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Misión DART: todo listo para modificar la órbita de un asteroide

Misión DART: todo listo para modificar la órbita de un asteroide

El proyecto, liderado por la NASA, pretende probar la capacidad humana de defender la Tierra ante un futuro impacto

Lunes, 26 de septiembre 2022, 00:34

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En la madrugada de este martes, 27 de septiembre (hora española) –a las 19:14 del 26 de septiembre en el horario de la costa este de Estados Unidos–, está previsto que tenga lugar la prueba de redirección de doble asteroide (DART, por su sigla en inglés) de la NASA, cuyo objetivo es alcanzar el sistema de asteroides binario Didymos, formado por los asteroides Didymos (en griego, «gemelo») y su compañero más pequeño Dimorphos (en griego, »dos formas«), y modificar la órbita de este último. Si bien estos cuerpos celestes no son una amenaza para la Tierra, lo que esta misión pretende demostrar es la capacidad humana de desviar la trayectoria de un asteroide o un cometa en el hipotético caso de que, en un futuro, el impacto de un objeto similar represente un verdadero peligro para nuestro planeta.

Burj Khalifa

(Dubai)

DART, Dimorfo y Dídymo, a escala

830 m

Dídymo

780 m

DART

19 m

Dimorfo

163 m

Puerta

de Alcalá

(Madrid)

Torre Eiffel

(Francia)

321 m

20 m

Burj Khalifa

(Dubai)

DART, Dimorfo y Dídymo, a escala

830 m

Dídymo

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19 m

Dimorfo

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Puerta

de Alcalá

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(Francia)

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Burj Khalifa

(Dubai)

830 m

DART, Dimorfo y Dídymo, a escala

Dídymo

One World

Trade Center

(EE UU)

780 m

546 m

DART

Torre Eiffel

(Francia)

19 m

321 m

Gran Pirámide

de Giza

(Egipto)

Puerta

de Alcalá

(Madrid)

Dimorfo

139 m

163 m

Autobús

20 m

15 m

Burj Khalifa

(Dubai)

830 m

Dídymo

One World Trade Center

(EE UU)

DART, Dimorfo y Dídymo, a escala

780 m

546 m

Torre Eiffel

(Francia)

321 m

Gran Pirámide de Giza

(Egipto)

Dimorfo

Puerta

de Alcalá

(Madrid)

139 m

163 m

DART

Autobús

19 m

20 m

15 m

Un asteroide es un pequeño cuerpo natural del sistema solar que orbita alrededor del sol. La mayoría de ellos residen en la región entre Marte y Júpiter, conocida como el cinturón de asteroides o cinturón principal y son fragmentos de cuerpos más grandes que se rompieron, en la primera parte de la historia del sistema solar, debido a colisiones. Solo unos pocos de los asteroides más grandes han permanecido intactos.

Radiografía del ‘dardo’

19 m

8,5 m

2,4 m

1,3 m

CubeSat italiano LICIACube

Mini reportero que capturará el momento del impacto

Evolutionary Xenon Thruster–Commercial (NEXT-C) de la NASA

Sistema de propulsión de iones

Panel solar desplegable (ROSA)

Aporta energía a la nave para moverse en dirección a su objetivo y realizar su misión

Matriz de ranura de línea radial (RLSA) Sistema de antenas

SMART Nav

Sistema de navegación basado en algoritmos que dirige de forma autónoma la nave espacial hacia su objetivo

Transformational Solar Array

Células solares de alta eficiencia enlazadas a ROSA que proporcionan tres veces más energía que los paneles solares estándar

DRACO

Es una cámara que permitirá a DART distinguir entre los dos asteroides y tomará fotos de Dimorfo a medida que se acerca, transmitiéndolas de vuelta a la Tierra desde una hora hasta unos segundos antes del impacto

Radiografía del ‘dardo’

19 m

8,5 m

2,4 m

1,3 m

CubeSat italiano LICIACube

Mini reportero que capturará el momento del impacto

Evolutionary Xenon Thruster–Commercial (NEXT-C) de la NASA

Sistema de propulsión de iones

Panel solar desplegable (ROSA)

Aporta energía a la nave para moverse en dirección a su objetivo y realizar su misión

SMART Nav

Sistema de navegación basado en algoritmos que dirige de forma autónoma la nave espacial hacia su objetivo

Matriz de ranura de línea radial (RLSA) Sistema de antenas

Transformational Solar Array

Células solares de alta eficiencia enlazadas a ROSA que proporcionan tres veces más energía que los paneles solares estándar

DRACO

Es una cámara que permitirá a DART distinguir entre los dos asteroides y tomará fotos de Dimorfo a medida que se acerca, transmitiéndolas de vuelta a la Tierra desde una hora hasta unos segundos antes del impacto

Radiografía del ‘dardo’

19 m

8,5 m

2,4 m

1,3 m

CubeSat italiano LICIACube

Mini reportero que capturará el momento del impacto

Evolutionary Xenon Thruster–Commercial (NEXT-C) de la NASA

Sistema de propulsión

de iones

Panel solar desplegable (ROSA)

Aporta energía a la nave para moverse en dirección a su objetivo y realizar su misión

SMART Nav

Sistema de navegación

Matriz de ranura de línea radial (RLSA) Sistema de antenas

DRACO

Es una cámara que permitirá a DART distinguir entre los dos asteroides y tomará fotos de Dimorfo a medida que se acerca, transmitiéndolas de vuelta a la Tierra desde una hora hasta unos segundos antes del impacto

Transformational Solar Array

Células solares de alta eficiencia enlazadas a ROSA que proporcionan tres veces más energía que los paneles solares estándar

Radiografía del ‘dardo’

19 m

8,5 m

2,4 m

1,3 m

CubeSat italiano LICIACube

Mini reportero que capturará el momento del impacto

Evolutionary Xenon Thruster–Commercial (NEXT-C) de la NASA

Sistema de propulsión

de iones

Panel solar desplegable (ROSA)

Aporta energía a la nave para moverse en dirección a su objetivo y realizar su misión

SMART Nav

Sistema de navegación

Matriz de ranura de línea radial (RLSA) Sistema de antenas

DRACO

Es una cámara que permitirá a DART distinguir entre los dos asteroides y tomará fotos de Dimorfo a medida que se acerca, transmitiéndolas de vuelta a la Tierra desde una hora hasta unos segundos antes del impacto

Transformational Solar Array

Células solares de alta eficiencia enlazadas a ROSA que proporcionan tres veces más energía que los paneles solares estándar

La misión DART ha sido cuidadosamente diseñada gracias a la colaboración internacional. La idea es que la nave espacial, provista de la tecnología más puntera, golpee Dimorfo a una velocidad de unos 6,1 km por segundo, sin llegar a destruirlo, solo con la suficiente fuerza como para expulsarlo de su órbita alrededor de Dídimos o cambiar notablemente la órbita de la pareja de asteroides alrededor del sol. Actualmente, el período orbital de Dimorfo alrededor de Dídimos es de 11 horas y 55 minutos. Los científicos calculan que la colisión acortará ese tiempo en un rango de entre 73 segundos y 10 minutos. Cuando se produzca el contacto, Dimorfo se convertirá en el cuerpo celeste más pequeño jamás visitado por una nave espacial.

Todo comenzó el 24 de noviembre de 2021, con el lanzamiento del cohete SpaceX Falcon, en el que viajaba la nave DART, desde el Complejo Espacial 4 Este, de la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg, en California.

Más recientemente, el 11 de septiembre de 2022, se lanzó el microsatélite LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging Asteroids), de fabricación italiana. Este dispositivo está provisto de dos cámaras ópticas, LUKE (LICIACube Unit Key Explorer) y LEIA (LICIACube Explorer Imaging for Asteroid), y es el 'mini reportero' que se encargará de inmortalizar el impacto y los primeros minutos de sus secuelas.

Al mismo tiempo, en la Tierra, científicos de todo el planeta emplearán los telescopios terrestres para medir cuánto cambia la órbita de Dimorfo alrededor de Dídymos, tras el choque. De este modo, se evaluará la eficacia del proyecto y se valorará la manera de aplicarlo a futuros escenarios de defensa planetaria. «El equipo de investigación de DART tiene miembros que representan a más de 100 instituciones de 27 países distintos, y telescopios de los siete continentes están involucrados en esta misión, como los de las islas Canarias, en España», declara Nancy Chabot, responsable de coordinación de DART del Laboratorio de Física Aplicada de la Johns Hopkins University.

El impacto, paso a paso

1 El asteroide Dimorfo orbita

Dídymo a una distancia de 1,2 km

de centro a centro

Órbita original

11 horas y 55 min

Dídymo

Dimorfo

1,2 km

Velocidad

0,6 km/h

DART

LICIA Cube

Velocidad

23.760 km/h

2 Cuando la Tierra y sistema Dídymo estén más próximos (unos 11 millones de kilómetros) DART impactará en Dimorfo

Nueva órbita

De 73’’ a 10’ menos

1,2 km

3 El impacto busca producir un cambio de trayectoria en el asteriode

El impacto, paso a paso

1 El asteroide Dimorfo orbita Dídymo a una distancia de 1,2 km de centro a centro

Órbita original

11 horas y 55 min

Dídymo

Dimorfo

1,2 km

Velocidad

0,6 km/h

DART

LICIA Cube

Velocidad

23.760 km/h

2 Cuando la Tierra y sistema Dídymo

estén más próximos (unos 11 millones de kilómetros) DART impactará en Dimorfo

Nueva órbita

De 73’’ a 10’ menos

1,2 km

3 El impacto busca producir un cambio de trayectoria en el asteriode

El impacto, paso a paso

1 El asteroide Dimorfo orbita Dídymo a una distancia de 1,2 km de centro a centro

Órbita original

11 horas y 55 min

Nueva órbita

De 73’’ a 10’ menos

Dídymo

3 El impacto busca producir un cambio de trayectoria en el asteriode

1,2 km

Dimorfo

Velocidad

0,6 km/h

Velocidad

23.760 km/h

2 Cuando la Tierra y sistema Dídymo estén más próximos (unos 11 millones de kilómetros) DART impactará en Dimorfo

DART

Grabará el impacto

en primer

plano

LICIACube

El ‘mini reportero’ se desprenderá y quedará próximo a la acción para retratarla

El impacto, paso a paso

1 El asteroide Dimorfo orbita Dídymo a una distancia de 1,2 km de centro a centro

Órbita original

11 horas y 55 min

Nueva órbita

De 73’’ a 10’ menos

Dídymo

3 El impacto busca producir un cambio de trayectoria en el asteriode

1,2 km

Dimorfo

Velocidad

0,6 km/h

2 Cuando la Tierra y sistema Dídymo estén más próximos (unos 11 millones de kilómetros) DART impactará en Dimorfo

LICIACube

El ‘mini reportero’ se desprenderá y quedará próximo a la acción para retratarla

DART

Grabará el impacto

en primer

plano

Velocidad

23.760 km/h

El impacto cinético de DART ocurrirá cuando la Tierra y el sistema Dídymos estén a su distancia mínima, aproximadamente a 11 millones de kilómetros, lo que ayudará a los científicos a realizar observaciones telescópicas de mayor calidad tras la colisión. La última vez que Dídymos estuvo tan cerca de la Tierra fue en 2003; la próxima vez será en 2062.

La elección de dicha pareja de asteroides para realizar esta prueba se debe a que no están en camino de colisionar con la Tierra, pero están relativamente cerca de nosotros, lo que facilitará a los científicos observar y medir el efecto del impacto cinético de DART.

Lo que no se puede predecir con exactitud es cómo será la colisión. Se sabe muy poco sobre la composición de Dimorfo, y nuestra comprensión de la física de impacto relacionada con los asteroides se basa en experimentos de laboratorio realizados en la Tierra y en los datos proporcionados por la misión japonesa Hayabusa2 sobre el asteroide Ryugu, de 900 metros de diámetro. «El verdadero reto tecnológico de DART es encontrar e impactar contra un asteroide tan 'pequeño', del cual tenemos muy poca información, en medio del espacio, a gran velocidad. De hecho, no seremos capaces de distinguir Dídymos de Dimorfo hasta una hora antes del impacto. Para ello, DART está provisto de un sistema de navegación autónoma y de la cámara DRACOS. Las imágenes que se van a retransmitir en vivo son precisamente las que DART tome durante esa última hora antes de colisionar», afirma Chabot.

Lo que verá la cámara DRACO, antes del impacto

60 minutos

4 minutos

2 minutos

3 segundos

Lo que verá la cámara DRACO, antes del impacto

60 minutos

4 minutos

2 minutos

3 segundos

Lo que verá la cámara DRACO, antes del impacto

60 minutos

4 minutos

2 minutos

3 segundos

Lo que verá la cámara DRACO, antes del impacto

60 minutos

4 minutos

2 minutos

3 segundos

Los escenarios posibles son dos: si la roca espacial es dura y densa, se levantarán pequeños escombros del impacto; si es suave, como un grupo apretado de rocas espaciales más pequeñas, el choque dejará un gran cráter y creará una columna de escombros que los especialistas de la misión esperan que ayuden a empujar el asteroide lejos de su órbita con Dídimos. Cuantos más escombros se expulsen del cráter, más probable es que la órbita del asteroide se vea alterada.

Después de DART viene HERA

Tras la prueba de impacto cinético DART, a finales de 2024, la nave espacial Hera, de la Estación Espacial Internacional (ESA) se dirigirá de nuevo hacia el sistema Dídymos para realizar un estudio en profundidad de las secuelas del impacto, mediante la caracterización detallada de las propiedades físicas de Dídymos y Dimorfo y del cráter realizado por la misión DART.

Además, Hera desplegará dos sistemas CubeSats (nanosatélites), del tamaño de una caja de zapatos, llamados Milani y Juventas, que realizarán observaciones de apoyo. Todo ello ayudará a convertir el experimento de DART en una técnica de desviación bien entendida y repetible, lista para ponerse en práctica si alguna vez se detecta un asteroide en dirección a la Tierra.

La misión Hera de la ESA vista con sus CubeSats en órbita alrededor de su sistema de asteroides objetivo.
La misión Hera de la ESA vista con sus CubeSats en órbita alrededor de su sistema de asteroides objetivo. ESA

«Actualmente, esta nave está siendo construida en Alemania, aunque algunos de sus elementos toman forma en otras partes de Europa. Por ejemplo, el modelo de ingeniería del sistema de guía, navegación y control de precisión de Hera, esencial para guiar la nave espacial hacia y alrededor del sistema Dídymos, está siendo elaborado por la empresa GMV en España», explica Ian Carnelli, responsable de misión Hera (ESA).

¿Un verdadero peligro?

Los objetos peligrosos pueden penetrar la atmósfera terrestre en cualquier momento y los impactos de asteroides son un proceso natural que ocurre continuamente. Según datos de la NASA, todos los días, de 80 a 100 toneladas de material caen sobre la Tierra desde el espacio en forma de polvo y pequeños meteoritos (fragmentos de asteroides que se desintegran en la atmósfera terrestre). «En los últimos 20 años, los sensores del gobierno de EE UU han detectado casi 600 asteroides pequeños que han entrado en la atmósfera terrestre y han creado bólidos (bolas de fuego) espectaculares», recoge la agencia estadounidense en su web.

Actualmente, ningún asteroide conocido presenta un riesgo significativo de impacto con la Tierra en los próximos 100 años, si bien se han descubierto unos 20.000 asteroides cuya órbita puede acercarlos a nuestro planeta. La probabilidad que se estima de que esto ocurra es de 1 entre 714, por parte de un asteroide llamado 2009 FD, en 2185, lo que significa que la posibilidad de que pueda impactar entonces es inferior al 0,2%. Sin embargo, a medida que se descubren nuevos asteroides estas cifras pueden variar. La NASA considera peligroso cualquiera que supere los 140 metros de diámetro y pueda aproximarse a menos de 10 millones de kilómetros.

Asteroides próximos a la Tierra

4 m

25 m

140 m

1.000 m

10.000 m

1 cada año

1 cada 100

años

1 cada 20.000 años

1 cada

500.000 años

1 cada 100 o 200

millones de años

Destello brilante, sin efecto en el suelo, pero podría dejar meteoritos

Explosión de aire, puede provocar daños si cae sobre zonas pobladas

Provocaría un cráter de 1,2 km que podría causar muertes masivas si cae en una

zona poblada

Provocaría un

cráter de 10 km, la devastación global

y la posible desaparición

de la civilización

Provocaría un cráter de 100 km, la devastación global y la desaparición de la vida en la Tierra

Hay unos

500 millones de objetos cercanos

a la Tierra

Hay unos

5 millones

de objetos cercanos

a la Tierra

Hay unos

25.000 objetos cercanos

a la Tierra

Hay unos

900

objetos cercanos

a la Tierra

Hay

4

objetos cercanos

a la Tierra

Descubiertos:

<0,1%

Descubiertos:

<0,4%

Descubiertos:

39%

Descubiertos:

>95%

Descubiertos:

100%

Asteroides próximos a la Tierra

4 m

25 m

140 m

1 cada año

1 cada 100

años

1 cada 20.000 años

Destello brilante, sin efecto en el suelo, pero podría dejar meteoritos

Explosión de aire, puede provocar daños si cae sobre zonas pobladas

Provocaría un cráter de 1,2 km que podría causar muertes masivas si cae en una

zona poblada

Hay unos

500 millones de objetos cercanos

a la Tierra

Hay unos

5 millones

de objetos cercanos

a la Tierra

Hay unos

25.000 objetos cercanos

a la Tierra

Descubiertos:

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10.000 m

1 cada

500.000 años

1 cada 100 o 200

millones de años

Provocaría un

cráter de 10 km, la devastación global

y la posible desaparición

de la civilización

Provocaría un cráter de 100 km, la devastación global y la desaparición de la vida en la Tierra

Hay unos

900

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a la Tierra

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Asteroides próximos a la Tierra

140 m

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1 cada 20.000 años

1 cada año

1 cada 100

años

Provocaría un cráter de 1,2 km que causaría muertes masivas si cae en una

zona poblada

Destello brilante, sin efecto en el suelo, pero podría dejar meteoritos

Explosión de aire, puede provocar daños si cae sobre zonas pobladas

Hay unos

25.000 objetos cercanos

a la Tierra

Hay unos

500 millones de objetos cercanos

a la Tierra

Hay unos

5 millones

de objetos cercanos

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Descubiertos:

39%

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Descubiertos:

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1.000 m

10.000 m

1 cada

500.000 años

1 cada 100 o 200

millones de años

Provocaría un

cráter de 10 km,

la devastación

global y la

posible

desaparición

de la

civilización

Provocaría un

cráter de

100 km, la devastación

global y la desaparición

de la vida

en la Tierra

Hay unos

900

objetos cercanos

a la Tierra

Hay

4

objetos cercanos

a la Tierra

Descubiertos:

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Descubiertos:

100%

Asteroides próximos a la Tierra

4 m

25 m

1 cada año

1 cada 100

años

Destello brilante, sin efecto en el suelo, pero podría dejar meteoritos

Explosión de aire, puede provocar daños si cae sobre zonas pobladas

Hay unos

500 millones de objetos cercanos

a la Tierra

Hay unos

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de objetos cercanos

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Descubiertos:

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1.000 m

140 m

1 cada

500.000 años

1 cada 20.000 años

Provocaría un cráter de 1,2 km que causaría muertes masivas si cae en una

zona poblada

Provocaría un

cráter de 10 km,

la devastación

global y la

posible desaparición

de la civilización

Hay unos

900

objetos cercanos

a la Tierra

Hay unos

25.000 objetos cercanos

a la Tierra

Descubiertos:

>95%

Descubiertos:

39%

10.000 m

1 cada 100 o

200 millones

de años

Provocaría un

cráter de

100 km, la devastación

global y la desaparición

de la vida

en la Tierra

Hay

4

objetos cercanos

a la Tierra

Descubiertos:

100%

La mayoría de los que nos alcanzan, en cambio, suelen ser más pequeños y menos catastróficos. El ejemplo más significativo es el del meteorito de 17 metros que cayó sobre la ciudad rusa de Chelyabinsk en 2013, creando un estallido en el aire y una onda expansiva que golpeó seis ciudades en todo el país. La explosión hirió a más de 1.600 personas y causó daños estimados en 30 millones de dólares. Impactos así no ocurren más de una o dos veces por siglo; mientras que otros meteoritos más grandes, como el que acabó con los dinosaurios, de unos diez kilómetros de diámetro, alcanzan la Tierra en la escala de siglos a milenios.

El objetivo de la defensa planetaria es, precisamente, desarrollar las capacidades necesarias para detectar y advertir de posibles impactos de asteroides o cometas con la Tierra, para prevenirlos o mitigar sus posibles efectos. Esto solo es posible si existe cierta anticipación, pues la trayectoria de un asteroide no puede ser desviada a escasos minutos u horas de su impacto con nuestro planeta debido a la gran velocidad a la que viaja. «Esta misión supone un momento histórico para todo el mundo. Y así debe ser, porque la defensa planetaria es un problema global que requiere atención y responsabilidad internacional. Los asteroides son amenazas naturales que la Tierra tiene desde su formación, pero creemos que pueden prevenirse, especialmente ahora que entendemos la forma en la que funciona el Sistema Solar», declara Tom Statler, científico del programa de la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA.

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