricar una bomba del orden de 80 MT pesando 15 toneladas. Un falcon heavy podría transportarla.

Saludetes.

miguelmiguel

Sigo sin entender porque fraccionar un asteroide en varias partes no es recomendable. Según mi razonamiento cuantos más trozos y mayor rozamiento y más desgaste en la atmósfera. Por no hablar que creo que es peor 1 de 1km que 10 de 100m.
La analogía que usé otra vez es: mejor que caigan 4kg de uva desde un metro que una sandía de 4kg.

Sobre el detonador, quiero creen que en menos de 20 años se tendrán procesadores lumínicos y al menos para este caso se tendría una velocidad de procesado adecuada.

PelauPelau

Lo crítico no es tanto la orden “explota YA” que le llega al detonador, sino la incertidumbre en los tiempos de las reacciones químicas y nucleares, esto es, los tiempos de cada una de las etapas (por ejemplo, implosión – fisión – fusión) que provocan la explosión óptima.

miguelmiguel

El tiempo que el explosivo químico y luego el nuclear lancen la reacción en cadena está claro; pero tenía entendido que esto es algo muy conocido, de hecho el no realizarse (al menos tantas) pruebas nucleares es porque hay simuladores que lo hacen a la perfección. Yo iba más por conocer el momento exacto, porque se necesitan sensores muy rápidos y procesamiento de esa información más rápida aún. Sería actuar sabiendo el tiempo que se tarda en provocar la explosión y cargando el ajuste del error al tiempo del impacto.

Enrique Moreno

Lo ha indicado muy bien Pelau. Es un tema de que la bomba se aproxima a una velocidad tal, que la “espoleta” química que dispara la explosión parecería que ocurre en cámara lenta. Las velocidades de compresión en la etapa de fisión son del orden de magnitud de la velocidad del sonido en el medio que pueden ser en el entorno de 1 a 2 Km/s mientras que el objeto se aproxima a alguna decena que otra de km/s.

Saludetes.

miguelmiguel

Está claro, pero como comento a Pelau, yo iba más por iniciar la explosión fuera del asteroide.

PelauPelau

Y esa ES la idea, hay que iniciar la explosión ANTES del impacto contra el asteroide, de hecho los escenarios más aconsejables pasan por alcanzar la reacción termonuclear óptima (la explosión en toda su gloria) a la “distancia mágica” que comenta Rune arriba, de modo que, aunque el asteroide se fragmente, TODA esa masa sea deflectada a una órbita de no colisión.

Calcular con antelación el momento exacto de la “distancia mágica” no es particularmente complicado, el problema es que las reacciones químicas y nucleares son procesos semi-caóticos, se conocen muy bien sus tiempos PROMEDIO, pero en la práctica HAY fluctuaciones, pueden ser un pelín más rápidas o más lentas… y ese “pelín” azaroso, a las enormes velocidades de aproximación que debemos considerar, significa la diferencia entre explotar demasiado lejos o demasiado cerca (o no explotar porque el misil ya se ha desintegrado contra el NEO).

Saludos.

RuneRune

En rocas pequeñas, tienes razón, Miguel, fragmentarlo hace que cada impacto individual sea menor. Pero. La energía total depositada en la tierra no cambia en absoluto. Porque Ec=1/2*m*v^2, y todo eso. El caso es que en un pepinaco de los gordos, un matadinosaurios, lo que mata no es el impacto inicial, sino la energía liberada hirviendo océanos y calcinando la biosfera. En ese caso, fragmentar un matadinosaurios implica que la energía liberada se esparce más eficientemente por la atmósfera e hidrosfera, en vez de estar localizada. Vamos, que si hay suficiente masa a suficiente velocidad, una lluvia de guijarros puede provocar un invierno nuclear.

PelauPelau

El escenario apocalíptico de un matadinosaurios te ha quedado un pelín exagerado 🙂 pero es esencialmente correcto.

Por encima de cierto tamaño (masa y velocidad), el impacto individual de cada fragmento sigue teniendo potencia suficiente para provocar dos efectos:

Una parte del hueco del cráter es materia eyectada por la energía cinética que se conserva como cinética, energía capaz de colocar escombros (nubes de polvo) en órbita baja.

La otra parte del hueco del cráter es materia literalmente vaporizada por la energía cinética convertida en calor. Este vapor de roca se condensa en la alta atmósfera formando partículas de diverso tamaño, en su mayor parte vuelve a caer como lluvia o nieve de piedra pómez, pero resta una parte importante que es polvillo diminuto capaz de mantenerse en suspensión durante décadas.

La combinación de ambos efectos oficia como pantalla solar que, multiplicada por todos los impactos individuales, provoca un invierno nuclear equivalente al del pepinazo gordo.

Sólo fragmentándolo muy finamente lograríamos que la atmósfera funcione bien como paraguas. Evitaríamos el invierno nuclear, pero no la sacaríamos gratis. La temperatura global se elevaría lo suficiente para provocar serios deshielos, tormentas a la Noé, y otras calamidades.

Saludos.

yaviyavi

Muy interesante. Aunque no me queda claro cómo aun fragmentándose muy finamente se evitaría el invierno nuclear. Las partículas quedarían suspendidas igualmente al desintegrarse en la atmósfera. (¿Quizás?) incluso favoreciendo la nucleación de cristales de hielo aumentando el albedo.

PelauPelau

Bueno, ahora tú te has pasado para el otro lado. 🙂 Estás considerando fragmentos de tamaño micrometeórico que se desintegran completamente en la mesosfera.

Culpa mía por no calibrar como es debido a ese “fragmentándolo muy finamente”. Es que no se me pasó por la cabeza que alguien pensara en fragmentar a un matadinosaurios TAN finamente. 🙂

Me refería a una lluvia de pedruscos no tan grandes como para producir los efectos mencionados, pero de tamaño sobrado como para llegar a tierra prácticamente intactos (perdiendo muy poca masa por abrasión atmosférica) aunque decelerados a velocidad terminal o casi (perdiendo la parte más dañina de su energía cinética).

Saludos.

yaviyavi

Es que me gusta cortar todo muy fino, como el ajo xD. Si me pongo, me pongo. Así que tenemos un tamaño intermedio óptimo para meteorizar matadinosaurios. Interesante.

Después de leer todos los comentarios me quedo con dos ideas. Una, que para optimizar el empuje de la radiación habría que aumentar su superficie, por ejemplo partiéndolo de un cañonazo y seguido del petardazo final. Así que podrían ser dos elementos(impactador y bomba) separados unos kilómetros una vez realizado el último ajuste de trayectoria y que el primero avise al último.

La otra, que si conseguimos que impacte contra la Tierra, parte de la energía quedaría en masa eyectada a órbita (adiós satélites) y otra parte en calor acumulado en la corteza, que se liberaría más lentamente.

Lo malo es que no habría mucho margen para estimar su densidad, composición, porosidad… lo voy a consultar con la almohada y soñar con los T-Rex. Cómo está dando de sí este tema! Saludos Daniel

miguelmiguel

El invierno nuclear (el polvo que lo provoca) no viene del asteroide propiamente, viene del golpe con la Tierra y la posterior volatización del asteroide y de la zona de impacto. El que deja el asterioide (ya meteorito) es muy poco.

miguelmiguel

Un offtopic sobre el tema: el Meteor Creek de Arizona es una propiedad privada. Uno de los primeros que pensó acertadamente que eso era un meteorito y estimó su masa, pensó equivocadamente que el metal del mismo estaba hay a poca profundidad y que era la mina ideal. Lo que se ve en el fondo de color diferente es la mina. Obviamente cuando se pusieron a perforar, no sacaron nada, el metal está por los alrededores y no es rentable … se volatilizó todo.

Otro punto a favor de reducir el tamaño: si llega uno grande y perfora la corteza terrestre, aparte del impacto, el infierno nuclear y el invierno nuclear; también puede provocar un supervolcan que … bien pensado en la zona daría calorcito.

miguelmiguel

Sobre el matadinosaurios (8-10 km de diámetro) poco que rascar si se nos viene encima. Por fortuna estos ahora mismo ya se ven venir y podría actuarse con tiempo de preaviso. En este caso igual impactos/explosiones laterales perpendiculres a la órbita de la Tierra en el momento del impacto, sean más recomendables que frontales.

Pero uno de 1km que (supongamos) nadie ha visto … ese caso es al que me refiero. La energía es la misma, no hay forma de reducirla (salvo por los fragmentos que nos eviten por poco), pero la superficie que se las tiene que ver con la atmósfera es mayor y habrá más desgaste de los fragmentos en la atmósfera; luego llegarán menos tm al suelo. A costa de calentar la atmósfera claro, pero esta radiará al espacio y luego se enfriará por lo que viene a continuación.

El daño viene: por el impacto directo del cuerpo y de los escombros, algo que poco se puede hacer; pero sobretodo por el infierno de calor inicial y el posterior invierno nuclear. Si se logra que sean fragmentos menores el cráter será menos profundo y los escombros también … menos invierno nuclear.

TxemaryTxemary

Que los de 8-10 Km se ven venir… ojo… que la vigilancia ni es constante ni cubre todo el cielo, por lo tanto tenemos una probabilidad baja de no haberlos encontrado sí, pero no nula…

PelauPelau

En líneas generales creo que estamos todos de acuerdo, pero cabe puntualizar que hay márgenes para todo. Me explico.

Rune mencionó un matadinosaurios y eso me puso en contexto Chicxulub (buscad “Chicxulub impactor” o “Chicxulub crater”, que ojo, al parecer tuvo compañía, buscad también “Shiva crater”).

Se estima que dicho asteroide tuvo un diámetro de 10-15 km y su impacto liberó una energía equivalente a 10 mil millones de veces la bomba atómica de Hiroshima o 2 millones de veces más potente que la Bomba del Zar.

Si no podemos desviarlo y toda esa masa-energía llega a la Tierra, la detengas como la detengas, entera o en trozos, la energía es la misma, finalmente se disipa como calor, y es mucho calor. De ahí mi comentario anterior, que aunque evitásemos el invierno nuclear tampoco lo sacaríamos gratis.

Y aquí viene lo de los márgenes que quería puntualizar. Si los fragmentos son demasiado grandes, el invierno nuclear resultante es equivalente al del pepinazo gordo… pero, las catástrofes sísmicas y magmáticas serían nulas o muy reducidas, al menos evitaríamos las contribuciones volcánicas al invierno nuclear por un lado y al efecto invernadero por otro.

Y si los fragmentos son muy pequeños… el caso extremo que planteó yavi es muy interesante pues ilustra que el “humo meteórico” podría contribuir al invierno nuclear de manera alarmante. Me explico.

Se estima que cae a la Tierra un promedio de 40 toneladas al año de material sideral, en su inmensa mayoría meteoritos diminutos que se desintegran completamente en la termosfera y la mesosfera. El “humo meteórico” resultante queda en suspensión durante meses por lo menos. Así es como hay una capa de sodio de 5 km de espesor ubicada a unos 100 km de altura, y también hay capas de otros materiales como hierro y potasio.

No se sabe en qué medida ese “humo meteórico” contribuye al clima terrestre, pero hay indicios de que sus partículas ofician como núcleos de condensación de los cristales de hielo que forman a las nubes noctilucentes, las más altas conocidas.

Eso con 40 toneladas al año. Ahora pensad en un matadinosaurios de 15 km de diámetro completamente desintegrado en “humo meteórico”. Sólo de pensarlo me da frío, mucho frío… y oscuridad.

Yo por eso en Armageddon y/o Independence Day no cortaría ni muy grueso ni muy fino 🙂

Saludos.

YaviYavi

Teniendo en cuenta que habría una distribución asímetrica de pocos pedazos grandes, bastantes medianos y muchos pequeños, el petardazo afectaría mucho más a estos últimos. ¿Cómo quedaría repartida la masa entonces? Los de tamaño micro deberían desviarse lo suficiente si se intercepta a tiempo y así nos libramos de sus efectos sobre el albedo. Algunos de los tochos podrían atravesar la atmósfera y seguir su trayectoria y los demás, pepinazo asegurado. Así que los medianos son los que caerían seguro como tomatina haciendo la gran escabechina (ya, me gusta comparar con comida xD). Saludos

TxemaryTxemary

El nivel de los acrónimos de las misiones espaciales ha llegado a un nuevo nivel con Hammer…

Robert HillRobert Hill

lo mejor que podemos hacer es largarnos todos a Marte, la Luna, Venus, Europa…. y cuando todo haya pasado, los que quieran que vuelvan a ver qué ha quedado dela vieja Tierra.

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