El próximo 13 de abril de 2029 un asteroide del tamaño de la Torre Eiffel pasará a 31.000 kilómetros de la superficie de la Tierra, cerca del lugar donde orbita la Estación Espacial Internacional y los satélites. En ese momento Apophis será visible a simple vista en el cielo, si bien desde su descubrimiento, en 2004, los científicos aseguraron que no sería un peligro para nuestro planeta. Pero no hubo la misma convicción con la que será su visita posterior, que se producirá en 2036: los primeros cálculos revelaron que esta primera visita produciría un cambio en su trayectoria que lo desviaría directamente contra la Tierra. Sin embargo, estimaciones posteriores trajeron la tranquilidad al comprobar que Apophis pasará de nuevo sin incidentes reseñables más allá de un espectáculo celeste y una oportunidad única para la ciencia.

Pero, ¿y si los primeros cálculos no hubieran errado y la humanidad tuviera que decidir qué hacer ante esta amenaza? En ese escenario se han puesto los ingenieros del MIT, quienes han ideado un árbol de decisiones para elegir qué tipo de misión sería más exitosa en el caso de tener que desviar un asteroide. Porque, de hecho, la raza humana ya tiene algunos planes en mente en el caso de que un cuerpo espacial se dirija de forma inexorable hacia nosotros, pero habría que tener en cuenta muchas variables para aplicar el plan correcto.

El «ojo de la cerradura» gravitacional
«Normalmente se consideran estrategias de desviación de última hora, cuando el asteroide ya ha pasado por el ojo de la cerradura gravitacional y se dirige hacia una colisión con la Tierra», explica Sung Wook Paek, ingeniero del MIT y quien firma el estudio que acaba de publicarse en « Acta Astronautica». Con la mención al «ojo de cerradura gravitacional» Paek se refiere a un punto cercano a los 400 kilómetros sobre la superficie terrestre en el que un impacto con la Tierra sería inminente. «Un ojo de la cerradura es algo así como una puerta: una vez que está abierta, el asteroide impactará con una alta probabilidad sobre la Tierra poco después (...) Por eso estoy interesado en evitar pasar por este punto mucho antes del impacto en la Tierra. Sería como un ataque preventivo, menos caótico», afirma el investigador.

Para poder probar su mapa de decisiones, lo aplicaron a ejemplos reales: al propio Apophis y a Bennu, otro asteroide cercano a la Tierra que es el objetivo de la misión OSIRIS-REx, que planea rescatar una muestra del material de la superficie de la roca en 2023. Así, sobre la «amenaza» de estos asteroides, los investigadores usaron su mapa de decisiones para establecer qué tipo de misión tendría mayor éxito de desviar al asteroide.

Desviando un «asesino» de planetas
En 2007, la NASA concluyó en un informe presentado al Congreso de los EE. UU. que en el caso de que un asteroide se dirigiera hacia la Tierra, la forma más efectiva de desviarlo sería lanzar una bomba nuclear al espacio. La fuerza de la detonación probablemente destruiría el asteroide, aunque la humanidad aún tendría que lidiar con cualquier efecto nuclear amñen de posibles restos que quedasen dispersos por el espacio, por lo que se trata de una solución bastante polémica.

Otro método sobre el que actualmente trabaja la comunidad científica es el de enviar una nave que impacte contra el asteroide y con este choque desvíe su trayectoria. Está previsto que el próximo año la NASA lance la misión DART, cuyo objetivo es desviar uno de los asteroides del sistema binario Dydimos. La sonda chocará en 2023 contra la «luna» de este asteroide y dos años después la misión de la Agencia Espacial Europea llamada HERA sobrevolará el terreno para comprobar que, efectivamente, la misión ha sido un éxito. «El principio básico de la física es como jugar al billar», apostilla Paek.

Sin embargo, para que este método tenga éxito se necesita de un conocimiento casi al milímetro de la masa del objeto que se quiere desviar. «¿Importa si la probabilidad de éxito de una misión es del 99,9% o solo de 90%? Cuando se trata de desviar a un potencial asesino de planetas, apostamos que sí importa», afirma Olivier de Weck, coautor del estudio. «Por lo tanto, debemos ser más inteligentes cuando diseñamos misiones en función del nivel de incertidumbre. Nadie ha visto el problema de esta manera antes».

Tapando el ojo de la cerradura
Paek y sus colegas desarrollaron un código de simulación para identificar el tipo de misión de desviación de asteroides que tendría la mayor posibilidad de éxito, dado el conjunto de propiedades inciertas de este tipo de objetos.

Los investigadores introdujeron en la simulación variables específicas, como la masa, la velocidad y la trayectoria del asteroide, así como el rango de incertidumbre en cada una de estas variables. Además, tuvieron en cuenta la proximidad del cuerpo al ojo de cerradura gravitacional, así como la cantidad de tiempo que los científicos tienen antes de que el asteroide pase de este límite.

Utilizando los datos disponibles de Apophis y Bennu, simularon varias distancias entre cada asteroide y su ojo de cerradura respectivo, y también calcularon para cada distancia una región de «puerto seguro» donde una roca de este tipo tendría que desviarse para evitar un impacto con la Tierra. Después evaluaron cuál de las misiones tendría más posibilidade de éxito.

Utilizando Apophis y Bennu en las simulaciones
Por ejemplo, si Apophis atraviesa el ojo de cerradura en cinco años o más, entonces hay tiempo suficiente para enviar dos sondas exploradoras: una para medir las dimensiones del asteroide y otra para empujarlo ligeramente a modo de prueba, antes de enviar un impactador principal en un segudno lanzamiento. Pero si, por el contrario, el paso por el ojo de la cerradura ocurre dentro de entre dos y cinco años, solo hay tiempo para lanzar un explorador y ajustar los parámetros de un proyectil más grande antes de enviar la sonda de impacto. Si Apophis pasa por su ojo de cerradura dentro de un año terrestre o menos, Paek dice que puede ser demasiado tarde. «Incluso un impactador principal puede ser incapaz de alcanzar el asteroide dentro de este plazo», dice el investigador.

Bennu es un caso similar, aunque los científicos saben un poco más sobre su composición material, con lo que es posible que no haga falta mandar una sonda exploratoria antes del colisionador.

Con la nueva herramienta de simulación del equipo, Peak planea estimar el éxito de otras misiones de defensa planetaria en el futuro. «En lugar de cambiar el tamaño de un proyectil, podemos cambiar el número de lanzamientos y enviar varias naves espaciales más pequeñas para colisionar con un asteroide, una por una. O podríamos lanzar proyectiles desde la Luna o usar satélites en desuso como impactadores cinéticos», propone Paek. «Hemos creado un mapa de decisión que puede ayudar en la creación de prototipos de una misión».

abc

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