A principios de la semana pasada, la NASA anunció que su nave espacial DART había conseguido desviar con éxito un asteroide. Esto plantea una buena pregunta: ¿Cómo diablos se dieron cuenta los científicos de esto, dado que Dimorphos está a casi 11 millones de kilómetros de distancia?
La misión DART de la NASA, consiguió acortar la cantidad de tiempo que tarda Dimorphos en orbitar a Didymos, ya que la nave espacial empujó al asteroide hasta situarlo algo más cerca de su compañero. El período orbital de Dimorphos solía ser de 11 horas y 55 minutos, pero ahora es de 11 horas y 23 minutos, un cambio de 32 minutos, más o menos. En lo que respecta a la distancia alterada, esto representa “decenas de metros”, como dijo a los periodistas Nancy Chabot, líder de coordinación de la misión DART del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins.
Un ‘momento decisivo’
El director de la NASA, Bill Nelson, describió esta exitosa prueba como un “momento decisivo para la humanidad”. De hecho, marca la primera vez que nuestra especie ha cambiado deliberadamente el movimiento de un objeto celeste. También es la primera demostración a gran escala de una estrategia para desviar asteroides, demostrando que eventualmente podría protegernos realmente de la amenaza de un asteroide .
Dimorphos no suponía un peligro real para la Tierra, pero era el lugar perfecto para probar la tecnología de impacto cinético. La nave espacial DART de 600 kilos de peso estuvo viajando durante 10 meses hasta alcanzar este sistema binario de asteroides, donde se estrelló contra una roca de 160 metros de ancho mientras viajaba a una velocidad de 22.500 kilómetros por hora. DART golpeó al asteroide con una precisión casi milimétrica el 26 de septiembre, pero no se pudo observar de forma inmediata si este impacto tuvo algún tipo de efecto.
Que la misión DART golpeó al asteroide fue obvio inmediatamente, ya que las observaciones tanto desde el espacio como desde la Tierra mostraron que una columna de material similar a la de un cometa había salido proyectada durante las horas y días posteriores al impacto. Sin embargo, los astrónomos tardaron unas dos semanas en confirmar la nueva dinámica orbital del sistema Didymos-Dimorphos. También fueron necesarios dos sistemas de datos diferentes para la tarea, uno con datos ópticos y otro con datos de radar, pero ambos dieron a la misma respuesta: 11 horas y 23 minutos.
La alteración de un eclipse
Los datos ópticos provienen de observatorios terrestres de todo el mundo, incluidos los telescopios del Observatorio Las Cumbres (LCO) sudafricano y el Telescopio de Investigación Astrofísica del Sur de Chile. Una limitación de los telescopios ópticos es que, debido a la distancia y al pequeño tamaño del sistema Didymos-Dimorphos, los dos objetos se ven como un único punto brillante. Los asteroides están separados por 1,2 km y Didymos, el más grande de los dos, tan solo mide 780 metros de ancho.
Los telescopios ópticos terrestres no pueden distinguir ambos, pero eso no significa que Dimorphos sea invisible para nuestros ojos. El brillo de Didymos disminuye temporalmente un 10% cada vez que Dimorphos pasa frente a él. Es a través de estos eclipses que los astrónomos pudieron conocer el período orbital de Dimorphos antes de realizar la prueba y lo que les ha permitido determinarlo ahora. Que Dimorphos pase frente a Didymos desde nuestra perspectiva de la Tierra es una acción puramente fortuita y una de las razones clave por las que este sistema fue elegido para la prueba DART.
Los observatorios ópticos de todo el mundo realizaron observaciones continuas sobre el sistema de asteroides. “Dado que el período orbital era de cerca de 12 horas, tener telescopios en Sudáfrica al igual que en Chile, a unas seis horas de diferencia, significaba que podíamos capturar los momentos en que Dimorphos iba detrás o delante de Didymos y que no podíamos ver desde Chile”, dijo Tim Lister, astrónomo del LCO. “Esto realmente ayudó a precisar el nuevo período y el cambio causado por el impacto de DART”.
Detección de los ‘débiles ecos de radar’
Los datos del radar provienen del radar planetario Goldstone de la NASA y del Observatorio Green Bank de la NSF en Virginia Occidental. A diferencia de los telescopios ópticos, el radar “puede obtener distintas señales de ambos objetos directamente”, dijo Chabot.
Las imágenes de radar de los dos observatorios, tomadas cada noche durante un total de dos semanas, fueron combinadas para crear vistas del antes y después de este sistema de asteroides binario. Esto permitió a los astrónomos medir la “diferencia entre el lugar donde se observa Dimorphos y el lugar donde habría estado con su órbita original”, como explicó la NASA en un comunicado.
“La gran zona de recolección del telescopio Green Bank lo hace extremadamente sensible y lo convierte en una estación receptora perfecta para detectar estos débiles ecos de radar”, explicó Jim Jackson, director del Observatorio Green Bank, en un comunicado. “Estas mediciones de radar” fueron clave para determinar “cuán dramático fue realmente el evento al detectar cambios en su órbita alrededor de Didymos y establecer definitivamente su desviación”.
Los “dos métodos independientes” proporcionaron “la misma respuesta”, explicaba Chabot en referencia al nuevo período orbital de 11 horas y 23 minutos de Dimorphos. Sin embargo, aun queda mucho trabajo por hacer.
El comienzo del comienzo
Todavía se desconocen muchas cosas sobre el efecto del experimento. DART fue un éxito rotundo, pero está claro que los científicos todavía tienen mucho que aprender sobre los impactadores cinéticos y el arte de desviar asteroides.
Por ejemplo, los astrónomos deben refinar sus estimaciones sobre la masa, la forma, la densidad y la composición de la superficie de Dimorphos. Esto les ayudará a comprender cómo la nave espacial DART transfirió su impulso a su objetivo y cómo los efectos resultantes contribuyeron al cambio orbital observado.
Durante una conferencia de prensa la semana pasada, Tom Statler, científico de la NASA del programa DART, dijo que el retroceso de los escombros que despegaron de la superficie del asteroide fue un factor importante para el cambio orbital. Esto es probablemente una consecuencia de la composición física de Dimorphos, puesto que se trata de un asteroide de pila de escombros en vez de ser una roca compacta. Statler también se preguntó si Dimorphos ahora está bamboleándose como resultado del impacto. Los astrónomos observan ahora de cerca el sistema de asteroides para refinar sus estimaciones preliminares y para detectar cualquier cambio adicional.
La Agencia Espacial Europea está preparando ya una misión de seguimiento para ver de cerca los asteroides. La sonda HERA, cuyo lanzamiento está programado para 2024, observará Dimorphos a finales de 2026 y enviará imágenes y otros datos para ayudarnos a comprender mejor los efectos de la misión DART. Un sólido sistema de defensa planetaria contra asteroides no se construirá de la noche a la mañana, pero es un importante trabajo que ya ha dado comienzo.