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Osiris-Rex ayudará a una mejor estimación de peligro de impacto de asteroides

Misión Osiris-Rex al asteroide 1999 RQ36 (Bennu)

La nave se lanzará en el año 2016 y llegará al asteroide 1999 RQ36 (Bennu) en 2018

Cada año, los sensores diseñados para detectar explosiones nucleares ven ráfagas inofensivas en la atmósfera superior de la Tierra cuando se desintegra un asteroide de pocos metros de ancho. Pequeños asteroides son mucho más numerosos que los grandes, por lo que los accesos destructivos a la Tierra son muy raros. Sin embargo, debido a su potencial de devastación, el programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA (NEO) apoya estudios que están realizando búsquedas continúas para encontrar los objetos más grandes y predecir su amenaza de impacto con la Tierra.

Según el programa NEO de la NASA, hay más de 1.300 "asteroides potencialmente peligrosos" (PHA) - objetos de al menos 150 yardas (unos 140 metros) de ancho con una muy pequeña posibilidad de impactar con nosotros algún día, porque sus órbitas los llevan cerca de la órbita de la Tierra.

retorno de la capsula OSIRIS-REx retorno de la capsula OSIRIS-REx

"Los asteroides pasan a un promedio de 12 a 15 kilómetros por segundo (alrededor de 27.000 a 33.000 millas por hora) en relación a la Tierra, tan rápido que llevan una enorme energía en virtud de su velocidad", dice Edward Beshore de la Universidad de Arizona, Tucson, investigador principal adjunto de la misión de la NASA Osiris-Rex de retorno de muestras de asteroides. "Cualquier cosa más de unos pocos cientos de metros de ancho que parezca estar en curso de colisión con la Tierra es muy preocupante".

La dificultad principal es la obtención de suficientes observaciones para poder predecir sus órbitas con certeza suficiente para averiguar si podrían golpear en algún punto.

"Cuando un asteroide realiza un pase cerca de la Tierra, la atracción gravitacional de nuestro planeta cambia la órbita del asteroide", dice Beshore. "Sin embargo, se nos hace difícil predecir cómo afectará este cambio a la evolución de la órbita del asteroide, porque también hay otras pequeñas fuerzas que actúan continuamente sobre el asteroide para cambiar su órbita. La más importante de estas fuerzas más pequeñas es el efecto Yarkovsky - un empuje de minutos en un asteroide que se calienta cuando pasa por el sol y luego vuelve a irradiar ese calor en una dirección diferente en forma de radiación infrarroja.

"El efecto Yarkovsky sucede simplemente porque se necesita tiempo para que las cosas se calienten y enfríen. Los objetos tienden a ser más fríos justo antes del amanecer y cálidos a media tarde, después de horas de iluminación por el sol en lo alto. "Un edificio de ladrillo puede estar caliente, incluso en las horas tempranas de la tarde, ya que irradia el calor acumulado de todo un día de sol", dice Beshore. De la misma manera, un asteroide irradia la mayor parte de su calor de su "lado de tarde", dándole el pequeño empujón Yarkovsky que es variable dependiendo principalmente del tamaño del asteroide, forma y composición.

La misión de la NASA Osiris-Rex (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, and Regolith Explorer) realizará las mediciones más precisas hasta la fecha del efecto Yarkovsky visitando un PHA llamado "1999 RQ36" o simplemente "RQ36".

misión Osiris-Rex retorno de capsula con muestra de asteroide

"Para un objeto tan grande, que tiene una de las probabilidades más altas conocidas de impacto con la Tierra, una entre 2.400 probabilidades en el siglo XXII, según los cálculos de Steve Chesley, un astrónomo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA", dijo Beshore. RQ36 es de aproximadamente 457 metros (500 yardas) de ancho.

Las mejores mediciones del efecto Yarkovsky se hacen cuando se conoce con precisión la posición de un asteroide. "Si un asteroide se acerca mucho, podemos obtener las observaciones de radar de él", dice Beshore. "Con las mediciones de radar, se obtienen muy buenos datos de su rango y por lo tanto se puede limitar muy bien un aspecto de su órbita. Si podemos conseguir hacer la medición un par de veces (o más) a lo largo de algunos años, nos ayudará a entender su comportamiento orbital y podemos empezar a hacer una estimación del efecto Yarkovsky.

Estimamos que la posición del asteroide y lo que su órbita debe ser mediante el uso de la física newtoniana y relativista. Si vemos una desviación de la posición estimada, entonces debe ser debido a la suma de todas estas otras pequeños fuerzas, y creemos que la mayor de ellas es el efecto Yarkovsky".

Habilitando medidas como éstas el equipo estima en RQ36 una fuerza muy pequeña del efecto Yarkovsky - aproximadamente igual al peso que se siete cuando golpean tres uvas, de acuerdo con Beshore. "Aunque es muy pequeña, esta fuerza es constante y se acumula con el tiempo para cambiar significativamente la órbita del asteroide", añade Beshore.

Programado para su lanzamiento en 2016, Osiris-Rex llegará a RQ36 en 2018 y orbitará al asteroide hasta el año 2021. Mediante la comunicación continua con una nave espacial en órbita alrededor de RQ36, el equipo obtendrá una idea mucho mejor de la órbita del asteroide.

"Esperamos que Osiris-Rex nos permitirá hacer una estimación de la fuerza de Yarkovsky en RQ36 de por lo menos dos veces tan precisa como tenemos disponible ahora", dice Jason Dworkin, científico del proyecto Osiris-Rex en el Centro Goddard de Vuelo Espacial en Greenbelt, Md.

El equipo utilizará lo que se aprenda sobre el efecto Yarkovsky en RQ36 para ayudar a estimar los efectos sobre otros asteroides. "Lo que queremos ser capaces de hacer es crear un modelo que diga que está bien si me das un asteroide de este tamaño, hecho de esta composición, con este tipo de topografía, y poder estimar para usted cuál será el efecto Yarkovsky" dice Beshore. "Así que ahora es probable que podamos llegar a una mejor noción de lo que puede esperarse de otros asteroides que no tengan la suerte de tener una nave espacial a su alrededor".

misión Osiris-Rex sobrevuelo del asteroide 1999 RQ36

Teniendo en cuenta que Osiris-Rex nos permite un mejor modelo del efecto Yarkovsky y descubrir un asteroide que podría golpearnos algún día, ¿se podría hacer algo al respecto?

"Hay varias estrategias de mitigación", dice Beshore. "Se puede explotar un pequeño dispositivo nuclear por encima de la superficie en un lado del asteroide. Esto podría ser muy efectivo - sería vaporizar la capa de la superficie, que luego volaría a muy alta velocidad causando un empuje de cohete que lo aceleraría unos pocos centímetros por segundo. Esto podría ser suficiente para desviar el asteroide. Otras estrategias incluyen impactadores cinéticos, donde se golpea un asteroide con un proyectil pesado muy duro que se mueve a gran velocidad. En 2005, la misión Deep Impact de la NASA golpeó al cometa Tempel 1 con un lingote de cobre 370 kilos a unos cinco kilómetros por segundo (más de 11.000 millas por hora), no es suficiente para alterar significativamente la órbita de un asteroide de cinco kilómetros de tamaño, pero es una prueba de la tecnología para este tipo de misión. Otra idea es utilizar un tractor de gravedad - una estación espacial con la suficiente precisión cerca del asteroide que poco a poco lo desviaría con sólo su fuerza gravitatoria".

La clave de todas estas estrategias es descubrir el asteroide con suficiente antelación a la fecha de su impacto y tratar de desviarle a tiempo, según Beshore. "Si usted está tratando de desviar una flecha, no se tendría que aplicar mucha fuerza a la flecha para que ampliamente no alcanzase su objetivo si se puede desviar cuando salió el arco", dice Beshore. "Por otro lado, si usted tuviera que desviarla a la derecha antes de llegar al destino, habría necesidad de empujarla mucho más para sacarla del camino".

Una de las primeras cosas que se llevarían a cabo si un asteroide parece estar en curso de colisión con la Tierra es enviar una sonda al asteroide que podría parecerse mucho a Osiris-Rex, de acuerdo con Beshore. "Tenemos que caracterizar primero y elegir la estrategia correcta de desviación", dice Beshore. "Por ejemplo, sabemos que la densidad de RQ36 es de aproximadamente 1 gramo por centímetro cúbico, más de dos veces menos que la roca sólida. Esto significa que es probable que sea un montón de escombros - una colección de cantos rodados, rocas y polvo ligeramente unidos por la gravedad. Algunas estrategias de desviación pueden ser ineficaces con este tipo de asteroides". Osiris-Rex determinará si RQ36 es en realidad un montón de escombros en órbita alrededor de él y revelará los efectos sutiles en la órbita de la gravedad de los grumos grandes y densos dentro del asteroide. Una sonda como Osiris-Rex podría mapear la estructura interna de un asteroide de este modo, proporcionando valiosa información sobre dónde dirigir el mecanismo de desviación.

misión Osiris-Rex colector de muestras de asteroide

Osiris-Rex también determinará la composición de RQ36 utilizando mediciones a distancia tanto de la luz visible y los espectrómetros de infrarrojos, y mediante la recopilación de una muestra de material de la superficie del asteroide y regresará a la Tierra para su estudio. Dado que el efecto Yarkovsky puede variar dependiendo del tipo de material y su distribución, una sonda con la capacidad de Osiris-Rex para cartografiar la composición de la superficie, permitirá una estimación más precisa del efecto Yarkovsky en la órbita del asteroide.

La misión también proporcionará la experiencia crítica de navegar por los asteroides. "No tenemos mucha experiencia haciendo maniobras precisas cerca de uno de estos objetos con un peso muy pequeño", dice Beshore. "No es fácil mantenerse en órbita alrededor de ellos - la atracción gravitacional de este asteroide es tan débil, que el empuje de la luz solar en los paneles solares de nuestra nave será más o menos similar a la cantidad de la fuerza de la gravedad de RQ36. Sí tenemos que factorizar muchas de estas fuerzas para navegar y operar alrededor de un asteroide, con Osiris-Rex vamos a generar un conjunto de técnicas y tecnologías para cualquier misión que fuese a un asteroide para caracterizarlo por adelantado en una misión de mitigación".

Más información sobre Osiris-Rex

Modificado por última vez enJueves, 08 Septiembre 2016 04:18