El 11 de septiembre de 2022, ingenieros de un centro de control de vuelo en Turín, Italia, enviaron una señal de radio al espacio profundo. Su destino era la sonda espacial DART (Prueba de Redirección de Doble Asteroide) de la NASA, que volaba hacia un asteroide a más de 8 millones de kilómetros de distancia.
El mensaje provocó que la sonda ejecutara una serie de comandos preprogramados que provocaron el desprendimiento de DART de un pequeño satélite del tamaño de una caja de zapatos, aportado por la Agencia Espacial Italiana (ASI), llamado LICIACube.
Quince días después, cuando el viaje de DART terminó en una colisión frontal intencionada con el asteroide cercano a la Tierra Dimorphos, LICIACube sobrevoló el asteroide para tomar una serie de fotos, proporcionando a los investigadores las únicas observaciones in situ de la primera demostración mundial de la desviación de un asteroide.
Tras analizar las imágenes de LICIACube, científicos de la NASA y el ASI informan en The Planetary Science Journal que aproximadamente 16 millones de kilogramos (35,3 millones de libras) de polvo y rocas fueron expulsados del asteroide como resultado del impacto, refinando las estimaciones previas basadas en datos de observaciones terrestres y espaciales.
Si bien los escombros desprendidos del asteroide representaron menos del 0,5 % de su masa total, seguían siendo 30 000 veces mayores que la masa de la nave espacial. El impacto de los escombros en la trayectoria de Dimorphos fue drástico: poco después de la colisión, el equipo de DART determinó que los escombros expulsados impulsaron a Dimorphos con una fuerza varias veces mayor que la de la propia nave espacial.
«La columna de material liberado por el asteroide fue como una breve explosión del motor de un cohete», declaró Ramin Lolachi, científico investigador que dirigió el estudio desde el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
La cola de material que se formó detrás de Dimorphos se hizo prominente casi 12 días después del impacto de DART, lo que le dio al asteroide una apariencia similar a la de un cometa, como se observa en esta imagen captada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA en octubre de 2022. Las observaciones del Hubble se realizaron a aproximadamente 10,9 millones de kilómetros de distancia. Crédito: NASA, ESA, STScI, Jian-Yang Li (PSI); Procesamiento de imágenes: Joseph DePasquale
La conclusión importante de la misión DART es que una nave espacial pequeña y ligera puede alterar drásticamente la trayectoria de un asteroide de tamaño y composición similares a Dimorphos, que es un asteroide «pila de escombros», o una acumulación suelta y porosa de material rocoso unido débilmente por la gravedad.
«Esperamos que muchos asteroides cercanos a la Tierra tengan una estructura similar a la de Dimorphos», afirmó Dave Glenar, científico planetario de la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore, quien participó en el estudio. Por lo tanto, es fundamental considerar este impulso adicional de la columna de escombros al construir futuras naves espaciales para desviar asteroides de la Tierra.
La NASA eligió a Dimorphos, que no representa una amenaza para la Tierra, como objetivo de la misión debido a su relación con otro asteroide más grande llamado Didymos. Dimorphos orbita a Didymos en un sistema binario de asteroides, de forma similar a como la luna orbita la Tierra. Fundamentalmente, la posición de ambos con respecto a la Tierra permitió a los astrónomos medir la duración de la órbita de la pequeña luna antes y después de la colisión.
Las observaciones terrestres y espaciales revelaron que DART acortó la órbita de Dimorphos en 33 minutos. Sin embargo, estas observaciones de largo alcance, realizadas a 10,9 millones de kilómetros (6,8 millones de millas) de distancia, eran demasiado lejanas para permitir un estudio detallado de los escombros del impacto. Esa era la tarea de LICIACube.
Tras el impacto de DART, LICIACube solo tuvo 60 segundos para realizar sus observaciones más cruciales. Al pasar velozmente junto al asteroide a 21 140 kilómetros por hora, la sonda tomó una instantánea de los escombros aproximadamente cada tres segundos. Su imagen más cercana se tomó a tan solo 85,3 km de la superficie de Dimorphos.
La corta distancia entre LICIACube y Dimorphos proporcionó una ventaja única, ya que permitió al cubesat capturar imágenes detalladas de los escombros polvorientos desde múltiples ángulos.
El equipo de investigación estudió una serie de 18 imágenes de LICIAcube. Las primeras imágenes de la secuencia mostraron la aproximación frontal de LICIAcube. Desde este ángulo, la columna estaba brillantemente iluminada por la luz solar directa. A medida que la nave espacial planeaba cerca del asteroide, su cámara giró para mantener la columna a la vista.
Al observar el asteroide, la luz solar se filtró a través de la densa nube de escombros y el brillo de la columna disminuyó. Esto sugirió que la columna estaba compuesta principalmente por partículas grandes (de aproximadamente un milímetro o más de diámetro) que reflejan menos luz que los diminutos granos de polvo.
Dado que las partes más internas de la columna estaban tan densas de escombros que eran completamente opacas, los científicos utilizaron modelos para estimar la cantidad de partículas ocultas a la vista. Los datos de otros asteroides con escombros, incluyendo fragmentos de Bennu entregados a la Tierra en 2023 por la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA, y experimentos de laboratorio ayudaron a refinar la estimación.
«Estimamos que este material oculto representaba casi el 45% de la masa total de la columna», afirmó Timothy Stubbs, científico planetario del Centro Goddard de la NASA, quien participó en el estudio.
Si bien DART demostró que una colisión a alta velocidad con una nave espacial puede cambiar la trayectoria de un asteroide, Stubbs y sus colegas señalan que diferentes tipos de asteroides, como aquellos compuestos de material más resistente y compacto, podrían responder de manera diferente a un impacto similar a DART.
«Cada vez que interactuamos con un asteroide, encontramos algo que nos sorprende, así que aún queda mucho trabajo por hacer», concluyó Stubbs. «Pero DART representa un gran avance para la defensa planetaria».
Con información de The Planetary Science Journal
Compártelo:
Descubre más desde SKYCR.ORG: NASA, exploración espacial y noticias astronómicas
Suscríbete y recibe las últimas entradas en tu correo electrónico.
