Resultados Inesperados de la Misión de la NASA para Desviar un Asteroide

En 2022, la NASA dirigió una nave espacial para impactar un asteroide aproximadamente del tamaño de la Gran Pirámide de Guiza con el fin de alterar su trayectoria.

La misión demostró que redirigir objetos en el espacio es factible. Además de cambiar el curso del asteroide Dimorphos, el impacto provocó que grandes rocas se desprendieran del asteroide, con tamaños que oscilan entre 1 y 7 metros (3-23 pies) de diámetro. Investigaciones recientes que rastrean las rocas resultantes encontraron que su movimiento ocurrió en direcciones inesperadas, lo que podría influir en futuras estrategias de desviación de asteroides.

"Aún no se ha realizado un cálculo completo del momento total en todas las direcciones, pero el cono de eyección se extiende lateralmente, así como en la dirección de la nave espacial entrante", explica el equipo en su artículo. "Por lo tanto, un componente significativo del momento, posiblemente varias veces mayor que el que contribuye al factor β, se transportó perpendicular al vector de velocidad de Dimorphos. Para comprender completamente el efecto del impacto en la órbita de Dimorphos, es necesario explorar la distribución espacial del campo de escombros y usarla para determinar el momento neto de todos sus componentes."

El equipo examinó la distribución de 104 rocas fotografiadas por el Cubesat Italiano Ligero para la Imagen de Asteroides (LICIACube), que acompañó a la misión Prueba de Redirección de Asteroides Doble (DART). Estas rocas, con radios entre 0.2 y 3.6 metros (0.7 a 11.8 pies), se alejaron de Dimorphos a velocidades de hasta 52 metros por segundo (116 millas por hora) tras el impacto. Mientras que se anticipaba la redirección del asteroide, las trayectorias tomadas por estas rocas fueron menos esperadas.

"Observamos que las rocas no estaban dispersas al azar en el espacio", dijo Tony Farnham, autor principal del artículo y científico investigador en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Maryland (UMD), en un comunicado. "En cambio, estaban agrupadas en dos grupos bastante distintos, con ausencia de material en otros lugares, lo que significa que algo desconocido está actuando aquí."

El mayor grupo de escombros contenía aproximadamente el 70 por ciento de los objetos expulsados y se movía hacia el sur a altas velocidades con un ángulo poco profundo respecto a la superficie del asteroide. El equipo sugiere que estos podrían ser fragmentos de grandes rocas que se rompieron por el impacto con los paneles solares de DART.

"Los paneles solares de DART probablemente golpearon dos grandes rocas, llamadas Atabaque y Bodhran, en el asteroide", añadió Jessica Sunshine, coautora y profesora de astronomía y geología en UMD. "La evidencia sugiere que el grupo sureño de material expulsado probablemente está compuesto por fragmentos de Atabaque, una roca con un radio de 3.3 metros."

Según la investigación, las rocas liberadas por el impacto transportaron más de tres veces el momento de la propia nave espacial DART. Además, dado que las rocas expulsadas generalmente se movieron perpendicularmente a la dirección de DART, la misión podría haber alterado el plano orbital del asteroide hasta en un grado, potencialmente causando que rote o tambalee en el espacio.

"Si un asteroide estuviera tambaleándose hacia nosotros, y supiéramos que teníamos que moverlo una cantidad específica para evitar que impactara la Tierra, entonces todas estas sutilezas se vuelven muy, muy importantes", agregó Sunshine. "Puedes pensar en ello como un juego cósmico de billar. Podríamos fallar el bolsillo si no consideramos todas las variables."

Aunque Dimorphos no representa una amenaza para la Tierra, las futuras misiones de desviación de asteroides deberán considerar la dinámica compleja observada en este caso.

"Deep Impact golpeó una superficie que era esencialmente partículas muy pequeñas y uniformes, por lo que sus eyecciones fueron relativamente suaves y continuas", continuó Sunshine, quien fue investigadora principal adjunta en la misión Deep Impact de la NASA. "Y aquí, vemos que DART impactó una superficie rocosa y llena de grandes rocas, resultando en estructuras caóticas y filamentosas en sus patrones de eyección."

"Comparar estas dos misiones lado a lado nos da esta visión sobre cómo diferentes tipos de cuerpos celestes responden a los impactos, lo cual es crucial para asegurar que una misión de defensa planetaria sea exitosa."

El equipo indica que es necesario un análisis exhaustivo del momento de las rocas superficiales para determinar cómo los impactos futuros afectarán objetos similares. La misión Hera de la Agencia Espacial Europea está programada para llegar a Dimorphos en 2026 para estudiar más a fondo el impacto.

"Logramos desviar un asteroide, moviéndolo de su órbita", añadió Farnham. "Nuestra investigación muestra que, si bien el impacto directo de la nave DART causó este cambio, las rocas expulsadas dieron un impulso adicional que fue casi tan grande. Ese factor adicional cambia la física que necesitamos considerar al planificar este tipo de misiones."

El estudio fue publicado en The Planetary Science Journal.