Por primera vez en la historia, la NASA logra alterar la órbita de un asteroide y demostrar que la defensa planetaria es posible
- 12 mar
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Un experimento espacial parecía simplemente una prueba tecnológica, pero años de observaciones han revelado un resultado inesperado que cambia cómo se entiende la defensa planetaria.
Publicado por Eugenio M. Fernández Aguilar
Físico, escritor y divulgador científico
La Tierra recibe constantemente material procedente del espacio. Cada día llegan a la atmósfera toneladas de polvo cósmico y pequeñas partículas, y cada cierto tiempo fragmentos algo mayores alcanzan el planeta. En la mayoría de los casos se desintegran sin consecuencias, pero la historia geológica demuestra que impactos más grandes han ocurrido y pueden volver a ocurrir. Por eso, desde hace décadas, científicos y agencias espaciales trabajan en una pregunta clave: qué hacer si algún día se detecta un asteroide con riesgo real de colisión.
Responder a esa pregunta implica tres retos distintos: detectar los objetos cercanos a la Tierra, calcular con precisión su trayectoria y, en caso necesario, encontrar una forma de modificarla. En los últimos años, la misión DART de la NASA se diseñó precisamente para poner a prueba una de esas estrategias. El nuevo estudio publicado en Science Advancesanaliza con gran detalle las consecuencias del impacto de esa nave contra un pequeño asteroide y utiliza años de observaciones para reconstruir lo que ocurrió después en el sistema formado por Didymos y su luna Dimorphos.
Un experimento pensado para una amenaza que aún no existe
El sistema de asteroides Didymos se convirtió en un laboratorio natural para ensayar técnicas de defensa planetaria. Está formado por un asteroide principal y un pequeño satélite, Dimorphos, que orbita a su alrededor. En septiembre de 2022 la nave DART se lanzó deliberadamente contra ese pequeño cuerpo para comprobar si un impacto cinético podía modificar su movimiento.
El objetivo principal de la misión era cambiar la órbita de Dimorphos alrededor de Didymos. Ese cambio se produjo: tras el choque, el pequeño asteroide pasó a completar su órbita más rápido que antes. El impacto levantó además una nube de material expulsado desde la superficie. Parte de esos fragmentos escapó al espacio, algo importante porque el material eyectado puede amplificar el efecto del impacto.
Los investigadores explican en el estudio que este proceso se mide mediante un parámetro denominado factor de amplificación del momento. En términos sencillos, se trata de comparar el impulso transmitido por la nave con el impulso total final, que incluye el empuje adicional generado por el material expulsado. Tal como describen los autores, “el material expulsado puede ser observado y el momento transportado por esa eyección se suma al momento impartido por el impactador cinético”.
Ese fenómeno convierte un simple choque en un proceso mucho más eficiente para alterar trayectorias.
Cómo se mide el cambio en la trayectoria de un asteroide
Determinar con precisión la trayectoria de un objeto a millones de kilómetros de distancia no es sencillo. Para hacerlo, los investigadores combinaron distintos tipos de observaciones astronómicas acumuladas durante décadas.
El equipo reunió miles de mediciones de posición del sistema Didymos, además de observaciones de radar y datos obtenidos por la propia nave DART durante su aproximación. A esa base se añadieron 22 eventos de ocultación estelar, situaciones en las que el asteroide pasa por delante de una estrella y bloquea brevemente su luz. Estos eventos permiten medir posiciones con una precisión extremadamente alta.
Gracias a esa combinación de técnicas, los científicos pudieron reconstruir la trayectoria del sistema con gran exactitud. El análisis permitió calcular el cambio de velocidad provocado por el impacto de DART y proyectarlo en la dirección de movimiento del sistema alrededor del Sol.
El resultado fue claro: la señal es estadísticamente robusta. Según el estudio, la detección del cambio en velocidad alcanza una significancia cercana a nueve desviaciones estándar, lo que significa que no puede explicarse por fluctuaciones aleatorias en los datos.
Ese nivel de precisión convierte este trabajo en uno de los análisis más detallados jamás realizados sobre el efecto de una intervención humana en un cuerpo celeste.
La primera modificación humana de una órbita alrededor del Sol
El análisis reveló algo que va más allá del objetivo original de la misión. El impacto no solo alteró el movimiento de Dimorphos alrededor de su asteroide principal, sino que también produjo un cambio en la trayectoria del sistema completo alrededor del Sol.
Los investigadores estimaron que el sistema Didymos experimentó un cambio de velocidad de aproximadamente −11,7 micrómetros por segundo en la dirección de su movimiento orbital.
Puede parecer una cifra insignificante, pero incluso variaciones minúsculas pueden acumularse con el tiempo. En este caso, ese cambio corresponde a una modificación de unos 360 metros en el semieje mayor de la órbita solar del sistema y a una reducción de unos 150 milisegundos en su periodo orbital, que es de aproximadamente 2,1 años.
La importancia del resultado no está en la magnitud inmediata del efecto, sino en lo que demuestra. Por primera vez, un objeto construido por el ser humano ha producido un cambio medible en la órbita heliocéntrica de otro cuerpo celeste.
Como señalan los autores del estudio, “presentamos la primera medición de un cambio causado por el ser humano en la órbita heliocéntrica de un cuerpo celeste”.
Ese logro transforma un experimento tecnológico en una prueba real de capacidad.
Lo que el experimento revela sobre los asteroides
El estudio también permitió obtener nueva información sobre la estructura física de los dos asteroides del sistema. A partir del análisis del impulso transferido y de la dinámica orbital posterior, los investigadores estimaron la masa y densidad de ambos cuerpos.
Los resultados indican que Didymos tiene una densidad cercana a 2600 kg por metro cúbico, mientras que Dimorphos es menos denso, con unos 1540 kg por metro cúbico.
Esa diferencia sugiere que Dimorphos podría ser un objeto formado por acumulación de fragmentos expulsados anteriormente por Didymos, algo que coincide con teorías previas sobre la formación de sistemas binarios de asteroides.
El estudio también calculó el factor de amplificación del momento para el impacto. El valor obtenido, cercano a 2, indica que la combinación del impacto de la nave y el material expulsado produjo aproximadamente el doble del impulso que habría generado la nave por sí sola.
Este tipo de mediciones es fundamental para planificar futuras misiones. Si los científicos conocen con precisión cómo responde un asteroide a un impacto, pueden diseñar estrategias más eficaces para modificar su trayectoria en caso de amenaza real.
El siguiente paso en la defensa planetaria
Aunque el experimento ha sido un éxito, los investigadores consideran que todavía queda mucho por aprender. Parte de las incertidumbres actuales tienen que ver con la dirección exacta en la que se expulsó el material tras el impacto o con la estructura interna del propio asteroide.
En los próximos años, la misión Hera de la Agencia Espacial Europea visitará el sistema Didymos. Su objetivo será estudiar de cerca el cráter dejado por DART y obtener datos directos sobre la estructura de ambos asteroides.
Estos datos permitirán refinar los modelos y mejorar las estimaciones actuales. También ayudarán a entender mejor cómo responderían otros asteroides a un impacto similar.
El trabajo concluye que las misiones de desvío mediante impacto cinético pueden modificar la órbita heliocéntrica de un sistema de asteroides, lo que representa un avance significativo en la capacidad de la humanidad para prevenir posibles impactos futuros.
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