¿Está Planetary Defense PI en el cielo?
En febrero de 2013, los observadores del cielo de todo el mundo centraron su atención en el asteroide 2012 DA14, una roca cósmica de unos 150 metros (50 pies) de diámetro que iba a volar más cerca de la Tierra que la nave espacial que nos trae la televisión por satélite.
Mientras se preparaban para el evento único en varias décadas, no se dieron cuenta de que otro pedazo de escombros celestiales se precipitaba hacia la Tierra, con un rumbo más directo. El 15 de febrero de 2013, el meteorito Chelyabinsk, un asteroide de aproximadamente 62 pies (19 metros) de diámetro, explotó sobre la ciudad de Chelyabinsk, Rusia, cuando entró en la atmósfera de la Tierra en un ángulo poco profundo. La explosión destrozó ventanas y dañó edificios, y casi dos mil personas resultaron heridas, aunque afortunadamente nadie murió.
"Resultó que ese día venían dos asteroides completamente independientes", dijo Philip Lubin, profesor de física de la Universidad de California en Santa Bárbara y uno de los muchos científicos que esperaban el encuentro cercano a la Tierra de 2012 DA14. “Sabíamos que uno de ellos iba a extrañar la Tierra. El otro, ni siquiera sabíamos que vendría”.
Para Lubin y científicos como él, incidentes como estos subrayan la importancia de una sólida defensa planetaria: la detección, el seguimiento, la caracterización y, en última instancia, la defensa contra asteroides y cometas potencialmente peligrosos. Los eventos que amenazan la ciudad como Chelyabinsk son raros, ocurren aproximadamente una vez cada 50 a 100 años, pero son potencialmente devastadores. El más reciente de estos sucesos fue el evento de Tunguska, un estallido en el aire sobre el este de Siberia en 1908, que arrasó cientos de kilómetros cuadrados de bosque. Todavía más raros, pero sin embargo posibles, son los objetos que amenazan con una extinción masiva, como el impactador de Chicxulub, que acabó con los dinosaurios hace unos 66 millones de años, o el estallido en el aire más reciente (hace 12,800 años) que causó una quema generalizada y el inicio de un “invierno de impacto” llamado Younger Dryas.
Crédito: Alexander Cohen
Sin embargo, no se puede descartar la posibilidad de que objetos más grandes se acerquen incómodamente a la Tierra en un futuro cercano: Apophis, con sus 1,214 metros (370 pies) de diámetro, se acercará el viernes 13th en abril de 2029, mientras que se espera que Bennu, con 1,608 m (490 pies) de diámetro, realice un paso similar en 2036. Aunque no se prevé que golpeen la Tierra, incluso cambios relativamente pequeños en su órbita podrían hacer que entren en bolsas gravitatorias. llamados "ojos de cerradura" que pueden colocarlos en una trayectoria más directa hacia la Tierra.
“Si atraviesa el ojo de la cerradura gravitacional, generalmente golpeará la Tierra en la siguiente ronda”, dijo Lubin.
Las estrategias para la defensa planetaria han progresado desde la investigación de mejores métodos para comprender las amenazas, hasta los esfuerzos para desviar los peligros potenciales y cambiar sus órbitas, incluida una estrategia desarrollada por el grupo de Lubin, que propuso el uso de láseres para empujar objetos amenazantes fuera del camino de la Tierra. (Consulte su sitio web para obtener más información sobre la defensa planetaria basada en láser: www.deepspace.ucsb.edu/projects/directed-energy-planetary-defense)
In dos papeles sobre el tema de la defensa planetaria terminal presentado a la revista Avances en la investigación espacial, acompañado de un pieza de opinión publicado en Scientific American, Lubin y el co-investigador Alexander Cohen presentan un método más proactivo para lidiar con los peligrosos desechos espaciales extraterrestres. El proyecto se llama PI, que cariñosamente significa Pulverizar It.
Prepararse para lo inevitable: ¿hacer o no hacer?
“Si bien a menudo decimos que nada en la vida es seguro excepto la muerte y los impuestos, ciertamente también podemos agregar la extinción humana a esta lista”, dijo Lubin. “Hay un gran asteroide o cometa acechando en nuestro sistema solar con la palabra 'Tierra' escrita en él. Simplemente no sabemos dónde está o cuándo llegará”.
En los últimos 113 años, la Tierra ha sido golpeada por dos grandes asteroides que podrían haber amenazado la vida de millones si hubieran golpeado una ciudad importante. Sin embargo, la humanidad tuvo suerte. A la luz de esta amenaza muy real, es hora de planificar y ejecutar seriamente un programa de defensa planetaria, dicen los investigadores. PI permite un enfoque lógico y rentable para el último programa de protección ambiental.
Divide y vencerás
La clave de la estrategia de PI es el despliegue de una serie de varillas penetrantes, posiblemente llenas de explosivos, colocadas en el camino del asteroide para "cortar y trocear" el objeto amenazante. Las varillas penetradoras, de aproximadamente 4 a 12 pulgadas (10 a 30 cm) de diámetro y de seis a diez pies de largo, fragmentan el núcleo del asteroide o cometa cuando choca contra ellos a una velocidad extrema.
Crucialmente, en lugar de desviar el objeto, la estrategia es dejar que la Tierra reciba el golpe, dijeron los investigadores, pero primero desmontar el asteroide en piezas más pequeñas, generalmente del tamaño de una casa, y dejar que los fragmentos entren en la atmósfera terrestre. La atmósfera puede absorber la energía y vaporizar aún más las piezas del tamaño de una casa en pequeños escombros que no tocan el suelo.
Dado que el asteroide original ahora ingresa a la atmósfera como una gran nube distribuida de pequeños fragmentos, estos distribuyen espacial y temporalmente la energía del impacto, lo que descorrela las ondas expansivas creadas por cada fragmento. Esto reduce enormemente la amenaza de catastrófico a más de un "espectáculo de fuegos artificiales", completo con luz y sonido.
“Si puede reducir los grandes eventos, que son peligrosos, en un montón de pequeños eventos que son inofensivos, en última instancia, ha mitigado la amenaza”, dijo Cohen.
“Lo que es único acerca de este método es que puede tener tiempos de respuesta increíblemente cortos”, agregó Lubin. “Un problema que tienen otras técnicas, como los métodos de desvío de asteroides, es que están severamente limitados en sus tiempos de respuesta. En otras palabras, confían en obtener un activo para desviar la amenaza hasta el asteroide mucho antes de que se acerque a la Tierra”.
En cambio, el método PI de "cortar y cortar" intercepta asteroides o cometas cuando se acercan a la Tierra y podría ser desplegado por vehículos de lanzamiento que ya existen en la actualidad, como SpaceXFalcon 9 y NASA, SLS para objetivos más grandes. Según los cálculos de los físicos, los objetivos más pequeños como el meteorito de Chelyabinsk podrían interceptarse minutos antes del impacto utilizando lanzadores mucho más pequeños similares a los interceptores ICBM, mientras que los objetivos que representan una amenaza más grave, como Apophis, podrían interceptarse solo 10 días antes del impacto. . Los tiempos de mitigación tan cortos no tienen precedentes, según los investigadores.
La mejor defensa es un buen ataque
Otra parte del programa es considerar un enfoque proactivo para proteger nuestro planeta, dijeron los investigadores.
“Por mucho que nos vacunemos para prevenir enfermedades futuras, como ahora sabemos dolorosamente, podríamos vacunar al planeta usando las matrices de penetración como las agujas de una inyección de vacuna para prevenir una pérdida catastrófica de vidas en el futuro”, dijo Lubin. .
En este enfoque, el mismo sistema se puede usar para eliminar de manera proactiva objetos amenazantes como Apophis y Bennu para proteger a las generaciones futuras.
“No se aprecia bien que objetos grandes y amenazantes como los asteroides Apophis y Bennu sean extremadamente serios”, continuó. “Si golpean, cada uno de ellos tiene una energía en el impacto igual a todos de las armas nucleares en la Tierra combinadas. Imagina que todo el arsenal nuclear de la Tierra es detonado en unos pocos segundos. Con PI podemos prevenir este escenario”.
Este nuevo enfoque, según Lubin y Cohen, podría hacer que la defensa planetaria sea bastante factible y "fácil como IP", y permitiría una hoja de ruta lógica hacia un sistema de defensa planetaria robusto.
“Es posible una respuesta extraordinariamente rápida”, dijo Lubin. “No vemos ningún sensacional tecnológico. Es sinérgico con la generación actual de vehículos de lanzamiento y otros que están saliendo”. Además, agregó Lubin, el método "estaría en gran sinergia con futuras operaciones lunares", con la luna actuando potencialmente como una "base de operaciones avanzada".
“La humanidad finalmente podría controlar su destino y evitar una futura extinción masiva como la de los anteriores inquilinos de la Tierra que no se molestaron en defender el planeta, los dinosaurios”.
Para ver cómo funciona este sistema, visite el sitio web del grupo de Cosmología Experimental de la UCSB Página del proyecto PI-Terminal Planetary Defense.
La investigación en este proyecto también fue realizada por Jeeya Khetia, Tegan Costa, Hannah Shabtian, Dharv Patel, Alok Thakrar, Alex Korn y Kellan Colburn.
