¿Cómo podemos detectarlas, medirlas y desviarlas?
Por David K. Lynch, Copyright 2007 Todos los derechos reservados.
¿Podemos hacer algo contra un asteroide destinado a chocar con la Tierra? La respuesta es que sí, siempre y cuando sea lo suficientemente pequeño y tengamos el tiempo suficiente para enviar una nave espacial que lo desvíe. Como veremos, cuanto más tiempo de aviso tengamos, más grande será el asteroide que podamos manejar. Muchos de los aspectos de la mitigación del impacto de asteroides se resumieron en el Informe Spaceguard. Más recientemente, la NASA también ha completado un estudio y está siendo utilizado por el Congreso para decidir qué medidas pueden y deben tomar los Estados Unidos y otras naciones.
Los astrónomos han pasado mucho tiempo tratando de averiguar cómo salvar a la Tierra del impacto de un asteroide. Primero hay que encontrar todos los asteroides, calcular sus órbitas y ver cuáles se acercan peligrosamente a la Tierra. Una vez que conozcas la órbita, podrás calcular cuándo impactará. Esto te indica el tiempo de advertencia que tienes. Y, por último, si se puede calcular la masa del asteroide, se puede calcular la fuerza con la que hay que empujarlo para cambiar su órbita lo suficiente como para que no llegue a la Tierra. La idea de Hollywood de enviar una bomba para “hacerlo estallar” no es realista porque los vehículos de lanzamiento actuales no pueden llevar una bomba lo suficientemente grande. Además, en lugar de un gran cuerpo, podría terminar con muchos fragmentos pequeños dirigiéndose hacia la Tierra.
Encontrarlos
Encontrar asteroides es relativamente fácil. El primero fue encontrado por Giuseppe Piazzi en 1801 y actualmente hay varios observatorios dedicados a la búsqueda de asteroides y a su seguimiento (Spacewatch, NEAT, Pan-STARRS, LONEOS y otros). En la actualidad, se ha encontrado alrededor del 80% de los asteroides de más de 1 km de diámetro. Ninguno de ellos tiene órbitas que los lleven a una diana terrestre. En 2004, se descubrió un asteroide de 250 m de tamaño que se espera que pase cerca de la Tierra el 13 de abril de 2029 (¡viernes 13!).Bautizado como Apophis, la probabilidad de impacto del asteroide es de 1 entre 45.000 y se espera que disminuya a medida que se perfeccione la órbita en los próximos años. El asteroide 1950 DA se acercará mucho a la Tierra en 2880. Teniendo en cuenta las incertidumbres de su órbita, el impacto sigue siendo una posibilidad.
Cuando se trata de impactos de asteroides, el tamaño importa. Los asteroides de menos de 10 metros de diámetro son una pequeña amenaza porque se romperán o se quemarán en la atmósfera, mientras que los de más de 5 km de diámetro son demasiado grandes para que podamos hacer algo al respecto. Son sólo estimaciones porque lo importante es la masa, no el diámetro. Algunos asteroides son “montones de escombros”, colecciones poco consolidadas de cuerpos más pequeños que se mantienen unidos por la débil gravedad del asteroide. Otros son rocas duras y densas, como las condritas y los hierros. Pero en términos generales, el rango de tamaño que importa está entre los 10 m y los 5.000 metros de diámetro. Así que piensa en términos de rocas entre el tamaño de tu casa y el Monte Rushmore.
Si se encuentra un asteroide que lleva el nombre de la Tierra, hay mucho que hacer.Las órbitas no se conocen con una precisión infinita, siempre hay pequeñas incertidumbres. ¿Chocará realmente con la Tierra o pasará sin problemas por delante de nosotros con unos pocos miles de kilómetros de sobra? (Mientras algunos astrónomos trabajan para mejorar la precisión de la órbita, otros intentan medir la masa del asteroide.
Medirlos
Esto es complicado. Incluso en el telescopio más grande, la mayoría de los asteroides no son más que puntos de luz en el cielo nocturno. No podemos ver su tamaño y estructura reales, sólo su color y brillo. A partir de estos datos y de una suposición sobre la densidad del asteroide, podemos estimar su masa. Pero las incertidumbres son demasiado grandes para montar una misión de desviación fiable. Así que el siguiente paso será enviar una nave espacial al asteroide para medir su masa y otras propiedades como la forma, la densidad, la composición, la velocidad de rotación y la cohesión. Esto podría ser un vuelo de aproximación o un aterrizaje. Una misión de este tipo también proporcionaría información extremadamente precisa sobre la órbita, ya que la nave espacial podría actuar como una baliza o colocar un transpondedor de radio en el asteroide.
Desviar el asteroide es la parte difícil, aunque la física es bastante sencilla. La idea es empujar el asteroide y cambiar su órbita en una pequeña cantidad. Normalmente chocaría con la Tierra a unos 30 km/s, aunque esto dependería de si viene de lado, de frente o por detrás. Pero tomemos 30 km/s como ejemplo.
Conocemos el radio de la Tierra: 6375 km. Si sabemos cuánto tiempo de advertencia hasta el impacto – digamos 10 años – entonces todo lo que tenemos que hacer es acelerar o frenar el asteroide en 6375 km/10 años, o unos 2 cm/seg. Un asteroide de 1 km de diámetro pesa unos 1,6 millones de toneladas. Para cambiar su velocidad en 2 cm/s requiere más de 3 megatones de energía.
La seguridad depende de encontrar los asteroides lo antes posible. Obviamente, cuanto más tiempo de advertencia se tenga, más fácil será hacer el cambio porque no hay que empujar tan fuerte.O se puede retrasar el empuje mientras se refina la órbita o se desarrolla la tecnología. Por otro lado, un tiempo de advertencia corto significa que hay que ponerse a trabajar y presionar todo lo que se pueda. La alerta temprana es el mejor enfoque. Como dice el refrán, “una puntada a tiempo salva nueve”.
Los cometas son el comodín del juego de los impactos terrestres. Suelen descubrirse pocos meses antes de acercarse al sistema solar interior. Con diámetros de unos pocos kilómetros y velocidades de hasta 72 km/s, representan una amenaza potencialmente inmanejable.Con menos de unos años de aviso, probablemente no habría tiempo suficiente para montar una misión de desviación.
Desviarlos
Hay varias formas de desviar asteroides, aunque ninguna se ha probado. Los enfoques se dividen en dos categorías: deflectores impulsivos que empujan al asteroide de forma instantánea o en pocos segundos, y deflectores de “empuje lento” que aplican una fuerza débil al asteroide durante muchos años.
Los deflectores impulsivos son de dos tipos: bombas y balas. Ambos están dentro de las capacidades tecnológicas actuales. Si se hace estallar una bomba en el asteroide o cerca de él, se expulsa material de la superficie. El asteroide retrocede en la dirección opuesta. Una vez que se conoce la masa del asteroide, es fácil calcular el tamaño de la bomba. Los mayores dispositivos explosivos que tenemos son las bombas nucleares. Son el medio más energético y fiable de suministrar energía y, por tanto, la desviación nuclear es el enfoque preferido. Las bombas nucleares son cientos de miles de veces más potentes que el siguiente mejor método: las balas.
El método de las “balas” también es sencillo. Un proyectil de alta velocidad es embestido contra el asteroide. En la actualidad tenemos la tecnología para enviar una bala que pesa unas pocas toneladas contra un asteroide. Si la velocidad fuera lo suficientemente alta, este enfoque podría producir empujes varias veces mayores que los que resultarían del impacto solo porque el material sería expulsado del asteroide de manera muy similar a como lo hace una bomba. De hecho, el enfoque de la bala -la “deflexión cinética”, como se denomina- ya se ha probado de forma indirecta. En 2005, la nave espacial Deep Impact de la NASA fue maniobrada intencionadamente en la trayectoria del cometa Tempel 1. El objetivo era hacer un agujero en el cometa y ver qué salía. Aunque el cambio en la velocidad del cometa fue demasiado pequeño para medirlo, la técnica demostró que podemos seguir y apuntar a un asteroide.
Los empujadores lentos son en gran medida conceptuales en este momento. Incluyen: motores de iones, gravitadores e impulsores de masa. La idea es transportar el dispositivo hasta el asteroide, aterrizar y acoplarse a él, y luego empujar o tirar continuamente durante muchos años. Los motores de iones y los impulsores de masa disparan material a gran velocidad desde la superficie. Como antes, el asteroide retrocede. El tractor de gravedad es una masa controlada que se separa del asteroide utilizando algo parecido a un propulsor de iones. La masa del tractor tira del asteroide utilizando su propia gravedad. La ventaja de todos los empujadores lentos es que a medida que el asteroide se mueve, su ubicación y velocidad pueden ser monitoreadas continuamente y por lo tanto se pueden hacer correcciones si es necesario.
Fijar algo a un asteroide es difícil porque la gravedad es extremadamente débil y las propiedades de la superficie pueden ser desconocidas. ¿Cómo se puede fijar una máquina a un montón de arena? La mayoría de los asteroides giran y, por lo tanto, el empujador daría vueltas y rara vez estaría orientado en la dirección correcta. Además, tendría que girar con el asteroide y esto requiere energía, mucha energía. El tractor gravitatorio no tiene estos inconvenientes, pero necesita una fuente de energía constante. Todos estos dispositivos son complicados. Hay que alimentarlos, controlarlos y hacer que funcionen a distancia en el espacio de forma continua durante muchos años, una orden muy alta.
Hemos demostrado que los motores de iones pueden funcionar al menos durante unos años en el espacio, pero hasta ahora los motores de iones no tienen suficiente fuerza para desviar un asteroide amenazante a menos que haya un tiempo de aviso extraordinariamente largo. El lado negativo de los largos tiempos de advertencia es que las incertidumbres en la órbita del asteroide hacen imposible estar seguros de que chocará con la Tierra. Existen algunos conceptos de empuje lento: pintar el asteroide de blanco y dejar que la luz del sol ejerza una presión de radiación; poner un láser en órbita y lanzarlo muchas veces; empujar un asteroide más pequeño lo suficientemente cerca como para desviarlo gravitacionalmente. Sin embargo, cuando los astrónomos hacen números, las ideas se quedan cortas para cualquier sistema práctico.
Los astrónomos no son los únicos preocupados por los impactos de asteroides. Los políticos, las organizaciones de respuesta a emergencias y las Naciones Unidas están preocupados. Si hay que desviar un asteroide, ¿quién lo pagará? ¿Quién lanzará la nave espacial? Si las bombas nucleares son la forma más segura de desviar el asteroide, ¿tenemos que tener bombas nucleares a mano? ¿Confiarán otras naciones en que Estados Unidos, Israel, Rusia o la India pongan armas nucleares en el espacio, incluso para una misión humanitaria? ¿Y si el asteroide se dirige a Ginebra y sólo tenemos medios para desplazar el lugar de impacto 1.000 km? ¿Qué dirección elegimos y quién decide? ¿Podemos estar seguros de realizar un desplazamiento preciso con tecnologías de desviación no probadas?
Si el impacto del asteroide es inevitable, ¿qué hacemos? Si sabemos dónde va a impactar, ¿evacuamos a la gente de la zona? ¿A qué distancia las trasladamos? Si los restos del impacto permanecen en la atmósfera, podría producirse un enfriamiento global. ¿Quién se encarga del suministro de alimentos en el mundo? Si impacta en el océano, ¿cuál será la magnitud del tsunami? ¿Cómo podemos estar seguros de que la devastación que predecimos es correcta o de que no hemos pasado algo por alto? Quizás lo más preocupante de todo es que el impacto de un asteroide es un tipo de desastre totalmente nuevo: ¿cómo nos preparamos para la destrucción de (digamos) el este de Estados Unidos cuando tenemos 20 años de aviso?
Estas y otras cuestiones se debaten hoy en día en reuniones científicas de todo el mundo. Afortunadamente, las posibilidades de que incluso un pequeño asteroide golpee la Tierra en un futuro previsible son muy pequeñas.
Aprende más: Asteroides cercanos a la Tierra: ¿Qué son y de dónde vienen?
David K. Lynch, PhD, es un astrónomo y científico planetario que vive en Topanga, CA. Cuando no está rondando la falla de San Andrés o utilizando los grandes telescopios de Mauna Kea, toca el violín, colecciona serpientes de cascabel, da conferencias públicas sobre el arco iris y escribe libros (Color and Light inNature, Cambridge University Press) y ensayos. El último libro del Dr. Lynch es Field Guide to the San Andreas Fault. El libro contiene doce viajes en coche de un día de duración a lo largo de diferentes partes de la falla, e incluye registros de carretera kilométricos y coordenadas GPS de cientos de características de la falla. Casualmente, la casa de Dave fue destruida en 1994 por el terremoto de magnitud 6,7 de Northridge.
