¿Se puede desviar la órbita de un asteroide de tipo pila de escombros con un proyectil?

Por Daniel Marín, el 1 julio, 2022. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • NASA • Sistema Solar ✎ 169

El 30 de junio es el Día Internacional de los Asteroides según la ONU. A estas alturas todos sabemos que algunos asteroides cercanos de medio tamaño —entre 100 y 500 metros— constituyen una amenaza para nuestra civilización. Quizás no la más importante o urgente —los asteroides de gran tamaño realmente peligrosos ya están casi todos catalogados y localizados—, pero sí es una amenaza que, a diferencia de otras, podemos evitar totalmente si contamos con los medios adecuados (spoiler: por el momento no contamos con ellos). Uno de los métodos de deflección de asteroides más sencillo y en el que hay depositada más confianza es el del interceptor cinético. O sea, un proyectil que, al chocar, puede desviar la órbita del asteroide peligroso. Precisamente, este concepto es el que debe validar la misión DART de la NASA.

La NASA hará chocar la sonda DART contra el asteroide Dimorphos, que orbita el asteroide Didymos, este año (NASA).

No obstante, la capacidad de un interceptor cinético para cambiar la órbita de un asteroide no solo depende de su velocidad y ángulo de impacto, sino también de la morfología, rotación y, especialmente, composición del cuerpo menor. Las misiones Hayabusa 2 y OSIRIS-REx nos han enseñado que algunos asteroides próximos como Ryugu y Bennu no son cuerpos sólidos, sino que en realidad se trata de pilas de escombros, es decir, acumulaciones de rocas de diverso tamaño. Y esto es clave porque la efectividad de un interceptador depende de la cantidad de materia del asteroide que pueda expulsar en el choque y, especialmente, de la cantidad de materia que salga expulsada en sentido contrario al interceptador. Un impacto en un objeto sólido cohesionado formará un cráter definido después de que el material del cuerpo menor sea expulsado, aumentando la eficiencia de la deflexión orbital. Pero, en el caso de una pila de escombros, con fragmentos poco cohesionados, el choque no creará ningún cráter y, según el tamaño del asteroide, puede acabar cambiando el aspecto del cuerpo menor por completo, deformándolo hasta quedar irreconocible.

Ryugu (izquierda) y Bennu, dos asteroides de tipo pila de escombros (JAXA/NASA/Emily Lakdawalla).

La eficiencia del choque es mucho menor en el caso de asteroides del tipo pila de escombros al salir expulsados los fragmentos en un rango mayor de direcciones. De hecho, los modelos numéricos estiman que la eficiencia en la deflexión orbital puede ser hasta un 30% inferior. Un interceptor como la sonda DART, que tiene una masa en seco de 500 kg y que chocará contra Dimorphos a 6,6 km/s, puede expulsar grandes bloques de 10 metros de diámetro relativamente intactos. La sonda japonesa Hayabusa 2 detonó una carga hueca, SCI, contra el asteroide Ryugu y demostró que, al menos cerca de la superficie, los procesos de craterización en los asteroides pila de escombros no están dominados por la dureza del material, sino por la gravedad, a pesar de su bajo valor. La carga hueca SCI debía crear un pequeño cráter según las previsiones de antes del lanzamiento, pero, contra todo pronóstico, generó un cráter de 14 metros de diámetro.

Efecto del impacto de DART en Dimorphos dependiendo de la composición interna. Para los asteroides pila de escombros la eficiencia en la deflexión orbital es menor (Sabina D. Raducan et al.).

El estudio de la dinámica de los choques de objetos contra asteroides también permitirá arrojar luz sobre la evolución de estos cuerpos. Si hace décadas se pensaba que la mayoría de NEOs eran reliquias de la formación del sistema solar, hoy sabemos que la mayoría ha sufrido múltiples procesos de colisión. Y, en el caso de los asteroides pila de escombros, muchas de estas colisiones no habrán dejado rastro visible en la superficie, sino que la propia forma actual del asteroide es resultado de esos impactos. Por supuesto, no todos los asteroides son pilas de escombros. Algunos como Lutetia, Ida, Eros o Gaspra se parecen más al modelo tradicional de cuerpos sólidos. No obstante, estos asteroides más o menos homogéneos están cubiertos por una capa de regolito que también puede afectar a la eficiencia del impacto. Para complicar las cosas, tenemos asteroides que presentan características de los dos tipos, como es el caso de Itokawa. Como nota aparte, mencionar que, curiosamente, los asteroides homogéneos y con poca cohesión parecen ser los más idóneos a la hora de ser desviados con un proyectil cinético.

El cráter (derecha) generado en la superficie de Ryugu por la carga hueca de Hayabusa 2 (JAXA).

Por todo esto, el choque de DART contra Dimorphos, de 160 metros de diámetro, es de especial importancia, ya que nos permitirá afinar mejor las características que debe tener un interceptador de defensa planetaria (eso sí, no veremos claramente los efectos del choque hasta que la sonda Hera europea llegue al asteroide Didymos). Las malas noticias son que el día que descubramos un asteroide peligroso deberemos conocer primero sus propiedades antes de enviar un interceptador a desviarlo.

Asteroides y cometas visitados por sondas espaciales (Planetary Society/Emily Lakdawalla).

Referencias:

  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2022/pdf/2098.pdf
  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/1900.pdf


169 Comentarios

  1. El de Cheliabinsk medía 20m nadie lo vio venir y mira la que lió. Uno de 50m con Murphy de su parte tampoco lo detectaríamos y haría pupa de verdad.
    Necesitamos poder detectar esos pequeños asteroides.
    El problema es que ahora mismo con una maniobra a la desesperada podría pasar que resultase dañado un territorio ajeno al del destructor y entonces si que se liase parda.
    Sarcasmo: Dejemos que el libre albedrío del cosmos nos destruya…

    1. Ese es otro detalle, los objetos que vienen de donde no vemos o no nos es facil observar, el evento de Chelyabinsk fue el mejor ejemplo, estan tambien los cometas y recientemente los objetos de origen extrasolar, que ademas de estar fuera de nuestros censos estelares, pueden presentar una velocidad y una masa tal que pudiese superar nuestro tiempo de respuesta (hoy en dia: cero, como dice Daniel).
      @ufe666
      «El problema es que ahora mismo con una maniobra a la desesperada podría pasar que resultase dañado un territorio ajeno al del destructor y entonces si que se liase parda»
      Codigo google: Ulysses 1994XF04

  2. De las opciones que han colocado varios compañeros, yo pongo una variacion de la opcion metralla o tiro de escopeta, la «nube de polvo», esta mision estaria diseñada no para destruir el objetivo sino desviarlo, consiste en enviar un serie de nubes de polvo o arena (sondas cargadas de este material) en via de la trayectoria del asteroide, al llegar a cierta distancia libera su carga, para asi impactarlo de manera suave (empujarlo) y desviarle de su trayectoria, esta opcion evitaria el uso de armas atomicas pero en contra necesitaria tiempo y un buen estudio de la trayectoria del objetivo, tambien esta la posibilida de «pintar» el asteroide para usar el efecto Yarkovsky/YORP que ya habian mencionado antes.

  3. Sólo habría que desviar alguna de las Starship cargadas de ojivas termonucleares destinadas a nukear los polos de Marte y lanzarla contra el asteroide.

    1. Quizás el objetivo no confesado del sistema Starlink es poner chorrocientosmil satélites en órbita para en su momento lanzarlos todos de golpe contra el malvado asteroide. Así evitaríamos la aniquilación de la especie y tendríamos a Elon como Papa. Y podríamos seguir haciendo astrofotografía sin trazas.

      1. Pfff. No son capaces de elevarse un poco más por culpa de una tormentilla solar, van a ser capaces de salir de la órbita terrestre….

  4. Me imagino que el problema del tiempo de respuesta de lanzamiento de las misiones de interceptar asteroide peligrosos se soluciona con poner una flota de estás naves en orbita baja y que cuando un asteroide aparezca estás enciendan sus motores y se dirijan a intentarlo 🤔
    O modificar un icbm para poder destruirlo con una explosión nuclear cuando está entrando en la amofera

    1. Desde que la «Naboyuz» o «Raboyuz» (ahí tienes otros «nicknames» para la nave, te los cedo si gustas) «casca» los motores, yo ya intuía lo que iba a pasar: que Baldwin iba a intentar el rescate, que lo iban a impedir desde la Tierra y que la Sojourner se acercaría a la nave rusa.

      Y, como adivinar a agua pasada está muy bien y es muy fácil, me mojo a futuro:

      – LAS TRES TRIPULACIONES llegarán a Marte con la Fénix, con Baldwin pasándose por el fondo del escroto al Dev Ayesa y volando a su puta bola la nave. Y, como colofón, bajarán a Marte un tripulante DE CADA UNA DE LAS TRES NACIONES, a la vez.

      – Es más: la chica negra de la NASA, Baldwin y… bueno, el ruso, a saber. O, segunda quiniela: la chica negra de la NASA, la hija de Baldwin y… bueno, el ruso, a saber.

      Se aceptan más porras, jajaja

  5. @FerranG
    @pochimax
    De hecho mas yuyu dan los cometas, pueden tener velocidades relativas muy altas y pueden aparecer de la nada y si estan muy gastados pueden tener los 2 problemas anteriores, pero con el plus de ser relativamente sigilosos (poco brillo desde larga distancia) como con los asteroides con orbitas poco estables o relativamente desconocidas.
    «Choque con Jupiter de 1994»
    Personalmente creo ese fue el punto de inflexion en cuanto al tema de los peligros provenientes del espacio, aunque ya antes se tenia evidencia e hipotesis de peso en cuanto a posibles impactos en la tierra (el evento de Tunguska, la hipotesis de los Alvarez, los trabajos de Gene Shoemaker, el tamaño del nucleo del Halley) habia una inercia proveniente de la tradicion en ciencia, de relacionar eventos catastroficos con la religion y la supercheria (sodoma y gomorra, el apocalipsis, los malos augurios de los cometas), despues de eso mucho cambio y desde los 90s se ha hecho muy visible y popular, es como dijo David Levy, «la naturaleza puso este cometa a chocar con Jupiter, un evento raro y muy poderoso, nosotros lo que teniamos que hacer era sentarnos y verlo», saludos.

  6. Veo que tienen imaginacion….(en los comentarios)… pero algunos intentan «aligerar» un icbm para impactar un asteroide….

    No es mas facil un deltaIV heavy a tope de ojivas soldadas a la tercera etapa? E impactarlo estando bien bien lejos (un icbm apenas entra en orbita…ademas de que solo lleva pocas ojivas)

  7. Otra pregunta para daniel…

    Que pasaria si el objeto… es del TAMAÑO de una luna o un pequeño planeta? (como mercurio…por ejemplo)
    Que hariamos?

    Y si ese objeto (un planeta/o luna) es interestelar? O sea, viaja a altisimas velocidades, y pasaba de transito por el sistema solar con velocidad de escape
    (Un objeto solitario que orbita la galaxia) (como oumauma..o como se llame)
    ..y da la casualidad que su trayectoria coincide con la de la tierra? (espesificamente con el conurbano bonaerense)

    1. No podriamos hacer nada, estariamos sonados. Y nadie sabe, salvo los argentinos, que demonios es «el conurbano bonaerense», no somos tan famosos.

      1. Conurbación es una fusión de poblaciones próximas, y «Bonaerense», pues Buenos Aires… Tampoco hay que ser astrofísico, creo… 😉

      1. Pochi, tendemos a pensar en esto de los planetas como un tema inmóvil… Júpiter y Saturno, además de ser MINÚSCULOS en comparación a sus órbitas… pueden perfectamente estar al otro lado del Sol cuando un mundo errante de éstos se detectase y llegar ANTES de que cualquiera de los dos gigantes gaseosos pudiese perturbarlo con su gravedad…

        … eso, claro está, asumiendo una entrada en el Sistema Solar más o menos en el plano del sistema… porque si se trata de un objeto interestelar, lo más probable con diferencia es que venga en paralelo a la dirección de avance del Sol por la galaxia, esto es, en perpendicular al plano del Sistema Solar… con lo que no tendría ningún motivo para cruzarse por la órbita de los planetas interiores sin siquiera «coscarse» que Júpiter y Saturno andan por ahí.

        1. Lo considero algo puramente estadístico… hay más probabilidades de ver un choque brutal de un exoplaneta errante contra Júpiter o Saturno a que el bicho impacte directamente contra la Tierra.

    2. Daniel: ¿tenía que ser Buenos Aires?
      ¿Qué mal te hicimos?
      ¿Por qué tanta maldad en taaan pocas palabras?

      Si viene un planeta del tamaño de Mercurio hacia el ombligo del mundo, es decir Buenos Aires:

      1* Consejo:
      Tomate la primera Starship que esté en condiciones, andate a Marte y comiendo biscochitos y tomando mate sacá Platea y disfrutá del espectáculo.

      Implicancias:
      1* El Universo perdería la úúúnica especie inteligente del mismo… conocida sólo por la especie que desaparecería.

      2* Habría un nuevo reordenamiento interplanetario, luego de un nuevo desordenamiento interplanetario, producto del paseo del planeta, parecido al del toro con el torero, con la osadía de haber atravesado todo un campo de minas gravitacional y haber chocado justo en el único planeta donde hay seres tan inteligentes como vos o como yo.

      3* Algunas especies inteligentes muy avanzadas descansarían en paz luego de poder sacarse el problema definitivamente de saber qué hacer con una especie tan amigable como la nuestra que empezaba a tener aspiraciones interplanetarias, impulsadas por un aparente aborigen proveniente del fin del mundo africano.

      Acciones a tomar para evitar el desastre:

      Como sería un fenómeno observable a enormes distancias y con varios años de antelación, luego de un exhaustivo análisis de la trayectoria de la IA Alpha Zero, elo 3.800 (¡¡¡¡¡) en ajedrez, calculo que seguramente habría un acuerdo planetario para poner todos los recursos tecnológicos y económicos necesarios y al alcance.

      Por la santa previsión del ser humano, que ya preveía situaciones como estas en su larga trayectoria de convivencia fraterna ante eventualidades cósmicas, no tendríamos que ponernos a hacer bombas nucleares y petardos parecidos como si no hubiera un mañana…, nunca mejor dicho.

      Ante tal previsión de la sabiduría humana, seguramente, luego de mejorar/potenciar vectores y explosivos se enviaría todo el arsenal disponible con el objetivo (y la esperanza) de lograr un estudiado impacto suficiente como para desviar la trayectoria del mismo.

      Seguramente tendríamos una posibilidad de evitar el desastre.

      Ahora, si fuera un pequeño meteorito que sólo destruyera Buenos Aires…
      …😊
      …😊
      …😊

      ¿¡Qué haría la Humanidad sin nosotros?!😉.

      1. Verga, este no es un blog Espanol pues, d donde habra salido tantos argentinos?

        Y yo q, donde estan mis paisanos, soy el unico chino aqui o habra otro igual mirando sin comentar?

        1. Es un blog en español, de un ciudadano Español y Canario, astrofisíco y muy generoso. Da igual de donde seas tu o cualquier comentarista. Lo que importa, en los commetarios, es lo que comentas. (y con que intención, si la tienes, o misión, lo haces). Yo comento por entretenimiento y agradecimiento a DM.

          S2 tronantes para los del cono sur. Para el resto con su lanzador favorito.
          (CZ9 para Vd. y que le veamos despegar muy pronto en paz y armonia).

        2. Es que los hispanohablantes participamos mucho en Sitios de países hermanos con los que tenemos historia en común.

          S2 miuranos del cono oeste de Europa🙂, S2 Lui!.

        3. ¿Que de dónde habrán salido tantos argentinos? Pues de Argentina, supongo 😀 Se rumorea que Argentina está plagada de argentinos… y que China está plagada de chinos 😉

          Pero una ventaja de los latinoamericanos es que hablan varios idiomas, por ejemplo… argentino, boliviano, chileno, colombiano, cubano, ecuatoriano, mexicano, paraguayo, peruano, uruguayo, venezolano, entre muchísimos otros 😀

          Incluso cuando se lo proponen hablan correctamente español 😀 La excepción es Fernando Generale, él habla exclusivamente neoandroidspañol 😉

          1. Ja, ja 😂. Yo iba a decir algo parecido, pero no me arriesgué. Un capo Pelau!

            Gracias por recordarme la peli, una gran historia y parodia de las películas de acción norteamericanas.
            Los extraterrestres sabían dónde tenían que apuntar primero si querían tener algo de éxito…

        4. En Argentina hay muchos chinos, tienen supermercados, con los precios mas baratos, lo cual, con la inflacion que hay, se agradece. Hacen mas los chinos por mantener los precios que el gobierno. Los otros comerciantes los odian. Lo que no se ven son sus mujeres, muy pocas.

          1. Es q donde hay huella humanas hay chinos, hasta los paises mas pobres del mundo como la Republica del congo hay una poblacion significativa d chinos haciendo vida por ahi.

            Y hay q tener en cuenta q los chinos q estan en Argentina son gente d bajo intelectos, normalmente son los q Vivian en zonas rurales d china, es por eso q tu ves q hacen d puro supermercado y restaurant, lo mismos pasa con los diaspora europeos aqui en Venezuela, pura panaderia y carnicerias, sin embargo eso no quiere decir q los chino somo gentes d bajo intelectos sino todo lo contrario, porq el grueso d la poblacion china estan en las grandes ciudades, y es donde estan la gente intelectuales, claro tambien habran unos cuantos q se emigraron para el imperio yanqui y otros para paises europeos o Australia o lo q ellis consideran «paises desarrollados» . A esta gente lo consideramos traidores d la patria, y vetados socialmente en china.

            En cuanto a las mujeres chinas, ahora mismo hay deficit d 40millones d mujeres en la propia china, producto d la politica d un solo hijo, pero esa politica ya se elimino, ahora ya pueden tener 3 hijos, pero tristemente, muchos hombres chinos estan condenados a no conseguir pareja por el resto d su vida porq la demanda supera mucho a la oferta, es por eso q las mujeres china son la carne apreciada en el pais, el machismo para muchos ya es un crimen.

          2. @Tianwen-1
            «claro tambien habran unos cuantos q se emigraron para el imperio yanqui y otros para paises europeos o Australia o lo q ellis consideran «paises desarrollados» . A esta gente lo consideramos traidores d la patria, y vetados socialmente en china.»
            Imaginate que a gente como Qian Xuesen no lo hubiesen recibido por esa razon, ademas que parte de esa diaspora al final sera de mucha utilidad sobre todo con la necesidad de expandir las redes comerciales de China alrededor del mundo (de hecho, los mercaditos chinos traian productos hechos alla), saludos.

          3. No, qian fui un patriota al 100%, es muy diferente unos q se emigre y se radica y hasta se cambia d nacionalidad a unos q solo se van a estudiar o recibir capacitacion en el extranjero, a estos ultimos siempre son bien recibidos una vez vuelve al pais, pero aquellos q luego d salir aprendidos trabaja y servir con su sabiduria en beneficio del imperio yanqui o paises Occidentales, y encima echa mierdas y habla pajas d china, son gente no gratas en el pais.

            Te pongo un ejemplo, la historia d una china q se fui a estudiar en eeuu, donde en un acto d grado cuando le tocaba a ella dar su discurso d autopresentacion, ella dijo q el imperio es tan maravilloso q hasta el aire q respira alli es fresca y dulce, contrario a lo q es la polucion d su pais d origen (china), y este discurso enfurecio a todo los chinos, acto en consecuencia, esta mujer fui vetado en todas las empresas donde ella introducia su curriculum para buscar trabajo luego d graduarse d una d las mejores universidades del mundo, ninguna empresa d eeuu se atrevia a contratarla por no querer meterse en problema con los chinos porq todas esas empresas tienen vinculos comerciales con china, nadie iba a querer perder el mayor mercado del mundo por una simple mujer, entonces desesperada esta mujer no le queda d otra q recojer sus maleta y decir adios a sus «sueno americanos y el Green card»

            Pero eso no es todo, la peor d las pesadillas la espera en su pais natal china, cuando ella regresa al pais a buscar trabajo, como ya es famosa por su discurso d la polucion, ella es tratada como cual rata d cloaca, fui rechazada en dondequiera q llega, ninguna empresa le quiere dar un puesto d trabajo, pobre mujer, esta condenada a muerte social, ahora pasa todos los dias encerrada en su casa, menos mal q tienen unos padres con dineros, sino le tocara ir a pedir subsidios al gobierno q tanto odiaba antes.

      2. alcanza el salario de un albañil de «changas» del conurbano para pagar un boleto de starship?

        perdon, retiro lo del conurbano, quise decir «Palermo SOHO»

        1. En el primer momento intuí que eras de Buenos Aires y que si por vos fuera, dinamitabas todo. Obviamente como expresión de deseo de que estás hasta las coronillas de un país que paga más impuestos que Suecia y que precisamente no vive como Suecia…

          Si llega a caer un meteorito por la zona, avisame y nos vamos juntos a ver el espectáculo desde Marte 😉.
          Yo invito los biscochitos…

    3. @Daniel E
      «Que pasaria si el objeto… es del TAMAÑO de una luna o un pequeño planeta? (como mercurio…por ejemplo)
      Que hariamos?
      Y si ese objeto (un planeta/o luna) es interestelar? O sea, viaja a altisimas velocidades, y pasaba de transito por el sistema solar con velocidad de escape
      (Un objeto solitario que orbita la galaxia) (como oumauma..o como se llame)»

      Pues si es en los proximos 100 años pues posiblemente nada, si da mas tiempo posible plan de evacuacion masiva, puede ser peor, no necesariamente debe chocar, podria cambiar la mecanica orbital de nuestro planeta y si pasa demasiado cerca influiria en los procesos geologicos terrestres (volcanismo extremo, sismos superpotentes, disrupcion en la forma de la tierra. Hay una pelicula de hecho basada en un escenario de ese tipo: «Melancolia» de Lars von Trier.

  8. Al hilo de las pilas de escombros parece que la NASA acaba de decir que, tras analizar mas datos de Bennu, la consistencia de este es similar a la de una piscina de bolas de esas donde juegan los crios y que la sonda OSIRIS-REx estaba poco menos que hundiendose en el asteroide tras el contacto para la recogida de muestras y que aun seguía hundiendose cuando arrancó los motores para alejarse. Vamos que el contacto con el asteroide no frenó a la sonda como se suponía…

    De hecho el problema con cuerpos de tan poca gravedad suele ser el no «rebotar» al entrar en contacto, pero segun los datos, la escasa cohesion de los «escombros» permite que una sonda pueda «hundirse» en el asteroide.

    Así pues, parece que OSIRI-REx mas que un pico, le dio un beso con lengua a Bennu XD

    Evidentemente esto no significa que todos los asteroides tipo pila de escombros tengan tan poca cohesión o que no tengan un nucleo rocoso bajo los escombros…pero seguro que estos nuevos datos tienen influencia en las estrategias de defensa planetaria.

  9. Me gusta la idea de participar en empresas para la mejora y defensa de la humanidad.

    Yo propondría a China que lanzara esta misión el 5º día del 5º mes.

    El nombre de la misión ya se puede inferir.

    Espero que a Tian le parezca bien.

    S2

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Por Daniel Marín, publicado el 1 julio, 2022
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