Como evitar que un asteroide impacte en la Tierra

[AlbertR]

Un artículo recién publicado por científicos de la NASA y de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear analiza la mejor manera de evitar el impacto de un asteroide que se dirige hacia la Tierra. La conclusión es que, por encima de cierto tamaño, (de aproximadamente unos 300 metros de diámetro), lo mejor que se puede hacer es lanzarle una bomba, (sí, je, je, como en las películas,  pero con importantes diferencias) En las películas se detona un arma nuclear en el propio asteroide y éste se rompe en pedazos. Pero eso no parece una buena idea: no se puede estar seguro de lo que sucederá con los trozos. En lugar de un solo gran asteroide que se dirige hacia nosotros, ahora tendríamos cientos de otros ligeramente más pequeños y además radiactivos.

Lo que realmente parece eficiente es lo que se llama una "detonación de alejamiento". Se hace explotar la bomba a cierta distancia del asteroide (aproximadamente a 50-1000 metros de la superficie). El objetivo no es destruirlo, sino calentarlo, calentarlo muchísimo. Aunque hay un pulso térmico de la bomba sobre el asteroide, esa no es la forma principal de calentamiento eficaz. La bomba genera un enorme pulso de rayos X, rayos Gamma y neutrones de alta energía. Estos penetran la superficie y son absorbidos por el material bajo la superficie creando vapor.

En el estudio han utilizado modelos informáticos sofisticados que tienen en cuenta todos los factores físicos, para ver qué tan eficiente es el mecanismo explosivo para mover un asteroide amenazante. Como sujeto de prueba, eligieron nuestro viejo conocido Bennu, un conglomerado de escombros rocosos de 500 metros de diámetro que actualmente está siendo examinado por la misión OSIRIS-REx de la NASA. La razón de ésto es que tenemos muchos y buenos datos de él, incluida su forma, densidad, etc., pero también porque a medida que avanza la misión obtendremos datos aún mejores. También porque es una misión de retorno de muestras, por lo que los científicos podrán conocer la composición exacta del material de la superficie, ayudando a mejorar los modelos.

 

Una simulación de supercomputadora realizada por el físico Mike Owen de LLNL ilustra cómo una detonación nuclear de 1 megatón podría impartir suficiente energía en la superficie del asteroide Bennu para desviarlo de su curso, si estuviera en una trayectoria de colisión con la Tierra. El punto negro es la ubicación de la detonación simulada, a unos 100 metros de la superficie del ecuador. Los colores muestran dónde los rayos X calentarían una capa delgada de material de la superficie. Las áreas azules se calentarían, pero no lo suficiente como para expulsar material. Todas las demás áreas coloreadas depositarían suficiente energía para expulsar el material de la superficie y alterar la velocidad y trayectoria del asteroide.

La gran cantidad de energía depositada en el asteroide vaporizará mucho material. Esto sucede muy rápido (una fracción de milisegundo) de forma que el material se expande violentamente. Obtendremos una gran cantidad de gas expandiéndose extremadamente rápido ... que es más o menos la descripción de cómo funciona un cohete. Este gas en expansión empuja al asteroide, creando una fuerza que modifica un poco su velocidad, su vector velocidad, no solo el módulo sino también la dirección. Eso es exactamente lo que se desea. Con el tiempo, incluso un pequeño cambio en la velocidad puede hacer que el asteroide “pierda” el objetivo de la Tierra.

 

La cantidad de desviación depende de muchos factores: la masa del asteroide, su forma y tamaño, el material en la superficie, la porosidad de ese material, su resistencia estructural, el tipo de bomba, el rendimiento explosivo de la bomba, y la distancia de separación de la explosión. De hecho, eso es lo que esta investigación está tratando de descubrir, cómo todos esos factores juegan en la cantidad de desviación. Los modelos han descubierto que la vaporización de la superficie a través de la bomba nuclear funciona bastante bien para un asteroide como Bennu, le produce una desviación de velocidad de aproximadamente 6 cm/s. Eso no es mucho, pero con un tiempo de anticipación de 13 años, eso sería suficiente. Resumiendo, si tenemos tiempo suficiente antes del impacto, una detonación nuclear extrasuperficial es suficiente para desviar al asteroide.

Hay indicios de que podría ser aún mejor. Aunque no pudieron modelar esto en detalle, notaron que el material vaporizado que se expande rápidamente creará una onda de presión bastante grande, comprimiendo el material sólido debajo de él. Esto irónicamente, es similar a lo que sucede en un impacto de un meteorito en la Tierra. Esa compresión excavará un cráter en la superficie del asteroide, y ese material también será expulsado. Esto agrega un impulso extra, desviando el asteroide aún más. Calculan que para asteroides como Bennu esto podría reducir el tiempo de anticipación necesario a solo 3 ó 4 años. Y eso es una muy buena noticia.

El estudio también compara la explosión extrasuperficial de una bomba con un impactador cinético, es decir golpear al asteroide tan fuerte como sea posible con un cohete. El impactador cinético también cambia la velocidad y la dirección, pero en el estudio deducen que esto puede funcionar bien hasta un tamaño de asteroide de unos 300 metros, pero si es más grande que eso, una bomba nuclear es más eficiente.

 

Todavía hay mucha modelación y simulación por hacer, ya que todavía hay mucho que no sabemos sobre los asteroides, pero este trabajo es pionero y esperanzador. El documento científico, (observad que permite descargar gratis el pdf completo) está en: Options and uncertainties in planetary defense: Impulse-dependent response and the physical properties of asteroids

Información adicional en: Nuclear impulse could deflect massive asteroid y también en Options and uncertainties in planetary defense: Mission planning and vehicle design for flexible response

 

Saludos.

 

Editado 20 de Noviembre del 2019 por AlbertR

[jordix]

han llamado ya a bruce willis? 

[AlbertR]

hace 22 minutos, jordix dijo:

Han llamado ya a Bruce Willis? 

 

Sale en el vídeo, a partir de 4:16 / 7:58  Saludos.

[Lucho2000]

Bien, ahora el tema crítico es detectarlos a tiempo… Saludos