Los 32 minutos de DART: por primera vez la humanidad cambia la órbita de un asteroide

Por Daniel Marín, el 12 octubre, 2022. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • NASA • Sistema Solar ✎ 56

32 minutos. Esa es la diferencia en el periodo del asteroide Dimorfo provocada por el choque de la sonda DART a 6,1 km/s. Por primera vez, la humanidad ha logrado cambiar de forma apreciable la órbita de un asteroide. Bien es cierto que Dimorfo no suponía ninguna amenaza para la Tierra y que giraba alrededor del asteroide Dídimo, pero lo importante es que la órbita ha sido modificada significativamente, de tal modo que hemos sido capaces de medir los cambios desde observatorios terrestres. Dimorfo orbitaba alrededor de Dídimo con un periodo de 11 horas y 55 minutos. Tras la colisión de DART el pasado 26 de septiembre a las 23:14 UTC, ahora lo hace con un periodo de 11 horas y 23 minutos, con un error de 2 minutos. Es decir, un cambio en el periodo del 4%. Los modelos, muy poco precisos al desconocerse la composición y estructura interna de Dimorfo, predecían un cambio de entre 73 segundos y unas pocas decenas de minutos, por lo que el choque de DART se sitúa en la parte más alta de los posibles resultados.

La nube de fragmentos generada por el choque de DART contra Dimorfo vista por el satélite italiano LICIACube. Dídimo aparece pegado a Dimorfo abajo a la derecha (ASI/NASA/APL).

Cuatro telescopios terrestres (Observatorio de Las Campanas y el telescopio danés en el observatorio de La Silla, ambos en Chile, así como la red del observatorio de Las Cumbres en Chile y Sudáfrica) se han usado para determinar el nuevo periodo de Dimorfo, empleando los eclipses mutuos entre los dos cuerpos del asteroide doble como hitos. También se ha usado los radiotelescopios de Goldstone (California) y Green Bank (Virginia Occidental) para determinar la posición de Dimorfo mediante radar, confirmando la variación en el periodo. El día del impacto, el descubrimiento de que Dimorfo era un asteroide de tipo pila de escombros hizo pensar que los efectos del choque no serían muy marcados (los impactos en este tipo de asteroides son menos efectivos que en asteroides sólidos). Aunque todavía no se ha analizado a fondo la dinámica del choque, que depende de muchos factores (densidad, cohesión del material, etc.), es posible que los llamativos e impresionantes chorros de material eyectado hayan servido para «propulsar» al asteroide en la dirección contraria al sentido de avance orbital.

El asteroide Dimorfo visto por DART instantes antes del choque (Doug Ellison/NASA).
La penúltima imagen de Dimorfo tomada por DART antes de destruirse (NASA).
Las observaciones de telescopios terrestres han permitido medir el cambio en el periodo de Dimorfo, especialmente gracias al uso de los eclipses (NASA/Johns Hopkins APL/Astronomical Institute of the Academy of Sciences of the Czech Republic/Lowell Observatory/JPL/Las Cumbres Observatory/Las Campanas Observatory/European Southern Observatory Danish (1.54-m) telescope/University of Edinburgh/The Open University/Universidad Católica de la Santísima Concepción/Seoul National Observatory/Universidad de Antofagasta/Universität Hamburg/Northern Arizona University).
Los eclipses de Dimorfo y Dídimo han servido como hitos en la curva de luz para medir el periodo orbital (NASA/APL/UMD).
Dídimo y Dimorfo vistos mediante radar desde la Tierra. El círculo verde muestra la posición actual de Dimorfo y el azul la posición en la que debería estar de no haber chocado DART contra él ( NASA/Johns Hopkins APL/JPL/NASA JPL Goldstone Planetary Radar/National Science Foundation’s Green Bank Observatory).

La formación de estos chorros, captados por el pequeño satélite italiano LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids), es un proceso que no se entiende muy bien, pues cabría esperar que un impacto como el de DART generase una nube homogénea de fragmentos. No obstante, el proyectil lanzado por Hayabusa 2 contra Ryugu produjo unos chorros parecidos, aunque a mucha menor escala. Parece ser que estos chorros se forman no solo en los asteroides, sino también en cualquier mundo sin atmósfera, como por ejemplo la Luna o Mercurio, y podrían estar detrás de los característicos rayos que emanan de los cráteres más jóvenes.

Dídimo (izquierda) y Dimorfo con la nube de escombros del choque vistos por la cámara LUKE de LICIACube segundos antes de pasar a la mínima distancia del conjunto (LICIACube está ahora en órbita solar) (ASI/NASA).
La nube de escombros vista por LICIACube después de pasar por el punto más cercano al sistema (ASI/NASA).
La «araña» de la nube de fragmentos vista por la cámara LEIA de LICIACube (ASI/NASA).
Los chorros de material de Dimorfo expulsados por la colisión de DART (ASI/NASA/APL/Simeon Schmauß).
Vídeo de los fragmentos del impacto con imágenes de LICIACube (pincha para ver la animación) (ASI/NASA).

Sea como sea, las imágenes de LICIACube serán determinantes para entender el impacto de DART hasta que la sonda europea Hera llegue a Dídimo para analizar en alta resolución el cráter creado por el choque. Esta nube de material ha servido para convertir al asteroide Dídimo en un pequeño cometa, con una cola de polvo que se extiende más de diez mil kilómetros por efecto de la presión de radiación de la luz solar. La dinámica de esta cola, que presenta una estructura doble, también es toda una sorpresa para los investigadores. La cola, además de por telescopios terrestres, ha sido observada por observatorios espaciales como el Hubble y el James Webb. Gracias a que la magnitud en el cambio del periodo ha sido muy alta, la NASA ha podido confirmar el éxito del choque de DART pocas semanas después del suceso, aunque antes del 26 había anunciado que podría tardar meses en determinar la nueva órbita.

La cola de Dídimo y Dimorfo vista por el Hubble el 8 de octubre (NASA/ESA/STScI/Hubble).
Vista de la nube de fragmentos por el Hubble y el James Webb (NASA/ESA/STScI).
La cola de Dídimo y Dimorfo vista por el telescopio SOAR de Chile (CTIO/NOIRLab/SOAR/NSF/AURA/T. Kareta (Lowell Observatory), M. Knight (US Naval Academy).

Por otro lado, conviene recordar que no es la primera vez que la humanidad cambia la órbita de un objeto astronómico, pues ese es un mérito que podríamos conceder a la misión Deep Impact o, ya que estamos, a cualquier sonda que haya realizado una maniobra de asistencia gravitatoria. Pero sí es la primera vez que se cambia la órbita de un objeto de forma apreciable y, además, podemos medir ese cambio con precisión. Pero, ¿serviría una misión como DART para desviar la órbita de un asteroide peligroso que amenazase la Tierra? Hay que tener en cuenta que Dimorfo es un pequeño asteroide de 163 metros de diámetro y que DART apenas tenía 550 kg en el momento del choque. El principal objetivo de DART no era tanto el cambio de órbita en sí —que depende de muchos parámetros desconocidos— como verificar el funcionamiento del sistema de guiado autónomo de una sonda mediante el uso de imágenes en tiempo real. Un cambio del 4% en el periodo de un pequeño asteroide que orbita alrededor de otro no significa que una sonda similar pueda cambiar la órbita de un asteroide peligroso alrededor del Sol en la misma magnitud, pero sin duda deja la puerta abierta al desarrollo de un sistema de defensa planetaria con interceptores cinéticos (veremos qué tal le va a la misión china de 2026). No olvidemos que los asteroides más peligrosos no son los más grandes, que están prácticamente todos catalogados, sino los que tienen un tamaño de entre 200 y 500 metros, pues existen todavía muchos de este rango de tamaños sin descubrir.



56 Comentarios

  1. La misión de lo que llevamos de siglo…si DART es un precursor tecnologico, de una nave-sonda que a futuro nos puede salvar la vida a nuestros descendientes…

    Es vital seguir invirtiendo en esto…

    1. Gracias Daniel, excelente artículo, como siempre.
      En mi modesta opinión la misión más importante desde que se inició la carrera espacial, más relevante para nuestra querida especie.

      Como nuevo paso se abre una puerta y aparecen nuevos retos:
      – Ubicar una sonda-telescopio-radar en la órbita de Venus.
      -¿Cómo desviar un asteroide mayor (kilómetros), o de diferente composición?.
      – ¿Es necesaria una red de «interceptores» en órbita permanente?
      – Investigar, investigar y seguir haciendo preguntas. (¡qué extraño que se haya producido un chorro en la dirección del impacto!, ¿no sería más eficaz un interceptor contra un asteroide más «sólido»?)
      – Seguir invirtiendo y revertiendo en nuestra seguridad.
      Gracias mil

    2. Aunque parezca contraintuitivo, al chocar «por el frente» ha reducido la velocidad orbital y esto hace que decaiga su órbita, por lo que se reduce el periodo orbital o el tiempo que tarda en dar una vuelta. Es más fácil de entenderlo cuando juegas KSP 😛

      El materia eyectado en su mayoría se disipará por el espacio por culpa de la presión de radiación (y supongo que el viento solar) y la baja gravedad del sistema, algo que ya menciona Daniel en el artículo, o caerá sobre uno de los dos asteroides en un tiempo relativamente corto (meses o años). Obviamente es una conjetura mía. Algo del material podría quedar «acompañando» el sistema en algún lugar de equilibrio (llámense puntos de Lagrange). Pero con la baja gravedad de los asteroides y el nivel de energía del impacto, según mis cálculos de mojar el dedo índice en saliva y levantar la mano para ver de dónde viene el viento, no creo que siga existiendo esta cola o estela en unos pocos meses o años.

  2. Muchas gracias Daniel por tu articulo…
    no entiendo muy bien pero son ciertas esta afirmaciones…
    según los datos del articulo como el periodo se ha reducido eso quiere decir que el asteroide se ha acelerado no???
    eso implica que el impacto ha sido desde atrás en el sentido de la orbita no???
    y que el material proyectado ha sido como el aire que sale de un globo y que eso ha ayudado mas aun a aumentar su velocidad no??
    ese material acompañara al asteroide por milenios porque no parece posible que la gravedad le haga retornar no???
    el aumento de velocidad de giro del asteroide no implicara que la velocidad de rotación del principal no varíe?? tiene acoplamiento de marea??

  3. ¿La existencia del chorro no podría ser debida a que el centro del asteroide es más compacto de lo que aparenta una simple agrupación de «guijarros puntiagudos»?

    1. Yo creo que los chorros vienen producidos por la velocidad del porrazo. A 6 km/s la sonda y rocas del asteroide se habrán vaporizado generando gran cantidad de gases.

    1. El sistema formado por ambos ha recibido el impacto.
      La órbita del menor ha disminuido el ser frenado por el choque,el c.d.m. del sistema por tanto ha cambiado y si ha recibido el impacto en dirección contraria a su órbita alrededor del Sol el conjunto girará a una distancia ligeramente menor.
      Como eso no se puede medir se ha usado al menor para ver el cambio de órbita.
      Me imagino que con ese dato calcularán el efecto sobre el sistema ya que se puede determinar el cambio en el impulso( cantidad de movimento) debido al choque, en este tipo de impacto la energía se disipa principalmente como calor .

  4. Estupendo y completo artículo, sacado a la velocidad del rayo, en cuanto se ha publicado el gran efecto de DART sobre la órbita de Dimorfo.

    Enlazando con el artículo anterior sobre la formación de la Luna en cuestión de horas después de un impacto sobre la Tierra:
    Suponiendo que parte del material levantado por el impacto de DART quedase orbitando en torno al sistema Dídimo-Dimorfo formando una rosquilla de polvo y piedras ¿se reunirá ese material formando un nuevo satélite, aunque por su minúscula gravedad tarde años en hacerlo?

    ¿Será Dimorfo el resultado de una colisión sobre Dídimo?

    ¿Se encontrará Hera un cinturón de polvo y piedras o un nuevo satélite?

    1. La velocidad de escape de un objeto tan diminuto es de unos cms/s ,los objetos eyectados escapan .
      Estos sistemas se deben formar al capturar un objeto a su satélite al estar cercanos y con velocidad muy parecida en sus órbitas iniciales.

      1. Supongo que el impacto ha levantado de la superficie objetos en un rango de tamaños y velocidades muy ámplio. Se ve que era material poco cohesionado y cualquier golpecito podía desprender sus rocas, que quizá sólo estaban unidas por la minúscula gravedad.
        Me lo imagino como cuando en la primera jugada del billar americano la bola blanca golpea el grupo de bolas y estás se separan a distintas velocidades y direcciones. El efecto estaría aumentado en este caso porque el grupo es de objetos de tamaños muy diversos.
        El que se haya formado una cola como la de un cometa, de unos 10.000 km de largo, tras un solo impulso, supongo que se debe a que está compuesta por objetos de muchos tamaños. Los más pequeños serán los que han sido empujados más lejos por la radiación solar.
        Quizá los más grandes hayan quedado lo bastante cerca y a poca velocidad como para permanecer en órbita por bastante tiempo.

  5. Como cosa curiosa, el número de este mes de la revista de ciencia ficción Analog SFF, número de Septiembre-Octubre de 2020, trae el cuento titulado «Shepherd Moons» de Jerry Oltion, en el que se cuenta una versión alternativa del impacto contra asteroide.

    IMHO es una historia muy buena, y no, no va de catástrofes ni nada similar. Si lo fuera no sería tan buena. Eso sí, está en inglés.

  6. Por el ritmo de trabajo Daniel podría trabajar en SpX.

    Una misión fascinante de que puede crear vocaciones. La idea de jugar a billar espacial con bolas situadas a millones de kilómetros de distancia resulta intuitivamente atractiva para un ser humano.
    Lástima que la sonda Hera no estuviese allí para registrarlo en directo.
    Los buenos resultados no deberían sorprender a nadie: a los humanos se nos da bien destruir cosas.

  7. Increíble está misión a demostrado que es posible modificar un obita de un asteroide y si se puede con una nave de 600 kilogramos imaginen lo que se podría hacer con una nave de 2 tonelada de uranio empobrecido 😱

        1. Bravo MeF ! DART 32 minutos pero el Bautizo de StarBullet solo 3 min.
          Has sido más rápido.

          (Este comentario salió desplazado más abajo. DART no descansa)

          1. Algunas misiones de defensa planetaria pueden requerir desviar un asteroide mediante un impactador cinético.

            Otras pueden requerir pulverizar el asteroide o hacerlo pedazos. Para ello se podría cargar una Starship con 100 toneladas de ojivas termonucleares (el equivalente a 1 GigaTon). Es la favorita de Bruce Willis. Yo la llamaría StarKiller.

            [The US claimed in 1963 that it could produce a 35 Mt (150 PJ) fusion bomb, and put it on a Titan II (3,700 kg payload)]

            100 ton / 3’7 ton = 27 bombas x 35 Megaton = 945 Megaton

            https://en.m.wikipedia.org/wiki/B41_nuclear_bomb

          2. Para Martinez. La Unión soviética hizo detonar en Nueva Zembla un artefacto de 50 Mt. La llamada «Bomba Zar». Era un dispositivo de fisión-fusión-fisión, con una capacidad teórica de 100 Mt. Como pensaron que 100 Mt era pasarse un poco, cambiaron la tercera etapa por plomo para reducir el flujo de neutrones.

          3. Lo sé, pero la Bomba del Zar tenía una masa de 27 toneladas, por lo que sólo podríamos cargar unos 400 Megatons.

            He elegido la bomba con mejor relación potencia/peso.

          4. Como referencia, 1 Gigaton es el equivalente a 60.000 bombas como la de Hiroshima (aprox).

            Se me ha ocurrido un chiste (bastante desafortunado):

            – ¿Qué es un Gigaton?
            – Un buen principio.

          5. Las estrategias para evitar la colisión de un asteroide peligroso en trayectoria a la Tierra se dividen en:
            – fragmentación, o demora.
            – directa o indirecta.
            como sea se busca mitigar o suprimir el impacto, encontrar la fuente de energía para hacerlo, y la estrategia de aproximación. y todo depende de ciertas variables como el tiempo disponible, los recursos, la tecnología, el costo, los riesgos de falla, etc.
            No solamente se ha planteado cuerpos cinéticos o bombas nucleares, también se han planteado métodos como la asistencia gravitatoria, pintar el asteroide y hasta amarrarle una vela solar. Pero por supuesto que el impactador cinetico o explosivos nucleares son los preferidos porque generalmente son menos costosos en complejidad, tiempo y dinero.

      1. Y no necesita ser plomo siquiera, MeF… con 100 toneladas de agua en forma de hielo haces lo mismo… y a lo mejor la expansión de vapor provocada por el impacto y relativamente canalizada por el cráter incremente el efecto de frenado/desvío.

        1. Yo propongo usar
          chicles de mascar usados
          que se pegen como un chicle!
          O 100T de ‘monstruos de basura» de las cloacas,
          de restos de toallitas húmedas, que se enganchan a tooodo….
          O chapapote sucio, brea…

          Hay simulaciones 3D como las de la Tea formando la Luna?

          (es humor, pero da para alguna excusa para curiosear sobre física…)

      1. Y por eso mismo probablemente no puedas meter llenar todo el volumen de una starship con uranio empobrecido, pero sí con agua. La mayor densidad del uranio empobrecido hara que esa 100tn sean probablemente menos de la mitad del volumen de carga de una starship.
        Así que llegados a este punto, lo que cabe preguntarse es ¿qué relleno sería mejor para la bala plateada? ¿uno mas denso y compacto u otro menos denso y mas grande?

        Si pensamos en municion actual, las balas con uranio empobrecido son ideales para atravesar blindajes, es decir son balas perforadoras, mientras que las balas que suelen producir más daño son las llamadas de punta hueca que se expanden al penetrar ampliando el radio del daño.

        Con un asteroide cabria pensar si es mejor usar un tipo u otro.
        Quizá para asteroides metálicos muy compactos un bloque de uranio empobrecido sea lo mejor. Para pilas de escombros creo que sería mejor que la bala plateada explote al contacto.

        De todos modos imagino que el riesgo de lanzar 100tn de uranio empobrecido en un cohete es muy elevado. Si el cohete explotara al poco de alcanzar la velocidad orbital, tendriamos una lluvia de uranio empobrecido desperdigandose en la atmosfera en la reentrada que sería realmente preocupante.
        Si una opcion de material de igual masa es igual o ligeramente inferior al Uranio empobrecido, yo no arriesgaria utilizando este material en cohetes.

        1. La energía cinética de un impacto depende de la masa, pero influye más la velocidad.
          K = 1/2 * m * V²
          Creo que se consigue mejor resultado metiendo más combustible para conseguir mayor velocidad que invirtiéndolo en masa inerte.

          Por lo demás, el Uranio empobrecido se usa en los proyectiles perforantes por tres motivos.
          – Es más barato que el Tungsteno (o Wolframio para los amigos), que es más denso y duro y que se sigue usando a este fin en algunos proyectiles.
          – Es más fácil de mecanizar (darle forma) que el Tungsteno.
          – Tiene un efecto pirofórico. Cuando el proyectil atraviesa el blindaje, el uranio se pulveriza y se incendia espontáneamente en contacto con el oxígeno del aire, con consecuencias desagradables para los habitantes del carro de combate alcanzado

  8. algo no me quedo claro…
    la sonda en que sentido impacto… a favor (desde atras, «propulsando» el asteroide), o en contran (frenandolo), o diagonalmente?

    ojala hubiera sido desde el frente, asi frenaba el asteroide. cuando es «diagonalmente» a la orbita, no se suele apreciar mucho el resultado en la orbita.

    pueden objetos ejectados por choque «propulsar» un asteroide?
    no lo creo….(no es lo mismo que un volcan expulse al espacio el material, la propulsion es HASTA que sale…luego ya no ayuda a propulsar)
    en cambio en un choque, es el IMPACTO lo que podria propulsar, no los fragmentos expulsados…(que ya estan libres)

    1. La sonda impactó de frente,en el sentido inverso al movimiento orbital del asteroide.
      En el choque se conserva la cantidad de movimiento pero no la energía cinética (se genera mucho calor).
      Si al MV del asteroide le restas la mv de la sonda te da la cantidad de movimiento tras el impacto, que se la lleva el asteroide más la chatarra del DART y los fragmentos eyectados.
      El cambio en la órbita permitirá determinar el impulso recido por el asteroide y evaluar como afecta en su órbita solar .
      Aunque sea muy poco este último efecto es muy interesante para la defensa planetaria pues la Tierra en un segundo avanza unos 30 km en su órbita .

  9. Bravo MeF ! DART 32 minutos pero el Bautizo de StarBullet solo 3 min.
    Has sido más rápido.

    T-Rex te anima desde su estrato fosilizado a probar sus efectos!
    Kill asteroid …kill them all (este T-Rex era Sajón)

  10. Daniel Anticipa Resultados Temporales.
    De la misión.

    Gracias.
    Vimos y sabemos como era Dimorfo. Ahora esperemos a que Hera nos muestre como es.
    Eras diferentes.

  11. OT UERGENTE : Falla lanzamiento de cohete epsilon de la jaxa 8 minutos después del despegue
    en definitiva un duro golpe para el programa espacial nipon pues de este cohete se espera que se lance la sonda Destiny+

  12. Una pregunta que se me ocurre… ¿Es posible que haya «un meteorito del tamaño de estado de Texas» por ahí sin descubrir? 🤣 Éstos hollywoodienses…

    1. https://www.abc.es/ciencia/abci-nasa-reduce-numero-asteroides-201109300000_noticia.html
      Ni de coña.
      Quizá faltan un puñado de los de más de un kilómetro, por descubrir. Pero del tamaño de Texas, imposible.
      (De los cercanos a la Tierra, digo).
      En febrero de 2021 conocíamos 25.000 asteroides cercanos a la Tierra y hace nada la cuenta superó los 30.000. Eso son 5.000 NEOs descubiertos en poco más de año y medio.
      cneos.jpl.nasa.gov/stats/totals.html

    2. Estaríamos hablando de un asteroide con diámetro mas o menos de unos 800 km, y eso es montón,
      ¿como se destruye algo así?
      obviamente lo que se cataloga es lo que esta orbitando dentro del sistema solar interno,
      y como dijo @pochimax si al caso de unos cuantos kilómetros
      pero no falta que siempre haya enormes cuerpos con trayectoria que provenga de lo profundo del sistema.
      La buena noticia es que DART es el comienzo de estrategias para desviar asteroides potencialmente peligrosos,
      y los que mas preocupan son los del tamaño de los de unos cuantos cientos de metros.
      por otro lado en 2026 de lanzara la sonda NEO Surveyor una poderosa herramienta que permitirá detectar mejor asteroides potencialmente peligroso.

    3. Un cometa sí que nos podría dar un disgusto o mucho menos probable, un objeto interestelar. Pero los asteroides es muy difícil pues están todos los peligrosos catalogados.

    1. En favor de la ESA se puede argumentar que DART era más una misión de desarrollo tecnologico, así que podría haber fallado y no haber dado en la diana.
      Las críticas a la ESA, en ese caso, habrían sido mucho mayores, quizá.

  13. Pregunto desde la ignorancia, en caso de emergencia planetaria, sería posible recuperar un transbordador espacial del museo, llenar su bodega de piedras y estrellarlo contra un asteroide? Tendría un efecto en la potencial amenaza?

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