Prevención de impactos de asteroides

Los impactantes cinéticos como el utilizado por el Test de Redirección de Doble Asteroide – su impacto con la luna de asteroides Dimorphos fotografiada arriba – son uno de los muchos métodos diseñados para alterar la trayectoria de un asteroide para prevenir su potencial colisión con la Tierra.

Evitación de impactos de asteroides comprende los métodos mediante los cuales los objetos cercanos a la Tierra (NEO) en un curso potencial de colisión con la Tierra podrían desviarse, evitando eventos de impacto destructivos. El impacto de un asteroide lo suficientemente grande u otros NEO causaría, según la ubicación del impacto, tsunamis masivos o tormentas de fuego múltiples, y un impacto invernal causado por el efecto de bloqueo de la luz solar de grandes cantidades de polvo de roca pulverizado y otros desechos depositados en la estratosfera.. Se cree que una colisión hace 66 millones de años entre la Tierra y un objeto de aproximadamente 10 kilómetros (6 millas) de ancho produjo el cráter Chicxulub y desencadenó el evento de extinción del Cretácico-Paleógeno que la comunidad científica entiende que causó la extinción de todos dinosaurios no aviares.

Si bien las posibilidades de una colisión importante son bajas a corto plazo, es casi seguro que ocurrirá eventualmente a menos que se tomen medidas defensivas. Los eventos astronómicos, como los impactos de Shoemaker-Levy 9 en Júpiter y el meteorito de Chelyabinsk de 2013, junto con el creciente número de objetos cercanos a la Tierra descubiertos y catalogados en la Sentry Risk Table, han llamado la atención sobre tales amenazas. La popularidad de la película de 2021 Don't Look Up ayudó a crear conciencia sobre la posibilidad de evitar los NEO.

En 2016, un científico de la NASA advirtió que la Tierra no está preparada para tal evento. En abril de 2018, la Fundación B612 informó: "Es 100 % seguro que seremos golpeados por un asteroide devastador, pero no estamos 100 % seguros de cuándo". También en 2018, el físico Stephen Hawking, en su último libro, Respuestas breves a las grandes preguntas, consideró que la colisión de un asteroide era la mayor amenaza para el planeta. Se han descrito varias formas de evitar el impacto de un asteroide. No obstante, en marzo de 2019, los científicos informaron que los asteroides pueden ser mucho más difíciles de destruir de lo que se pensaba anteriormente. Además, un asteroide puede volver a ensamblarse debido a la gravedad después de haber sido interrumpido. En mayo de 2021, los astrónomos de la NASA informaron que se pueden necesitar de 5 a 10 años de preparación para evitar un impactador virtual basado en un ejercicio simulado realizado por la Conferencia de Defensa Planetaria de 2021.

En 2022, la nave espacial DART de la NASA impactó en Dimorphos, reduciendo el período orbital de la luna del planeta menor en 32 minutos. Esta misión constituye el primer intento exitoso de desviación de un asteroide. En 2025, la CNSA planea lanzar otra misión de desviación del objeto cercano a la Tierra 2019 VL5, un asteroide de 30 metros de ancho que incluirá una nave espacial impactadora y de observación.

Esfuerzos de desviación

Objetos conocidos de la Tierra – a partir de enero de 2018
Video (0:55; 23 de julio de 2018)
(La órbita de la Tierra en blanco)

Frecuencia de asteroides pequeños aproximadamente de 1 a 20 metros de diámetro impactando la atmósfera de la Tierra.

Según el testimonio de un experto en el Congreso de los Estados Unidos en 2013, la NASA necesitaría al menos cinco años de preparación antes de poder lanzar una misión para interceptar un asteroide. En junio de 2018, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de EE. UU. advirtió que Estados Unidos no estaba preparado para un evento de impacto de asteroide, y desarrolló y publicó el "Plan de Acción de la Estrategia Nacional de Preparación de Objetos Cercanos a la Tierra" para prepararme mejor.

La mayoría de los esfuerzos de desviación para un objeto grande requieren de un año a décadas de advertencia, lo que da tiempo para preparar y llevar a cabo un proyecto para evitar colisiones, ya que aún no se ha desarrollado ningún hardware de defensa planetaria conocido. Se ha estimado que un cambio de velocidad de solo 3,5/t × 10⁻² m·s⁻¹ (donde t es el número de años hasta el impacto potencial) necesarios para desviar con éxito un cuerpo en una trayectoria de colisión directa. Además, bajo ciertas circunstancias, se necesitan cambios de velocidad mucho menores. Por ejemplo, se estimó que había una alta probabilidad de que 99942 Apophis pasaran por la Tierra en 2029 con una probabilidad de 10⁻⁴ de regresar en una trayectoria de impacto en 2035 o 2036. Luego se determinó que una desviación a partir de esta posible trayectoria de retorno, varios años antes del paso, podría lograrse con un cambio de velocidad del orden de 10⁻⁶ m·s⁻¹.

La prueba de redirección de doble asteroide (DART) de la NASA, la primera misión a gran escala del mundo para probar la tecnología para defender la Tierra contra posibles peligros de asteroides o cometas, se lanzó en un cohete SpaceX Falcon 9 desde el Space Launch Complex 4 East en la base de la Fuerza Espacial Vandenberg. en California.

El impacto de un asteroide de 10 kilómetros (6,2 mi) en la Tierra ha causado históricamente un evento de nivel de extinción debido al daño catastrófico a la biosfera. También existe la amenaza de que los cometas ingresen al Sistema Solar interior. La velocidad de impacto de un cometa de período largo probablemente sería varias veces mayor que la de un asteroide cercano a la Tierra, lo que haría que su impacto fuera mucho más destructivo; además, es poco probable que el tiempo de advertencia sea más de unos pocos meses. Los impactos de objetos tan pequeños como 50 metros (160 pies) de diámetro, que son mucho más comunes, son históricamente extremadamente destructivos a nivel regional (ver el cráter Barringer).

Averiguar la composición material del objeto también es útil antes de decidir qué estrategia es la adecuada. Misiones como la sonda Deep Impact de 2005 y la nave espacial Rosetta han proporcionado información valiosa sobre qué esperar. En octubre de 2022, se propuso un método para mapear el interior de un asteroide potencialmente problemático para determinar la mejor área de impacto.

Historia de los mandatos del gobierno de EE. UU.

Los esfuerzos en la predicción del impacto de asteroides se han concentrado en el método de sondeo. El Taller de interceptación de objetos cercanos a la Tierra patrocinado por la NASA en 1992 y organizado por el Laboratorio Nacional de Los Álamos evaluó los problemas relacionados con la interceptación de objetos celestes que podrían golpear la Tierra. En un informe de 1992 a la NASA, se recomendó una encuesta coordinada de Spaceguard para descubrir, verificar y proporcionar observaciones de seguimiento de asteroides que cruzan la Tierra. Se esperaba que esta encuesta descubriera el 90% de estos objetos de más de un kilómetro dentro de 25 años. Tres años más tarde, otro informe de la NASA recomendó estudios de búsqueda que descubrirían entre el 60% y el 70% de los objetos cercanos a la Tierra de período corto de más de un kilómetro dentro de diez años y obtendrían un 90% de integridad dentro de cinco años más.

En 1998, la NASA adoptó formalmente el objetivo de encontrar y catalogar, para 2008, el 90 % de todos los objetos cercanos a la Tierra (NEO) con diámetros de 1 km o más que podrían representar un riesgo de colisión para la Tierra. La métrica de 1 km de diámetro se eligió después de que un estudio considerable indicara que el impacto de un objeto de menos de 1 km podría causar un daño local o regional significativo, pero es poco probable que cause una catástrofe mundial. El impacto de un objeto mucho más grande que 1 km de diámetro bien podría resultar en daños en todo el mundo y potencialmente incluso en la extinción de la especie humana. El compromiso de la NASA ha resultado en la financiación de varios esfuerzos de búsqueda de NEO, que lograron un progreso considerable hacia la meta del 90 % para 2008. Sin embargo, el descubrimiento en 2009 de varios NEO de aproximadamente 2 a 3 kilómetros de diámetro (por ejemplo, 2009 CR₂, 2009 HC₈₂, 2009 KJ , 2009 MS y 2009 OG) demostraron que aún quedaban objetos grandes por detectar.

El representante de los Estados Unidos, George E. Brown Jr. (D-CA), fue citado expresando su apoyo a los proyectos de defensa planetaria en Air & Space Power Chronicles, diciendo "Si algún día en el futuro descubrimos con suficiente antelación que un asteroide lo suficientemente grande como para causar una extinción masiva va a chocar contra la Tierra, y entonces alteraremos el curso de ese asteroide para que no nos golpee, será uno de los logros más importantes de toda la historia de la humanidad."

Debido al compromiso de larga data del congresista Brown con la defensa planetaria, una Cámara de Representantes de EE. UU. el proyecto de ley, H.R. 1022, fue nombrado en su honor: The George E. Brown, Jr. Near-Earth Object Survey Act. Este proyecto de ley "para proporcionar un programa de Inspección de Objetos Cercanos a la Tierra para detectar, rastrear, catalogar y caracterizar ciertos asteroides y cometas cercanos a la Tierra" fue presentado en marzo de 2005 por la representante Dana Rohrabacher (R-CA). Finalmente se convirtió en S.1281, la Ley de autorización de la NASA de 2005, aprobada por el Congreso el 22 de diciembre de 2005, posteriormente firmada por el presidente y declarando en parte:

El Congreso de los Estados Unidos ha declarado que el bienestar general y la seguridad de los Estados Unidos exigen que la competencia única de la NASA se dirija a detectar, rastrear, catalogar y caracterizar asteroides y cometas cercanos a la Tierra para dar aviso y mitigación del peligro potencial de tales objetos cercanos a la Tierra. El Administrador de la NASA planificará, desarrollará e implementará un programa de Encuesta de objetos cercanos a la Tierra para detectar, rastrear, catalogar y caracterizar las características físicas de objetos cercanos a la Tierra iguales o superiores a 140 metros de diámetro para evaluar la amenaza de tales objetos cercanos a la Tierra. Será el objetivo del programa de Encuesta alcanzar el 90% de la finalización de su catálogo de objetos cercanos a la Tierra (basado en poblaciones estadísticamente predichas de objetos cercanos a la Tierra) dentro de los 15 años siguientes a la fecha de promulgación de esta ley. El Administrador de la NASA transmitirá al Congreso a más tardar un año después de la fecha de promulgación de la presente ley un informe inicial que proporcione lo siguiente: A) Un análisis de posibles alternativas que la NASA pueda emplear para llevar a cabo el programa de Encuesta, incluidas alternativas terrestres y espaciales con descripciones técnicas. b) Una opción recomendada y un proyecto de presupuesto para llevar a cabo el programa de Encuesta de conformidad con la opción recomendada. (C) Analysis of possible alternatives that NASA could employ to divert an object on a likely collision course with Earth.

El resultado de esta directiva fue un informe presentado al Congreso a principios de marzo de 2007. Este fue un estudio de Análisis de Alternativas (AoA) dirigido por la oficina de Análisis y Evaluación de Programas (PA&E) de la NASA con apoyo externo consultores, Aerospace Corporation, NASA Langley Research Center (LaRC) y SAIC (entre otros).

Consulte también Mejora de la predicción del impacto.

Proyectos en curso

Número de NEO detectados por diversos proyectos.

NEOWISE – primeros cuatro años de datos a partir de diciembre de 2013 (animado; 20 de abril de 2018)

El Centro de Planetas Menores en Cambridge, Massachusetts, ha estado catalogando las órbitas de asteroides y cometas desde 1947. Recientemente se le han sumado estudios que se especializan en localizar objetos cercanos a la Tierra (NEO), muchos (desde principios de 2007) financiado por la oficina del programa Near Earth Object de la NASA como parte de su programa Spaceguard. Uno de los más conocidos es LINEAR, que comenzó en 1996. Para 2004, LINEAR estaba descubriendo decenas de miles de objetos cada año y representaba el 65% de todas las detecciones de asteroides nuevos. LINEAR utiliza dos telescopios de un metro y un telescopio de medio metro con base en Nuevo México.

El Catalina Sky Survey (CSS) se lleva a cabo en la estación Catalina del Steward Observatory, ubicada cerca de Tucson, Arizona, en los Estados Unidos. Utiliza dos telescopios, uno de 1,5 metros (60 pulgadas) f/2 en la cima del monte Lemmon y un telescopio Schmidt de 68 cm (27 pulgadas) f/1,7 cerca del monte Bigelow (ambos en Tucson, Arizona). área). En 2005, CSS se convirtió en la encuesta NEO más prolífica superando a Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) en el número total de NEO y asteroides potencialmente peligrosos descubiertos cada año desde entonces. CSS descubrió 310 NEO en 2005, 396 en 2006, 466 en 2007 y en 2008 se encontraron 564 NEO.

Spacewatch, que utiliza un telescopio de 90 centímetros ubicado en el Observatorio Kitt Peak en Arizona, actualizado con equipos automáticos de puntería, imágenes y análisis para buscar intrusos en los cielos, fue creado en 1980 por Tom Gehrels y Robert S. McMillan del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona en Tucson, y ahora está siendo operado por McMillan. El proyecto Spacewatch ha adquirido un telescopio de 1,8 metros, también en Kitt Peak, para buscar objetos cercanos a la Tierra, y ha dotado al viejo telescopio de 90 centímetros de un sistema electrónico de imágenes mejorado con una resolución mucho mayor, mejorando su capacidad de búsqueda.

Otros programas de seguimiento de objetos cercanos a la Tierra incluyen el seguimiento de asteroides cercanos a la Tierra (NEAT), la búsqueda de objetos cercanos a la Tierra del Observatorio Lowell (LONEOS), la encuesta de objetos cercanos a la Tierra de Campo Imperatore (CINEOS), la Asociación Japonesa de Guardias Espaciales y Asiago- Encuesta de asteroides DLR. Pan-STARRS completó la construcción del telescopio en 2010 y ahora está observando activamente.

El Sistema de Última Alerta de Impacto Terrestre de Asteroides, ahora en funcionamiento, realiza exploraciones frecuentes del cielo con miras a una detección posterior en el tramo de colisión de la órbita del asteroide. Esos serían demasiado tarde para desviarlos, pero aún estarían a tiempo para la evacuación y preparación de la región de la Tierra afectada.

Otro proyecto, apoyado por la Unión Europea, es NEOShield, que analiza opciones realistas para prevenir la colisión de un NEO con la Tierra. Su objetivo es proporcionar diseños de misiones de prueba para conceptos factibles de mitigación de NEO. El proyecto hace especial hincapié en dos aspectos.

1. El primero es el enfoque del desarrollo tecnológico en técnicas e instrumentos esenciales necesarios para la orientación, navegación y control (GNC) en las cercanías de asteroides y cometas. Esto, por ejemplo, permitirá golpear tales cuerpos con una nave espacial de impacto cinético de alta velocidad y observarlos antes, durante y después de un intento de mitigación, por ejemplo, para la determinación de órbita y el monitoreo.
2. El segundo se centra en refinar la caracterización de objetos cercanos a la Tierra (NEO). Además, NEOShield-2 llevará a cabo observaciones astronómicas de OCT, para mejorar la comprensión de sus propiedades físicas, concentrándose en los tamaños más pequeños de la mayor preocupación con fines de mitigación, e identificar nuevos objetos adecuados para las misiones de caracterización física y demostración de deflexión NEO.

"Guardia espacial" es el nombre de estos programas vagamente afiliados, algunos de los cuales reciben fondos de la NASA para cumplir con un requisito del Congreso de los EE. UU. de detectar el 90 % de los asteroides cercanos a la Tierra de más de 1 km de diámetro para 2008. Un estudio de la NASA de 2003 sobre un programa de seguimiento sugiere gastar EE. $ 250–450 millones para detectar el 90% de todos los asteroides cercanos a la Tierra de 140 metros o más para 2028.

NEODyS es una base de datos en línea de NEO conocidos.

Misión centinela

La Fundación B612 es una fundación privada sin fines de lucro con sede en los Estados Unidos, dedicada a proteger la Tierra de los impactos de asteroides. Está dirigido principalmente por científicos, ex astronautas e ingenieros del Instituto de Estudios Avanzados, el Instituto de Investigación del Suroeste, la Universidad de Stanford, la NASA y la industria espacial.

Como organización no gubernamental, ha llevado a cabo dos líneas de investigación relacionadas para ayudar a detectar objetos cercanos a la Tierra que algún día podrían golpear la Tierra y encontrar los medios tecnológicos para desviar su camino y evitar tales colisiones. El objetivo de la fundación había sido diseñar y construir un telescopio espacial de búsqueda de asteroides con financiación privada, Sentinel, que se lanzaría en 2017-2018. Sin embargo, el proyecto se canceló en 2015. Si el telescopio infrarrojo de Sentinel hubiera estado estacionado en una órbita similar a la de Venus, habría ayudado a identificar NEO amenazantes al catalogar el 90% de aquellos con diámetros mayores a 140 metros (460 pies).), así como el estudio de objetos más pequeños del Sistema Solar.

Los datos recopilados por Sentinel habrían ayudado a identificar asteroides y otros objetos cercanos a la Tierra que representan un riesgo de colisión con la Tierra, al ser enviados a redes científicas de intercambio de datos, incluida la NASA e instituciones académicas como Minor Planet Center. La fundación también propone la desviación de asteroides de NEO potencialmente peligrosos mediante el uso de tractores de gravedad para desviar sus trayectorias lejos de la Tierra, un concepto inventado conjuntamente por el director ejecutivo de la organización, el físico y exastronauta de la NASA, Ed Lu.

Proyectos prospectivos

Orbit@home pretende proporcionar recursos informáticos distribuidos para optimizar la estrategia de búsqueda. El 16 de febrero de 2013, el proyecto se detuvo debido a la falta de subvenciones. Sin embargo, el 23 de julio de 2013, el programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA seleccionó el proyecto orbit@home para su financiación y debía reanudar sus operaciones en algún momento a principios de 2014. A partir del 13 de julio de 2018, el proyecto está fuera de línea según a su sitio web.

Se espera que el Gran Telescopio de Sondeo Sinóptico, actualmente en construcción, realice un sondeo exhaustivo de alta resolución a partir de principios de la década de 2020.

Detección desde el espacio

El 8 de noviembre de 2007, el Subcomité de Espacio y Aeronáutica del Comité de Ciencia y Tecnología de la Cámara de Representantes celebró una audiencia para examinar el estado del programa de estudio de objetos cercanos a la Tierra de la NASA. Los funcionarios de la NASA propusieron la posibilidad de utilizar el Explorador de reconocimiento de infrarrojos de campo amplio.

WISE examinó el cielo en la banda infrarroja con una sensibilidad muy alta. Los asteroides que absorben la radiación solar se pueden observar a través de la banda infrarroja. Se utilizó para detectar NEO, además de realizar sus objetivos científicos. Se proyecta que WISE podría detectar 400 NEO (aproximadamente el dos por ciento de la población estimada de NEO de interés) dentro de la misión de un año.

NEOSSat, el satélite de vigilancia de objetos cercanos a la Tierra, es un microsatélite lanzado en febrero de 2013 por la Agencia Espacial Canadiense (CSA) que buscará objetos cercanos a la Tierra en el espacio. Además, Near-Earth Object WISE (NEOWISE), una extensión de la misión WISE, comenzó en septiembre de 2013 (en su segunda extensión de misión) para cazar asteroides y cometas cerca de la órbita de la Tierra.

Impacto Profundo

La investigación publicada en la edición del 26 de marzo de 2009 de la revista Nature describe cómo los científicos pudieron identificar un asteroide en el espacio antes de que entrara en la atmósfera de la Tierra, lo que permitió a las computadoras determinar su área de origen en el Sistema Solar, así como predecir la hora de llegada y la ubicación en la Tierra de sus partes supervivientes destrozadas. El asteroide de cuatro metros de diámetro, llamado 2008 TC3, fue avistado inicialmente por el telescopio automatizado Catalina Sky Survey, el 6 de octubre de 2008. Los cálculos predijeron correctamente que impactaría 19 horas después del descubrimiento y en el desierto de Nubia en el norte de Sudán.

Se han identificado varias amenazas potenciales, como 99942 Apophis (anteriormente conocido por su designación provisional 2004 MN₄), que en 2004 temporalmente tuvo una probabilidad de impacto de alrededor del 3% para el año 2029. Observaciones adicionales redujeron esta probabilidad a cero.

Prueba de redirección de doble asteroide

El 26 de septiembre de 2022, DART impactó en Dimorphos, reduciendo el período orbital de la luna del planeta menor en 32 minutos. Esta misión fue el primer intento exitoso de desviación de un asteroide.

Misión de desviación de asteroides VL5 2019

En 2025, la CNSA de China tiene la intención de lanzar una misión de desviación del objeto cercano a la Tierra 2019 VL5, un asteroide de 30 metros de ancho. La misión se lanzará en la parte superior de un Long March 5 y llevará una nave espacial impactadora y observadora.

Patrón de cálculo de probabilidad de impacto

Por qué la probabilidad de impacto de asteroides a menudo sube, luego baja.

Las elipses en el diagrama de la derecha muestran la posición prevista de un asteroide de ejemplo en su aproximación más cercana a la Tierra. Al principio, con solo unas pocas observaciones de asteroides, la elipse de error es muy grande e incluye la Tierra. Otras observaciones reducen la elipse de error, pero aún incluye la Tierra. Esto aumenta la probabilidad de impacto pronosticada, ya que la Tierra ahora cubre una fracción mayor de la región de error. Finalmente, aún más observaciones (a menudo observaciones de radar, o el descubrimiento de un avistamiento previo del mismo asteroide en imágenes de archivo) reducen la elipse y revelan que la Tierra está fuera de la región de error, y la probabilidad de impacto es cercana a cero.

Para los asteroides que en realidad están en camino de golpear la Tierra, la probabilidad prevista de impacto continúa aumentando a medida que se realizan más observaciones. Este patrón similar hace que sea difícil diferenciar entre los asteroides que solo se acercarán a la Tierra y los que realmente la golpearán. Esto, a su vez, dificulta decidir cuándo dar la alarma, ya que se necesita tiempo para ganar más certeza, lo que reduce el tiempo disponible para reaccionar ante un impacto previsto. Sin embargo, dar la alarma demasiado pronto tiene el peligro de causar una falsa alarma y crear un efecto de niño que lloró lobo si el asteroide no llega a la Tierra.

Estrategias para evitar colisiones

Diversas técnicas para evitar colisiones tienen diferentes ventajas y desventajas con respecto a métricas como el rendimiento general, el costo, los riesgos de fallas, las operaciones y la preparación tecnológica. Hay varios métodos para cambiar el curso de un asteroide/cometa. Estos se pueden diferenciar por varios tipos de atributos, como el tipo de mitigación (desviación o fragmentación), fuente de energía (cinética, electromagnética, gravitatoria, solar/térmica o nuclear) y estrategia de enfoque (intercepción, punto de encuentro o estación remota).

Las estrategias se dividen en dos conjuntos básicos: fragmentación y retraso. La fragmentación se concentra en hacer que el impactador sea inofensivo al fragmentarlo y dispersar los fragmentos para que no alcancen la Tierra o sean lo suficientemente pequeños como para quemarse en la atmósfera. Delay explota el hecho de que tanto la Tierra como el impactador están en órbita. Un impacto ocurre cuando ambos alcanzan el mismo punto en el espacio al mismo tiempo, o más correctamente cuando algún punto en la superficie de la Tierra se cruza con la órbita del impactador cuando llega el impactador. Dado que la Tierra tiene aproximadamente 12 750 km de diámetro y se mueve a aprox. A 30 km por segundo en su órbita, recorre una distancia de un diámetro planetario en unos 425 segundos, o un poco más de siete minutos. Retrasar o adelantar la llegada del impactador en tiempos de esta magnitud puede, dependiendo de la geometría exacta del impacto, hacer que no toque la Tierra.

Las estrategias para evitar colisiones también pueden verse como directas o indirectas y en la rapidez con que transfieren energía al objeto. Los métodos directos, como los explosivos nucleares o los impactadores cinéticos, interceptan rápidamente la trayectoria del bólido. Se prefieren los métodos directos porque generalmente son menos costosos en tiempo y dinero. Sus efectos pueden ser inmediatos, ahorrando así un tiempo precioso. Estos métodos funcionarían para amenazas de corto y largo plazo, y son más efectivos contra objetos sólidos que se pueden empujar directamente, pero en el caso de los impactadores cinéticos, no son muy efectivos contra grandes montones de escombros sueltos. Los métodos indirectos, como los tractores de gravedad, los cohetes acoplados o los impulsores de masa, son mucho más lentos. Requieren viajar al objeto, cambiar el rumbo hasta 180 grados para el encuentro espacial y luego tomar mucho más tiempo para cambiar la trayectoria del asteroide lo suficiente como para que no alcance la Tierra.

Se cree que muchos objetos cercanos a la Tierra son "montones de escombros voladores" solo se mantiene débilmente unido por la gravedad, y un intento típico de desviación del impactor cinético del tamaño de una nave espacial podría simplemente romper el objeto o fragmentarlo sin ajustar lo suficiente su curso. Si un asteroide se rompe en fragmentos, cualquier fragmento de más de 35 metros de diámetro no se quemaría en la atmósfera y podría impactar contra la Tierra. Rastrear los miles de fragmentos similares a perdigones que podrían resultar de tal explosión sería una tarea muy abrumadora, aunque la fragmentación sería preferible a no hacer nada y permitir que el cuerpo de escombros originalmente más grande, que es análogo a una bala y una bala de cera, impacte la tierra.

Las simulaciones de In Cielo realizadas entre 2011 y 2012, en las que la tasa y la cantidad de suministro de energía eran lo suficientemente altas y coincidían con el tamaño de la pila de escombros, como después de una explosión nuclear adaptada, los resultados indicaron que cualquier fragmento de asteroide, creado después de que se entrega el pulso de energía, no representaría una amenaza de volver a fusionarse (incluso para aquellos con la forma del asteroide Itokawa), sino que alcanzaría rápidamente la velocidad de escape de su cuerpo principal (que para Itokawa es de aproximadamente 0,2 m/s) y por lo tanto salirse de una trayectoria de impacto con la Tierra.

Dispositivo explosivo nuclear

De manera similar a las tuberías anteriores llenas de una presión parcial de helio, como se utiliza en la prueba Ivy Mike de 1952, la prueba Castle Bravo de 1954 fue también fuertemente instrumentada con tubos de línea de visión (LOS), para definir y cuantificar mejor el tiempo y las energías de los rayos X y neutrones producidos por estos primeros dispositivos termonucleares. Uno de los resultados de esta labor diagnóstica dio lugar a esta representación gráfica del transporte de rayos X y neutrones energéticos a través de una línea de vacío, unos 2,3 km de largo, en la que calentaba materia sólida en el bloque "estación 1200" y generando así una bola de fuego secundaria.

Iniciar un dispositivo explosivo nuclear por encima, sobre o ligeramente por debajo de la superficie de un cuerpo celeste amenazante es una posible opción de desviación, y la altura de detonación óptima depende de la composición y el tamaño del objeto. No requiere que todo el NEO se vaporice para mitigar una amenaza de impacto. En el caso de una amenaza entrante de un "montón de escombros" la separación, o la altura de la detonación por encima de la configuración de la superficie, se ha propuesto como un medio para evitar la posible fractura de la pila de escombros. Los neutrones energéticos y los rayos X suaves liberados por la detonación, que no penetran apreciablemente la materia, se convierten en calor al encontrarse con la materia de la superficie del objeto, vaporizando ablativamente todas las áreas de la superficie expuestas a la línea de visión del objeto a una superficie poco profunda. profundidad, convirtiendo el material de la superficie que calienta en eyección y, de manera análoga a la eyección del escape de un motor de cohete químico, cambiando la velocidad, o 'empujando', el objeto fuera de curso por la reacción, siguiendo a Newton. 39;s tercera ley, con eyección yendo en una dirección y el objeto siendo propulsado en la otra. Dependiendo de la energía del dispositivo explosivo, el efecto de escape del cohete resultante, creado por la alta velocidad de la eyección de masa vaporizada del asteroide, junto con la pequeña reducción de masa del objeto, produciría un cambio suficiente. en la órbita del objeto para que no toque la Tierra.

Se ha propuesto una misión de mitigación de asteroides de hipervelocidad para respuesta de emergencia (HAMMER). Si bien no ha habido actualizaciones a partir de 2023 con respecto al MARTILLO, la NASA ha publicado su Plan de Acción y Estrategia de Defensa Planetaria regular para 2023. En él, la NASA reconoce que es crucial continuar estudiando el potencial de la energía nuclear para desviar o destruir asteroides. Esto se debe a que actualmente es la única opción de defensa si los científicos no se percataron del asteroide dentro de unos meses o años, dependiendo de la velocidad del asteroide. El informe también señala que es necesario realizar una investigación sobre las implicaciones legales, así como las implicaciones políticas sobre el tema. El uso de dispositivos nucleares contra asteroides debería ser y será la última opción, y lo más probable es que nunca se convierta en una opción a menos que sea posible la destrucción del mundo. El Tratado del Espacio Exterior se firmó para evitar cualquier uso de armas nucleares en la atmósfera terrestre.

Enfoque de distancia

Si el objeto es muy grande, pero sigue siendo un montón de escombros sueltos, una solución es detonar uno o una serie de artefactos explosivos nucleares junto al asteroide, en una posición de 20 metros (66 pies) o más. -off altura por encima de su superficie, para no fracturar el objeto potencialmente unido de forma suelta. Siempre que esta estrategia de distanciamiento se hiciera con suficiente anticipación, la fuerza de un número suficiente de explosiones nucleares alteraría la trayectoria del objeto lo suficiente como para evitar un impacto, según simulaciones por computadora y evidencia experimental de meteoritos expuestos a la luz. pulsos térmicos de rayos X de la máquina Z.

En 1967, a los estudiantes de posgrado del profesor Paul Sandorff del Instituto Tecnológico de Massachusetts se les encargó diseñar un método para evitar un impacto lejano hipotético de 18 meses en la Tierra por el asteroide 1566 Ícaro de 1,4 kilómetros de ancho (0,87 mi). un objeto que realiza acercamientos regulares a la Tierra, a veces tan cerca como 16 distancias lunares. Para lograr la tarea dentro del plazo y con un conocimiento material limitado de la composición del asteroide, se concibió un sistema de separación variable. Esto habría utilizado una serie de cohetes Saturn V modificados enviados en cursos de intercepción y la creación de un puñado de dispositivos explosivos nucleares en el rango de energía de 100 megatones, coincidentemente, el mismo que el rendimiento máximo de los soviéticos. Tsar Bomba habría sido si se hubiera utilizado un manipulador de uranio, como carga útil de cada vehículo cohete. El estudio de diseño se publicó más tarde como Project Icarus, que sirvió de inspiración para la película Meteor de 1979.

Un análisis de la NASA de las alternativas de desviación, realizado en 2007, declaró:

Las explosiones nucleares de despido se consideran 10–100 veces más eficaces que las alternativas no nucleares analizadas en este estudio. Otras técnicas que implican el uso superficial o subsuperficie de los explosivos nucleares pueden ser más eficientes, pero corren un mayor riesgo de fracturar el objetivo NEO. También conllevan mayores riesgos de desarrollo y operaciones.

En el mismo año, la NASA publicó un estudio en el que se suponía que el asteroide Apophis (con un diámetro de unos 300 metros o 1000 pies) tenía una densidad de pila de escombros mucho menor (1500 kg/m³ o 100 lb/cu ft) y, por lo tanto, una masa menor de la que ahora se sabe que tiene, y en el estudio se supone que está en una trayectoria de impacto con la Tierra para el año 2029. Bajo estas condiciones hipotéticas, el informe determina que una "nave espacial cuna" sería suficiente para desviarlo del impacto con la Tierra. Esta nave espacial conceptual contiene seis paquetes de física B83, cada uno configurado para su rendimiento máximo de 1,2 megatoneladas, agrupados y elevados por un vehículo Ares V en algún momento de la década de 2020, con cada B83 con espoletas para detonar sobre la superficie del asteroide en un altura de 100 metros o 330 pies ("1/3 del diámetro de los objetos" como su punto muerto), uno tras otro, con intervalos de una hora entre cada detonación. Los resultados de este estudio indicaron que un solo uso de esta opción "puede desviar NEO de [100–500 metros o 330–1,640 pies de diámetro] dos años antes del impacto, y NEO más grandes con al menos cinco años de advertencia". Estas cifras de eficacia se consideran "conservadoras" por sus autores, y solo se consideró la salida de rayos X térmicos de los dispositivos B83, mientras que el calentamiento de neutrones se descuidó para facilitar el cálculo.

La investigación publicada en 2021 señaló el hecho de que para una misión de desviación efectiva, se necesitaría una cantidad significativa de tiempo de advertencia, siendo ideal varios años o más. Cuanto más tiempo de advertencia se proporcione, menos energía será necesaria para desviar el asteroide lo suficiente como para ajustar la trayectoria para evitar la Tierra. El estudio también enfatizó que la desviación, en lugar de la destrucción, puede ser una opción más segura, ya que existe una menor probabilidad de que los escombros de asteroides caigan a la superficie de la Tierra. Los investigadores propusieron que la mejor manera de desviar un asteroide mediante la desviación es ajustando la salida de energía de neutrones en la explosión nuclear.

Uso superficial y subterráneo

Esta impresión temprana de Asteroid Redirect Mission artist es sugestiva de otro método de cambiar la órbita de un cuerpo celeste amenazante, capturando objetos celestes relativamente más pequeños y utilizando esos, y no los pequeños pedazos de nave espacial propuestos generalmente, como el medio de crear un poderoso impacto cinético, o alternativamente, un tractor gravitacional más fuerte y más rápido, como algunos asteroides de baja densidad como 253 Mathilde pueden disipar la energía del impacto.

En 2011, el director del Centro de Investigación de Desviación de Asteroides de la Universidad Estatal de Iowa, el Dr. Bong Wie (que había publicado anteriormente estudios de deflexión del impactador cinético), comenzó a estudiar estrategias que podrían tratar con desviaciones de 50 a 500 metros. objetos de diámetro (200-1,600 pies) cuando el tiempo de impacto en la Tierra fue de menos de un año. Llegó a la conclusión de que para proporcionar la energía requerida, una explosión nuclear u otro evento que podría generar la misma potencia son los únicos métodos que pueden funcionar contra un asteroide muy grande dentro de estos límites de tiempo.

Este trabajo resultó en la creación de un vehículo conceptual de intercepción de asteroides a hipervelocidad (HAIV), que combina un impactador cinético para crear un cráter inicial para una detonación nuclear subsuperficial de seguimiento dentro de ese cráter inicial, lo que generaría un alto grado de eficiencia en la conversión de la energía nuclear que se libera en la detonación en energía de propulsión al asteroide.

Una propuesta similar usaría un dispositivo nuclear que detone en la superficie en lugar del impactador cinético para crear el cráter inicial, y luego usaría el cráter como tobera de cohete para canalizar las detonaciones nucleares sucesivas.

Wie afirmó que los modelos de computadora en los que trabajó mostraban la posibilidad de que un asteroide de 300 metros de ancho (1,000 pies) fuera destruido usando un solo HAIV con un tiempo de advertencia de 30 días. Además, los modelos mostraron que menos del 0,1 % de los desechos del asteroide alcanzarían la superficie de la Tierra. Sin embargo, ha habido pocas actualizaciones sustanciales de Wie y su equipo desde 2014 con respecto a la investigación.

Desde 2015, Wie ha colaborado con el Proyecto Danés de Defensa de Asteroides de Emergencia (EADP), que en última instancia tiene la intención de obtener fondos suficientes para diseñar, construir y almacenar una nave espacial HAIV no nuclear como seguro planetario. Para el impacto de asteroides amenazadores demasiado grandes y/o demasiado cercanos a la Tierra para ser desviados efectivamente por el enfoque no nuclear HAIV, los dispositivos explosivos nucleares (con un 5% del rendimiento explosivo que los utilizados para la estrategia de separación) están destinados a ser canjeados, bajo supervisión internacional, cuando surjan las condiciones que lo requieran.

Un estudio publicado en 2020 señaló que un impacto cinético no nuclear se vuelve menos efectivo cuanto más grande y más cercano es el asteroide. Sin embargo, los investigadores ejecutaron un modelo que sugería que una detonación nuclear cerca de la superficie de un asteroide diseñado para cubrir un lado del asteroide con rayos X sería efectiva. Cuando los rayos X cubren un lado de un asteroide en el programa, producen energía de propulsión que impulsaría al asteroide en una dirección preferida. El investigador principal del estudio, Dave Dearborn, dijo que un impacto nuclear ofrecía más flexibilidad que un enfoque no nuclear, ya que la producción de energía se puede ajustar específicamente al tamaño y la ubicación del asteroide.

Posibilidad de desviación del cometa

"¿Quién sabe si, cuando un cometa se acercará a este globo para destruirlo... los hombres no romperán las rocas de sus cimientos por medio de vapor, y hurl montañas, como se dice que los gigantes han hecho, contra la masa ardiente?"
— Lord Byron

Después de los impactos del cometa Shoemaker-Levy 9 en 1994 con Júpiter, Edward Teller propuso, a un colectivo de diseñadores de armas de la ex Guerra Fría de EE. UU. y Rusia en una reunión del taller de defensa planetaria de 1995 en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), que colaborar para diseñar un dispositivo explosivo nuclear de un gigatón, que sería equivalente a la energía cinética de un asteroide de un kilómetro de diámetro (0,62 mi). El dispositivo teórico de un gigatón pesaría entre 25 y 30 toneladas, lo suficientemente liviano como para ser levantado en el cohete Energia. Podría usarse para vaporizar instantáneamente un asteroide de un kilómetro (0,62 mi), desviar las trayectorias de los asteroides de clase ELE (más de 10 kilómetros o 6,2 millas de diámetro) con un aviso breve de unos pocos meses. Con un año de aviso, y en un lugar de intercepción no más cercano que Júpiter, también podría lidiar con los cometas de período corto aún más raros que pueden salir del cinturón de Kuiper y transitar más allá de la órbita terrestre dentro de dos años. Para los cometas de esta clase, con un diámetro máximo estimado de 100 kilómetros (62 mi), Quirón sirvió como amenaza hipotética.

En 2013, los Laboratorios Nacionales relacionados de EE. UU. y Rusia firmaron un acuerdo que incluye la intención de cooperar en la defensa contra asteroides. El acuerdo estaba destinado a complementar New START, pero Rusia suspendió su participación en el tratado en 2023. Hasta abril de 2023, no ha habido una actualización oficial de la Casa Blanca o Moscú sobre cómo afectará la participación suspendida de Rusia a los países adyacentes. tratados

Capacidad actual

A fines de 2022, el método más probable y efectivo para la desviación de asteroides no involucra tecnología nuclear. En cambio, se trata de un impactador cinético diseñado para redirigir el asteroide, que se mostró prometedor en la Misión DART de la NASA. Para la tecnología nuclear, se han realizado simulaciones analizando la posibilidad de utilizar la energía neutrónica desplegada por un dispositivo nuclear para redirigir un asteroide. Estas simulaciones se mostraron prometedoras, con un estudio que encontró que el aumento de la producción de energía de neutrones tuvo un efecto notable en el ángulo de viaje del asteroide. Sin embargo, no ha habido una prueba práctica que estudie la posibilidad a partir de abril de 2023.

Impacto cinético

2005 Impacto profundo colisión con el cometa Tempel 1. El flash de impacto y eyecta resultante son claramente visibles. El impactor entregó 19 gigajoules (el equivalente de 4.8 toneladas de TNT) sobre impacto. Impacto creó un cráter estimado en unos 150 metros de diámetro. El cometa "retornó a preimpactar condiciones sólo 6 días después del evento".

El impacto de un objeto masivo, como una nave espacial o incluso otro objeto cercano a la Tierra, es otra posible solución para un impacto NEO pendiente. Un objeto con una gran masa cerca de la Tierra podría ser enviado en curso de colisión con el asteroide, desviándolo.

Cuando el asteroide todavía está lejos de la Tierra, una forma de desviar el asteroide es alterar directamente su momento al hacer chocar una nave espacial con el asteroide.

Un análisis de la NASA de las alternativas de desviación, realizado en 2007, declaró:

Los impactantes cinéticos no nucleares son el enfoque más maduro y podrían utilizarse en algunos escenarios de deflexión/mitigación, especialmente para los NEO que consisten en un solo cuerpo pequeño y sólido.

Este método de desviación, que ha sido implementado por DART y, para un propósito completamente diferente (análisis de la estructura y composición de un cometa), por la sonda espacial Deep Impact de la NASA, consiste en lanzar una nave espacial contra el espacio cercano. Objeto de la tierra. La velocidad del asteroide se modifica debido a la ley de conservación del momento:

con V₁ velocidad de la nave espacial, V₂ velocidad del cuerpo celeste antes del impacto y V₃ la velocidad después del impacto. M₁ y M₂ masa respectiva de la nave espacial y del cuerpo celeste. Las velocidades son vectores aquí.

La misión NEOShield-2 de la Unión Europea también está estudiando principalmente el método de mitigación Kinetic Impactor. El principio del método de mitigación del impactador cinético es que el NEO o asteroide se desvía después de un impacto de una nave espacial impactadora. Se utiliza el principio de transferencia de impulso, ya que el impactador choca contra el NEO a una velocidad muy alta de 10 km/s (36 000 km/h; 22 000 mph) o más. El impulso del impactador se transfiere al NEO, provocando un cambio de velocidad y, por lo tanto, haciendo que se desvíe ligeramente de su curso.

A mediados de 2021, se aprobó la misión AIDA modificada. La nave espacial con impacto cinético Prueba de redirección de asteroides dobles (DART) de la NASA se lanzó en noviembre de 2021. El objetivo era impactar Dimorphos (apodado Didymoon), el satélite de 180) Luna de planeta menor del asteroide cercano a la Tierra 65803 Didymos. El impacto ocurrió en septiembre de 2022 cuando Didymos está relativamente cerca de la Tierra, lo que permite que los telescopios terrestres y el radar planetario observen el evento. El resultado del impacto será cambiar la velocidad orbital y, por lo tanto, el período orbital de Dimorphos, en una cantidad lo suficientemente grande como para que pueda medirse desde la Tierra. Esto mostrará por primera vez que es posible cambiar la órbita de un pequeño asteroide de 200 metros (660 pies), alrededor del tamaño que probablemente requiera una mitigación activa en el futuro. El lanzamiento y uso del sistema de prueba de redirección de asteroides dobles en marzo de 2023 mostró al mundo que los asteroides pueden redirigirse de manera segura sin el uso de medios nucleares. El éxito de esta misión demostró que los métodos cinéticos de desviación son, con mucho, los mejores métodos para disuadir asteroides. La segunda parte de la misión AIDA, la nave espacial HERA de la ESA, fue aprobada por los estados miembros de la ESA en octubre de 2019. Llegaría a Didymos sistema en 2026 y medir tanto la masa de Dimorphos como el efecto preciso del impacto en ese cuerpo, lo que permite una extrapolación mucho mejor de la misión AIDA a otros objetivos.

Tractor de gravedad de asteroides

El vehículo Asteroid Redirect Mission fue concebido para demostrar la técnica de defensa planetaria del tractor de gravedad en un asteroide de tamaño peligroso. El método de atracción de gravedad aprovecha la masa de la nave espacial para impartir una fuerza en el asteroide, alterando lentamente la trayectoria del asteroide.

Otra alternativa a la desviación explosiva es mover el asteroide lentamente con el tiempo. Se acumula una cantidad pequeña pero constante de empuje para desviar un objeto lo suficiente de su curso. Edward T. Lu y Stanley G. Love han propuesto utilizar una enorme nave espacial sin tripulación que se cierne sobre un asteroide para atraer gravitacionalmente al asteroide a una órbita no amenazante. Aunque ambos objetos son atraídos gravitacionalmente uno hacia el otro, la nave espacial puede contrarrestar la fuerza hacia el asteroide, por ejemplo, mediante un propulsor de iones, por lo que el efecto neto sería que el asteroide se acelere hacia la nave espacial y, por lo tanto, se desvíe ligeramente de su órbita. Si bien es lento, este método tiene la ventaja de funcionar independientemente de la composición o velocidad de giro del asteroide; Los asteroides apilados en escombros serían difíciles de desviar mediante detonaciones nucleares, mientras que un dispositivo de empuje sería difícil o ineficaz de montar en un asteroide de rotación rápida. Un tractor de gravedad probablemente tendría que pasar varios años junto al asteroide para ser efectivo.

Un análisis de la NASA de las alternativas de desviación, realizado en 2007, declaró:

Las técnicas de mitigación "Slow push" son las más caras, tienen el nivel más bajo de preparación técnica, y su capacidad para viajar y desviar un NEO amenazante sería limitada a menos que la duración de la misión de muchos años a décadas sea posible.

Pastor de haz de iones

Otra "sin contacto" La técnica de desviación de asteroides ha sido propuesta por C. Bombardelli y J. Peláez de la Universidad Politécnica de Madrid. El método implica el uso de un propulsor de iones de baja divergencia que apunta al asteroide desde una nave espacial cercana. El impulso transmitido por los iones que alcanzan la superficie del asteroide produce una fuerza lenta pero continua que puede desviar el asteroide de manera similar al tractor de gravedad, pero con una nave espacial más liviana.

Energía solar enfocada

H. J. Melosh con I. V. Nemchinov propusieron desviar un asteroide o cometa enfocando la energía solar en su superficie para crear un empuje a partir de la vaporización resultante del material. Este método requeriría primero la construcción de una estación espacial con un sistema de grandes espejos colectores cóncavos similares a los que se usan en los hornos solares.

La mitigación de la órbita con luz solar altamente concentrada es escalable para lograr la desviación predeterminada dentro de un año, incluso para un cuerpo global amenazante sin un tiempo de advertencia prolongado.

Tal estrategia acelerada puede volverse tópica en el caso de la detección tardía de un peligro potencial y también, si es necesario, al brindar la posibilidad de alguna acción adicional. Los reflectores cóncavos convencionales son prácticamente inaplicables a la geometría de alta concentración en el caso de un objetivo espacial de sombra gigante, que se encuentra frente a la superficie reflejada. Esto se debe principalmente a la dramática propagación de los espejos ' puntos focales en el objetivo debido a la aberración óptica cuando el eje óptico no está alineado con el Sol. Por otro lado, el posicionamiento de cualquier colector a una distancia del objetivo mucho mayor que su tamaño no produce el nivel de concentración requerido (y por lo tanto la temperatura) debido a la divergencia natural de los rayos solares. Tales restricciones principales están inevitablemente en cualquier ubicación con respecto al asteroide de uno o más colectores reflectores hacia adelante sin sombrear. Además, en el caso del uso de espejos secundarios, similares a los que se encuentran en los telescopios Cassegrain, serían propensos a sufrir daños por calor debido a la luz solar parcialmente concentrada del espejo primario.

Para eliminar las restricciones anteriores, V.P. Vasylyev propuso aplicar un diseño alternativo de un colector espejado: el concentrador de matriz de anillos. Este tipo de colector tiene una posición similar a una lente en la parte inferior de su área focal que evita que el objetivo oscurezca el colector y minimiza el riesgo de que los desechos expulsados lo cubran. Siempre que la concentración de luz solar sea ~ 5 × 10³ veces, una irradiación superficial de alrededor de 4-5 MW/m² conduce a un efecto de empuje ~ 10³ sup> N. La ablación intensiva de la superficie giratoria del asteroide debajo del punto focal conducirá a la aparición de un profundo "cañón", que puede contribuir a la formación del flujo de gas que se escapa en forma de chorro. Esto puede ser suficiente para desviar un asteroide de 0,5 km dentro de varios meses y sin un período de advertencia adicional, solo utilizando un colector de matriz de anillo de tamaño ~ 0,5 del diámetro del asteroide. Para una desviación tan rápida de los NEO más grandes, de 1,3 a 2,2 km, los tamaños de colector requeridos son comparables al diámetro del objetivo. En el caso de un tiempo de advertencia más largo, el tamaño requerido del colector puede reducirse significativamente.

La impresión del artista de la deflexión de asteroides usando un innovador colector solar de rayos de anillo.

Conductor de masa

Un impulsor de masa es un sistema (automatizado) en el asteroide para expulsar material al espacio, dando así al objeto un empuje lento y constante y disminuyendo su masa. Un impulsor de masa está diseñado para funcionar como un sistema de impulso específico muy bajo, que en general usa mucho propulsor, pero muy poca potencia. Esto esencialmente usa el asteroide contra sí mismo para desviar una colisión.

El nodo de expulsión de la misión de desviación de asteroides modular (MADMEN) es la idea de aterrizar pequeños vehículos no tripulados, como vehículos espaciales, para romper pequeñas porciones del asteroide. Usando taladros para romper pequeñas rocas y cantos rodados de la superficie, los escombros se expulsarían de la superficie muy rápido. Debido a que no hay fuerzas que actúen sobre el asteroide, estas rocas empujarán al asteroide fuera de su curso a un ritmo muy lento. Este proceso lleva tiempo, pero podría ser muy efectivo si se implementa correctamente. La idea es que cuando se usa material local como propulsor, la cantidad de propulsor no es tan importante como la cantidad de energía, que probablemente sea limitada.

Motor cohete convencional

Conectar cualquier dispositivo de propulsión de una nave espacial tendría un efecto similar al de dar un empujón, posiblemente obligando al asteroide a seguir una trayectoria que lo aleje de la Tierra. Un motor de cohete en el espacio que sea capaz de impartir un impulso de 10⁶ N·s (por ejemplo, agregar 1 km/s a un vehículo de 1000 kg), tendrá un efecto relativamente pequeño en una cantidad relativamente pequeña. asteroide que tiene una masa de aproximadamente un millón de veces más. El libro blanco de Chapman, Durda y Gold calcula las desviaciones usando cohetes químicos existentes lanzados al asteroide.

Estos motores de cohetes de fuerza directa generalmente se proponen para utilizar propulsión de naves espaciales eléctricas altamente eficientes, como propulsores de iones o VASIMR.

Ablación láser de asteroides

Al igual que los efectos de un dispositivo nuclear, se cree que es posible concentrar suficiente energía láser en la superficie de un asteroide para provocar una vaporización/ablación repentina para crear un impulso o eliminar la masa del asteroide. Este concepto, llamado ablación con láser de asteroides, se articuló en el libro blanco de SpaceCast 2020 de 1995 'Preparación para la defensa planetaria', y en el libro blanco de 1996 de la Fuerza Aérea 2025 'Defensa planetaria: seguro de salud catastrófico para el planeta Tierra'. 34;. Las primeras publicaciones incluyen C. R. Phipps "ORION" concepto de 1996, la monografía de 2000 del Coronel Jonathan W. Campbell 'Using Lasers in Space: Laser Orbital Debris Removal and Asteroid Deflection', y el concepto de 2005 de la NASA Sistema de protección contra asteroides cometas (CAPS). Por lo general, estos sistemas requieren una cantidad significativa de energía, como la que estaría disponible en un satélite de energía solar basado en el espacio.

Otra propuesta es la propuesta DE-STAR de Philip Lubin:

• El proyecto DE-STAR, propuesto por investigadores de la Universidad de California, Santa Barbara, es un concepto modular solar alimentado por 1 μm, cerca de longitud de onda infrarroja, matriz láser. El diseño requiere que la matriz finalmente sea aproximadamente 1 km cuadrados en tamaño, con el diseño modular que significa que podría ser lanzado en incrementos y montado en espacio. En sus primeras etapas como una pequeña matriz podría tratar con objetivos más pequeños, ayudar a las sondas de la vela solar y también sería útil para limpiar los desechos espaciales.

Otras propuestas

Estudio de la NASA sobre una vela solar. La vela sería de 0,5 kilómetros de ancho.

• Golpear el asteroide en una hoja de plástico reflectante como la película PET aluminizada como una vela solar
• "Pintura" o en polvo el objeto con dióxido de titanio (blanco) para alterar su trayectoria a través de una mayor presión de radiación reflejada o con hollín (negro) para alterar su trayectoria a través del efecto Yarkovsky.
• Científico planetario Eugene Shoemaker en 1996 propuso desviar un impactor potencial liberando una nube de vapor en el camino del objeto, ojalá lo ralentice suavemente. Nick Szabo en 1990 esbozó una idea similar, "aerobraking obligatorio", el objetivo de un cometa o construcción de hielo en un asteroide, luego vaporizando el hielo con explosivos nucleares para formar un ambiente temporal en el camino del asteroide.
• Disfraz de excavador coherente múltiples tractores planos de 1 toneladas capaces de cavar y expulsar la masa de suelo de asteroides como una fuente coherente, la actividad de fuente coordinada puede impulsar y desviar durante años.
• Adjuntar una masa de tetera y balasto al asteroide para alterar su trayectoria cambiando su centro de masa.
• Compresión de flujo magnético para frenar magnéticamente y o capturar objetos que contienen un alto porcentaje de hierro meteórico mediante el despliegue de una gran bobina de alambre en su trayectoria orbital y cuando pasa por ella, la inductancia crea un solenoide electromagnet para ser generado.

Preocupaciones sobre la tecnología de deflexión

Carl Sagan, en su libro Pale Blue Dot, expresó su preocupación por la tecnología de deflexión, y señaló que cualquier método capaz de desviar los impactadores lejos de la Tierra también podría abusarse para desviar cuerpos no amenazantes hacia el planeta. Teniendo en cuenta la historia de los líderes políticos genocidas y la posibilidad de que la burocracia oscurezca los verdaderos objetivos de cualquier proyecto de este tipo para la mayoría de sus participantes científicos, consideró que la Tierra corría un mayor riesgo de un impacto provocado por el hombre que uno natural. En cambio, Sagan sugirió que la tecnología de deflexión se desarrolle solo en una situación de emergencia real.

Todas las tecnologías de deflexión de entrega de baja energía tienen un control preciso y una capacidad de dirección inherentes, lo que hace posible agregar la cantidad justa de energía para dirigir un asteroide originalmente destinado a una mera aproximación cercana a un objetivo terrestre específico.

Según el exastronauta de la NASA Rusty Schweickart, el método del tractor gravitatorio es controvertido porque, durante el proceso de cambio de la trayectoria de un asteroide, el punto de la Tierra donde es más probable que impacte se desplazaría lentamente entre diferentes países.. Así, se minimizaría la amenaza para todo el planeta a costa de algunos estados específicos' seguridad. En opinión de Schweickart, elegir la forma en que se debe 'arrastrar' el asteroide sería una decisión diplomática difícil.

El análisis de la incertidumbre involucrada en la desviación nuclear muestra que la capacidad de proteger el planeta no implica la capacidad de apuntar al planeta. Una explosión nuclear que cambie la velocidad de un asteroide en 10 metros/segundo (más o menos 20 %) sería adecuada para sacarlo de la órbita de impacto con la Tierra. Sin embargo, si la incertidumbre del cambio de velocidad fuera superior a un pequeño porcentaje, no habría posibilidad de dirigir el asteroide hacia un objetivo en particular.

Además, existen preocupaciones legales con respecto al lanzamiento de tecnología nuclear al espacio. En 1992, las Naciones Unidas adoptaron una resolución que proporciona reglas estrictas con respecto al envío de tecnología nuclear al espacio, incluida la prevención de la contaminación del espacio y la protección de todos los ciudadanos de la Tierra de posibles consecuencias. A partir de 2022, la ONU todavía está considerando los problemas legales y de seguridad del lanzamiento de elementos de propulsión nuclear al espacio exterior, particularmente dado el campo en expansión de los viajes espaciales a medida que más organizaciones privadas participan en la carrera espacial moderna. El Comité de la ONU sobre Usos Pacíficos del Espacio Exterior enfatizó recientemente el punto de la resolución anterior, diciendo que es responsabilidad de los estados miembros garantizar la seguridad de todos con respecto a la energía nuclear en el espacio.

Cronología de defensa planetaria

El concepto de la Iniciativa de Defensa Estratégica de 1984 de un reactor nuclear basado en el espacio genérico bombeado láser o un satélite láser fluoruro de hidrógeno, disparando sobre un objetivo, causando un cambio de impulso en el objeto objetivo por ablación láser. Con la propuesta Space Station Freedom (ISS) en el fondo.

• En su libro de 1964, Islas en el espacio, Dandridge M. Cole y Donald W. Cox señalaron los peligros de los impactos planetarios, tanto los que ocurren naturalmente como los que podrían ser provocados con intención hostil. Discutieron por catalogar los planetas menores y desarrollar las tecnologías para aterrizar, desviar o incluso capturar planetaoides.
• En 1967, los estudiantes del departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT hicieron un estudio de diseño, "Project Icarus", de una misión para prevenir un impacto hipotético en la Tierra por el asteroide 1566 Icarus. El proyecto de diseño fue publicado posteriormente en un libro de la MIT Press y recibió una considerable publicidad, por primera vez con el impacto de asteroides en el ojo público.
• En los años 80 la NASA estudió evidencia de huelgas pasadas en el planeta Tierra, y el riesgo de que esto suceda en el nivel actual de la civilización. Esto llevó a un programa que mapea objetos en el Sistema Solar que ambos cruzan la órbita de la Tierra y son lo suficientemente grandes para causar daños graves si golpean.
• En los años noventa, el Congreso estadounidense celebró audiencias para considerar los riesgos y lo que debía hacerse al respecto. Esto llevó a un presupuesto anual de US$3 millones para programas como Spaceguard y el programa de objetos cercanos a la Tierra, gestionado por NASA y USAF.
• En 2005 varios astronautas publicaron una carta abierta a través de la Asociación de Exploradores Espaciales pidiendo un empuje unido para desarrollar estrategias para proteger a la Tierra del riesgo de una colisión cósmica.
• Actualmente (a finales de 2007) se estima que hay aproximadamente 20.000 objetos capaces de cruzar la órbita de la Tierra y lo suficientemente grande (140 metros o más) para justificar preocupación. En promedio, uno de ellos chocará con la Tierra cada 5.000 años, a menos que se adopten medidas preventivas. Se preveía que para el año 2008 se identificaría el 90% de esos objetos de 1 km o más de diámetro y se supervisaría. Se espera que la tarea adicional de identificar y vigilar todos esos objetos de 140m o más se complete en 2020. Para abril de 2018, los astrónomos han detectado más de 8.000 asteroides cercanos a la Tierra que tienen al menos 460 pies (140 metros) de ancho y se estima que alrededor de 17.000 asteroides cercanos a la Tierra permanecen sin ser detectados. Para 2019, el número de asteroides descubiertos cerca de la Tierra de todos los tamaños totalizó más de 19.000. Cada semana se añade un promedio de 30 nuevos descubrimientos.
• La Encuesta Catalina Sky (CSS) es una de las cuatro encuestas financiadas por la NASA para llevar a cabo un mandato del Congreso estadounidense de 1998 para encontrar y catalogar a finales de 2008, al menos el 90% de todos los objetos cercanos a la Tierra (NEOs) más de 1 kilómetro de ancho. CSS descubrió más de 1150 NEO en años 2005 a 2007. Al realizar esta encuesta descubrieron el 20 de noviembre de 2007, un asteroide, designado 2007 WD5, que inicialmente se estimó que tenía la oportunidad de golpear a Marte el 30 de enero de 2008, pero otras observaciones durante las semanas siguientes permitieron a la NASA descartar un impacto. La NASA estimó que faltaba cerca de 26.000 kilómetros (16.000 millas).
• En enero de 2012, después de un próximo paso del objeto 2012 BX34, un documento titulado "A Global Approach to Near-Earth Object Impact Threat Mitigation" fue publicado por investigadores de Rusia, Alemania, Estados Unidos, Francia, Gran Bretaña y España, que analiza el proyecto "NEOShield".
• En noviembre de 2021, la NASA lanzó un programa con un objetivo diferente en términos de defensa planetaria. Muchos métodos comunes anteriormente vigentes estaban destinados a destruir completamente el asteroide. Sin embargo, la NASA y muchos otros creían que este método era demasiado poco confiable para financiar la prueba de redirección de asteroides dobles o (DART). Esta misión lanzó una pequeña nave espacial no tripulada para chocar contra el asteroide para romperla, o para desviar la roca de la Tierra.
• En enero de 2022, el Sistema de Alerta Terrestre (ATLAS) financiado por la NASA, un sistema de detección de asteroides de última generación operado por el Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai (UH) para la Oficina de Coordinación de la Defensa Planetaria (PDCO) de la agencia, ha alcanzado un nuevo hito convirtiéndose en la primera encuesta capaz de buscar el cielo oscuro entero cada 24 horas de peligro cercano aNE Ahora compuesto por cuatro telescopios, ATLAS ha ampliado su alcance al hemisferio sur de los dos telescopios existentes en el hemisferio norte en Haleakalā y Maunaloa en Hawai’i para incluir dos observatorios adicionales en Sudáfrica y Chile.
• A partir del 1 de marzo de 2023, tenemos pruebas de la NASA de que DART realmente funciona. Fue exitoso tanto en apuntar y hacer contacto con un asteroide que se mueve a altas velocidades y, tuvo éxito en redireccionar su curso. Estos datos mostraron que podemos mover con éxito un asteroide con un diámetro de hasta media milla.