Aspecto del 2024 YR Omicrono
Armas nucleares, sondas y láseres: las opciones de la NASA para evitar que el asteroide YR4 choque contra la Tierra en 2032
Las probabilidades de impacto crecen mientras se estudian los distintos métodos para el desvío o la destrucción completa del meteorito.
Más información: Julia, la española que vigila el asteroide que podría estrellarse contra la Tierra: "Sería como si explotase una bomba atómica"
La amenaza de que un asteroide colisione con la Tierra ha sido una preocupación constante para la comunidad científica y las agencias espaciales internacionales desde hace décadas. Aunque la probabilidad de un impacto catastrófico es baja, las consecuencias serían devastadoras, y en las últimas semanas la inquietud no ha dejado de crecer. El descubrimiento del asteroide 2024 YR4, una roca de entre 50 y 100 metros, ha provocado la activación del Protocolo de Seguridad Planetaria de la ONU por primera vez y las probabilidades de que impacte contra nuestro planeta que manejan la NASA y la ESA se han disparado en los últimos días.
Los principales telescopios terrestres e incluso telescopios espaciales como el James Webb se enfocan ahora en determinar el riesgo potencial para el futuro de la humanidad que supondría el impacto del asteroide, previsto para diciembre 2032 y con estos países señalados como potenciales dianas. Inicialmente, los cálculos de la agencia espacial estadounidense situaban la probabilidad en el 1,2%, pero según se ha ido estudiando su trayectoria de YR4 en los siguientes días, las probabilidades han subido hasta el 1,9% primero y el 2,3% después, mientras la Agencia Espacial Europea (ESA) sitúa ese porcentaje en el 2,23%.
Eso ha activado todas las alarmas en los organismos de defensa planetaria, que estudian cómo hacer frente a una amenaza de estas características sin esperar a que Bruce Willis nos salve de un posible Armaggedón. En el grupo de científicos expertos en la materia se encuentra Julia de León, investigadora del Instituto Astrofísico de Canarias. En declaraciones a EL ESPAÑOL-Omicrono, señaló que 2024 YR4 podría tener una capacidad de destrucción similar a la de una bomba atómica en caso de cayera en la superficie y en una zona poblada. De confirmarse el peligro de colisión, hay diversas estrategias y teorías para el desvío de asteroides, aunque de momento sólo se ha probado con la misión DART.
Un desvío exitoso
La misión DART o Double Asteroid Redirection Test (Prueba de Redireccionamiento de Doble Asteroide, en español) fue "la primera demostración de la tecnología de impactador cinético en la que una nave espacial choca deliberadamente contra un asteroide conocido a alta velocidad para desviar su trayectoria", según Lindley Johnson, oficial de Defensa Planetaria de la NASA.
Lanzada en 2021 a bordo de un cohete Falcon 9 de SpaceX, la sonda DART impactó a 23.000 km/h contra Dimorphos, la luna de 160 metros de diámetro del asteroide binario Didymos, el 26 de septiembre de 2022. Por sus condiciones era el candidato ideal para el primer experimento de defensa planetaria, aunque no estaba en la trayectoria de colisionar con nuestro planeta y, por lo tanto, no representaba una amenaza real para el planeta.
Los telescopios Hubble y Webb de la NASA captan el impacto de Dart sobre el asteroide Dimorphos
El impacto alteró con éxito la órbita de Dimorphos, acortándola en unos 32 minutos, superando el umbral mínimo de 73 segundos en más de 25 veces. Observaciones posteriores señalaron que el choque arrojó al espacio 1.000 toneladas de roca, y que la sonda no dejó un cráter en el asteroide, sino que lo habría convertido en un montón de escombros. Incluso China se ha decidido a usar una técnica similar, con una misión prevista para que despegue este año y en la que estrellará uno de sus grandes cohetes contra un asteroide.
"Lo bueno de haber detectado ahora el asteroide 2024 YR4, tras haber realizado la misión DART, es que ya sabemos cómo debe de ser el tamaño de la aeronave, su peso y la velocidad con la que hay que impactar para desviarlo", explica Julia de León. La composición del 2024 YR4 podría ser muy similar a Dimorphos, lo que invitaría a repetir el mismo tipo de estrategia para que no sea una amenaza contra la Tierra.
Las imágenes tomadas por DART antes del impacto, las proporcionadas por el minisatélite LICIAcube y las obtenidas por los telescopios espaciales James Webb y Hubble, ofrecieron información clave para conocer las propiedades de la superficie de Dimorphos, además de mostrar la cola de polvo provocada por el impacto.
Sin embargo, esa información es insuficiente para conocer con detalle la eficacia de esta técnica para desviar asteroides, algo necesario para validar su uso en otros escenarios realmente peligrosos para nuestro planeta y mejorar su desempeño. Según la NASA, el impacto de DART "fue solo el comienzo. Ahora, usamos las observaciones para estudiar de qué están hechos estos cuerpos y cómo se formaron, además de cómo defender nuestro planeta".
Estudio del impacto
Para eso está la sonda Hera, lanzada el pasado 7 de octubre y desarrollada por la ESA (con una importante participación española) con el objetivo de probar tecnologías clave para la defensa planetaria: la navegación autónoma en las cercanías de un cuerpo celeste de baja gravedad y un estudio detallado de las secuelas del impacto de DART.
Una vez que llegue en 2026 al sistema Didymos, Hera entrará en órbita para realizar una completa cartografía visual, láser y radioeléctrica de alta resolución de Dimorphos, elaborará mapas detallados de su superficie y estructura interior, con una resolución aproximada de un metro y aún mayor en las proximidades del impacto entre la sonda y el asteroide.
La misión HERA de la ESA
Pero, ¿jugar a esta especie de billar cósmico es la mejor manera de defender nuestro planeta del posible impacto de asteroides? "Depende de varios factores", explicó a EL ESPAÑOL-Omicrono el madrileño Diego Escorial, que coordina la parte técnica de todos los distintos subsistemas de Hera. "Primero tienes que saber cuál es el asteroide que viene y sus características, de ahí que haga falta una nave como Hera que haga las veces de observador. El método que nosotros estamos usando y probando es el impacto cinético, que es el más apropiado para ciertos asteroides, no para todos".
En el caso de objetos estelares más grandes, la cosa se complica y de momento es territorio inexplorado. "Es física pura", asegura Escorial. "Si es muy grande, como el meteorito que acabó con los dinosaurios, lo que tendrías que enviar para que se choque contra él tiene que ser enorme también, y a día de hoy no podemos lanzar un artefacto de 300.000 toneladas. Pero para asteroides pequeñitos como Dimorphos, que todavía pueden causar un destrozo bastante grande a nivel local, este método es perfecto".
Omicrono
La parte más importante de la defensa planetaria, recuerda Escorial, "es cuándo detectas el asteroide. Si lo haces con 20 años de antelación, con que lo muevas un poquito se irá desintegrando con el tiempo y al final se desviará bastante. Si lo detectas tres meses antes de llegar es mucho más difícil y hay que darle un golpe muy grande". Afortunadamente, el peligro de 2024 YR4 ha sido detectado con el tiempo suficiente como para preprar un impacto cinético similar al de DART.
Artefactos nucleares
Aún así, recientes estudios científicos apuestan por utilizar artefactos nucleares para desviar asteroides como única opción viable cuando hay poco tiempo de reacción o cuando sus dimensiones son mucho más amenazantes que las de Dimorphos o 2024 YR4. "Lanzar una bomba nuclear en un cohete supone ciertos riesgos y habría mucha gente diciendo que igual no es una buena idea", sostiene Escorial. "Tampoco lo descartaría por completo, pero nuestro método es mucho más seguro, siempre que la trayectoria de colisión se descubra con el suficiente tiempo de antelación".
Delta IV Heavy en el momento de su lanzamiento. Omicrono
Para asteroides de gran tamaño o cuando el tiempo de advertencia es corto, la detonación de un dispositivo nuclear cerca de la superficie del asteroide podría vaporizar parte de este, creando una eyección de material que generaría un empuje suficiente como para desviar su trayectoria.
Este último escenario fue el planteado por la NASA en 2018, en un programa que no pasó de la fase conceptual. La agencia espacial estadounidense planteó entonces un problema al Laboratorio Nacional de Lawrence Livermore (California), donde el protagonista era un asteroide al que había que desviar por su peligro de impacto contra la Tierra.
Impresión artística del impacto de un asteroide con la tierra. Foto: Don Davis ESA
Los cálculos arrojaron que se necesitaban 75 cohetes Delta IV Heavy de United Launch Alliance (ULA) para reorientar al asteroide Bennu de unos 500 metros y 60 millones de toneladas. Este modelo de cohete ejecutó su último vuelo en abril de 2024, por lo que habría que buscarle un sustituto, pero da una idea de la magnitud.
Fue entonces cuando se creó el proyecto HAMMER (Hypervelocity Asteroid Mitigation Mission for Emergency Response o Misión de Mitigación de Asteroides a Hipervelocidad para Respuesta a Emergencias). El objetivo era desviar el asteroide utilizando su propia energía cinética, con la posibilidad de acarrear un arma nuclear.
Más recientemente, en 2021, el Centro de Ciencias Espaciales de China inició un estudio para enviar una flota de cohetes y hacerlos chocar contra ese mismo asteroide Bennu. El planteamiento de Pekín fue estrellar un total de 23 naves espaciales contra ese mismo cuerpo celeste y así desviarlo de la trayectoria de impacto con la Tierra, algo que está programado para dentro de 150 años.
Sin embargo, como explicaba el ingeniero español, esta opción conlleva riesgos significativos, como la fragmentación del asteroide en múltiples piezas que podrían seguir representando una amenaza. Se puede pasar de tener una roca grande concentrada y convenientemente estudiada a cientos o miles más pequeñas imposibles de monitorizar.
Láser y tractores gravitacionales
La ablación láser es otra de las técnica en estudio que manejan los expertos. Consiste en utilizar láseres de alta potencia, como los que ya se están probando en el ámbito militar, para calentar y vaporizar la superficie del asteroide, creando un chorro de gas que, por reacción, modificaría su trayectoria. Aunque esta tecnología aún se encuentra en fases muy tempranas, ofrece la ventaja de un control preciso y la posibilidad de operar a distancia, sin necesidad de aterrizar, impactar u orbitar el asteroide potencialmente peligroso.
Desde 1995 se lleva estudiando esta posibilidad, aunque no se ha concretado ninguna iniciativa que pase por diseñar y desarrollar una plataforma de energía directa capaz de hacer frente a una roca de entre 40 y 90 metros de diámetro como 2024 YR4. Uno de los más ambiciosos hasta la fecha es el proyecto DE-STAR (siglas en inglés de Sistema de energía dirigida para apuntar a asteroides y exploración), propuesto por investigadores de la Universidad de California.
Recreación de un rayo láser lanzado contra un asteroide Omicrono
Lo que plantean es un conjunto modular de láseres de clase kilovatio alimentados por energía solar, que formarían una matriz de hasta un kilómetro cuadrado en la órbita terrestre para desviar el objetivo desde lejos. También contemplan el desarrollo y fabricación de sistemas DE-STARLITE, mucho más pequeños, que serían capaces de desplazarse hasta el objetivo y utilizar láseres para desviarlo desde cerca.
También se estudia, como alternativa al láser, el uso de rayos X. Mediante una simulación en el laboratorio, el grupo de investigación del Laboratorio Nacional de Sandia en Nuevo México, EEUU, demostró el pasado septiembre un sistema para desviar asteroides utilizando rayos X para desviar rocas de hasta 4 kilómetros de diámetro.
Máquina Z en el Laboratorio Nacional Sandia Omicrono
En un artículo publicado en Nature Physics, el equipo describe cómo utilizaron rayos X para apuntar a dos maquetas de asteroides de 12 milímetros de ancho suspendidos en el vacío mediante finos anillos metálicos: una muestra estaba compuesta de cuarzo, mientras que la otra estaba hecha de sílice fundida. Para generar los rayos X utilizaron la máquina Z, el generador de ondas electromagnéticas de alta frecuencia más grande del mundo.
En ambos experimentos, observaron que los pulsos de rayos X calentaban la superficie de los asteroides, dando como resultado una columna de vapor que generaba un impulso transferido a estos cuerpos de cuarzo y sílice. Esto se traduce en velocidades de aproximadamente 69,5 metros por segundo y 70,3 metros por segundo, que serían suficientes para desviar asteroides peligrosos, aunque el resultado final dependería de la composición química del asteroide.
Otro enfoque propuesto por expertos es el uso de tractores gravitacionales, que recuerda a los que aparecían en películas y series de ciencia ficción como Star Trek. Esto implicaría posicionar una nave espacial de gran masa cerca del asteroide, utilizando la atracción gravitacional mutua para alterar lentamente su trayectoria. Aunque este método requiere un tiempo prolongado para ser efectivo y una detección temprana de la amenaza, ofrecería una forma controlada de desviar asteroides sin necesidad de impacto directo.
En cualquier caso, cada método tiene sus limitaciones y desafíos, y tanto los láseres como los rayos X o los tractores gravitacionales necesitarían mucho tiempo para su desarrollo y pruebas, lo que impediría su uso ante la amenaza que supone YR4. Lo más lógico, prudente y probable para una amenaza como la de 2024 YR4, de confirmarse su trayectoria de colisión, sería intentar repetir el éxito logrado con DART.
