DART y su impacto contra Dimorphos

¿Qué ocurriría si la Tierra estuviese amenazada por un asteroide? La misión DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA nos puede dar una pista sobre cómo podríamos proceder. Porque, lejos de tratarse de una cinta de ciencia ficción, el objetivo de esta misión es modificar la órbita del asteroide Dimorphos, un «pequeño» objeto que orbita alrededor de un cuerpo mayor: Didymos. Aunque antes de continuar, cabe destacar que la inmensa mayoría de asteroides y cometas no resultan peligrosos y nunca lo serán. De hecho, según la NASA, actualmente no hay objetos conocidos que representen una amenaza para la Tierra. Lo que ocurre, es que conviene estar medianamente preparados.

Bennu, Itokawa, Ryugu, Eros y Toutatis fueron los cinco primeros asteroides en ser analizados de cerca por misiones espaciales. Ahora será el turno del sistema doble de asteroides Dimorphos y Didymos que, gracias a esta misión serán el sexto y séptimo en ser estudiados. DART nos proporcionará interesantes datos sobre este sistema. En parte, la información será gracias a que la sonda se autodestruirá estrellándose contra el asteroide en la madrugada del martes 27 de septiembre.

Por otro lado, la comunidad científica está ansiosa por conocer todos los datos posibles de esta maniobra de colisión y así saber más de estas rocas espaciales que resultan potencialmente amenazantes para nuestro planeta. Por supuesto, el objetivo es medir cuál es el cambio de órbita del asteroide tras el impacto para, de este modo, ver si ante una amenaza real, podemos realizar modificaciones en la trayectoria de estos objetos.

comparación
Comparación de Dimorphos y Didymos con objetos de la Tierra || Créditos: NASA/Johns Hopkins APL (Ampliar).

¿Cómo ver el impacto de DART en Dimorphos?

Hay varias formas de seguir el evento del impacto de DART en Dimorphos:

  • El 27 de septiembre desde las 00:00 hasta las 01:30 (todas las horas en horario peninsular español), desde NASA Live se podrán escuchar los comentarios de expertos antes y durante el impacto.
  • El impacto se producirá a las 01:14 y se transmitirá a la Tierra en tiempo real también desde NASA Live.

¿Recuerdan los dos CubeSats que viajaron con InSight a Marte? Se llamaban Wall-e y Eve. En el caso de DART también ha viajado uno de estos pequeños artefactos, llamado LICIACube. En este caso, viajó acoplado a la sonda principal durante todo el viaje, y el pasado 16 de septiembre se desacopló. De esta forma, podrá observar el impacto a unos 1.000 km de distancia para luego sobrevolar el lugar de la colisión y tomar datos más detallados. En los días posteriores al evento, la NASA espera recibir las imágenes de LICIACube.

El Webb, al servicio de DART

Además, los telescopios espaciales James Webb y Hubble, así como la sonda Lucy, apuntarán hacia Didymos en los momentos del impacto para capturar cualquier rastro de la colisión. En pocos días recibiremos esas imágenes. Y ya pasadas unas semanas, los miembros del equipo de DART analizarán la órbita de Dimorphos alrededor de Didymos para comprobar la variación orbital del pequeño asteroide. Más tarde, en 2024, la ESA (Agencia Espacial Europea) lanzará la sonda Hera que realizará un estudio más en profundidad sobre el lugar del impacto.

¿Como es DART?

La misión DART fue lanzada el 24 de noviembre de 2021 a bordo de un Falcon 9 Block 5 de Space X. La sonda cuenta con una masa de 550 kg y de extremo a extremo tiene una longitud de 19 metros. Es un artefacto muy sencillo que tan solo cuenta con un instrumento: DRACO (Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation). Se trata de una cámara de navegación que ayudará a guiar a la sonda para lograr el impacto contra Dimorphos. Su sencillez no implica que carezca de innovaciones. DART emplea una tecnología de paneles solares que se probó por primera vez en la Estación Espacial Internacional. Se trata del sistema ROSA (Roll Out Solar Array) y consiste en dos paneles solar compuestos de un material flexible que se enrolla para el lanzamiento y se desenrolla una vez que está en el espacio.

Parte de la energía generada por los paneles solares se emplea para otra tecnología innovadora: el sistema de propulsión de iones NEXT-C. En lugar de utilizar la propulsión tradicional, DART es propulsada por la eyección de partículas cargadas de xenón. Y aunque es cierto que la propulsión iónica se ha utilizado en otras misiones a asteroides y cometas, los propulsores iónicos de NEXT-C tienen un mayor rendimiento y eficiencia.

motor DART
El motor NEXT (NASA Evolutionary Xenon Thruster) operando en una cámara de vacío || Créditos: NASA (Ampliar).

Antes de la colisión

Antes de que DART se estrelle contra la superficie de Dimorphos a la increíble velocidad de 22.015 km/h, la sonda nos transmitirá imágenes del asteroide capturadas por su cámara DRACO con una frecuencia de una toma por segundo. En las primeras imágenes recibidas, se podrán apreciar a ambos asteroides y conforme se vaya acercando a su destino, Didymos irá desapareciendo del encuadre para centrarse únicamente en Dimorphos, detallando cada vez más su superficie hasta que llegue el momento de la colisión.

Didymos
Composición de 243 imágenes de Didymos y Dimorphos captadas por la cámara DRACO de DART el pasado 27 de julio || Créditos: JPL DART Navigation Team (Ver).

El impacto de DART

Los científicos conocen tan pocos datos sobre Dimorphos que no saben cómo será la respuesta al impacto. Una opción es que sea tan blando como Bennu y que DART sea absorbido, como si se introdujese en arenas movedizas. También cabe la posibilidad de que sea un cuerpo totalmente sólido y la sonda quede completamente aplastada. Desde luego, en ambientes con una gravedad que resulta extremadamente baja, la respuesta de la sonda al impacto puede resultar contraria a lo que podríamos intuir. También hay que tener en cuenta que Dimorphos tiene una masa de 5 millones de toneladas mientras que la sonda, tiene una masa de poco más de media tonelada.

Un par de datos técnicos

  • Teniendo en cuenta que el impacto se producirá a unos 6,1 km/s, la nave tendrá el 0,5% del momento lineal del asteroide. Este valor puede parecer pequeño, pero es suficiente como para hacer un cambio detectable en la órbita del asteroide.
  • DART impactará en el asteroide con una energía cinética de 10.000 millones de julios. Esto provocará que una cantidad de materia equivalente entre 10 y 100 veces la masa de la sonda, será expulsada del cráter creando una fuerza de empuje de retroceso capaz de desviar perceptiblemente la trayectoria del asteroide. La cantidad de masa eyectada dependerá de una manera directa de la composición del asteroide.

En base a la reducción de la órbita de Dimorphos alrededor de Didymos, que actualmente es de 11 horas y 55 minutos, sabremos lo significativo de la maniobra de desvío orbital. Ocurra lo que ocurra, en el momento del impacto DART estará situada a unos 11 millones de kilómetros de nuestro planeta. Además, ya sea desviado el asteroide o no, en cualquier caso no se convertirá en una amenaza para la Tierra.

DART
Representación artística de DART acercándose a Dimorphos con LICIACube observando la escena || Créditos: NASA/Johns Hopkins/APL (Ampliar).

¿Cómo se formaron Didymos y Dimorphos?

El más grande de los dos asteroides resulta más comprensible para los científicos. Esto es así porque refleja más cantidad de luz que su compañero Dimorphos. En base a los datos recibidos, el mayor de ellos se cree que está compuesto por silicatos. En el caso de que Dimorphos estuviese compuesto por los mismos materiales que su compañero, el cambio de órbita tras el impacto será menos probable. Para que la trayectoria se vea modificada, según los modelos aplicados el asteroide debería de estar compuesto por materiales más blandos. Hasta que no recibamos los datos de LICIACube, no sabremos más datos de la superficie.

Además, es la primera vez que se viaja a un asteroide binario por lo que los científicos esperan obtener datos que aporten información sobre cómo se forman este tipo de objetos. La teoría nos dice que este tipo de asteroides pueden formarse cuando el «cuerpo madre» gira tan rápido que parte de su material se desprende. Aunque también cabe la posibilidad de que se formen a raíz de impactos.

Cuando se obtengan datos de los dos objetos, se podrá comparar si reflejan la luz en la misma medida, lo que implicaría que Dimorphos se podría haber desprendido de Didymos. Por otro lado, si su reflectividad es sustancialmente distinta, el origen del sistema binario podría estar en un impacto.

Y con esto me despido. ¡Disfruten del evento! Será algo nunca antes visto…

Referencias

  • The Science Behind NASA’s First Attempt at Redirecting an Asteroid. NASA Teachable Moments (Ver).
  • NASA’s DART asteroid crash is a rare opportunity for space-rock scientists. Space.com (Ver).

1 Comentario

Deja tu comentario

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>