Todo a punto para tocar Bennu, el segundo asteroide más peligroso para la Tierra
La misión OSIRIS-REx, de la NASA, recogerá muestras de su superficie, a 334 millones de kilómetros de distancia de la Tierra, para traerlas a nuestro planeta en el año 2023.
Este miércoles, a las 00.14 de la madrugada, la nave OSIRIS-REx («Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer») tocará fugazmente Bennu, un asteroide de 492 metros de diámetro, con forma de diamante y de color oscuro. El encuentro, en que una nave del tamaño de un minibús se acercará a una roca tan grande como el Empire State Building, tiene como finalidad recoger un puñado de rocas para traerlas a la Tierra, e investigar los orígenes del sistema solar y de las moléculas precursoras de la vida. Además, dichas investigaciones permitirán estudiar un asteroide que podría impactar contra la Tierra el próximo siglo.
El contacto se producirá a unos 334 millones de kilómetros de la Tierra, a una distancia que la luz tarda en recorrer cerca de ocho minutos. Culminará con la maniobra «Touch and go», o TAG, un fugaz toque en el que un brazo robótico recogerá muestras del regolito de Bennu. Los investigadores esperan conseguir así una prístina y valiosa colección de partículas de polvo y piedrecitas, de hasta dos centímetros de tamaño.
Cuatro horas de ansiedad
La cita entre nave y asteroide será de máxima tensión, porque la sonda tendrá que tocar la roca, de forma autónoma, justo en la zona Nightingale, un «aparcamiento» de apenas ocho metros de largo situado en el hemisferio norte del asteroide. Un sistema automático reconocerá el terreno, mientras el aparato se acerca a Bennu a una velocidad de 10 centímetros por segundo, y tendrá que evitar la colisión con grandes piedras y bloques tan grandes como casas de dos plantas. Por si fuera poco, esta delicada aproximación tendra lugar mientras el asteroide viaja a una velocidad de 50 km por segundo y gira sobre sí mismo; además, los movimientos tanto de la nave como de Bennu se verán influidos por el viento solar y por el calor generado en sus superficies.
«Serán cuatro horas y media de ansiedad», explicó este lunes en rueda de prensa Lori Glaze, directora de la División de Ciencia Planetaria de la NASA, para referirse a las complejas maniobras necesarias para que la OSIRIS-REx toque Bennu. De hecho, la maniobra será posible porque los científicos han pasado dos años trazando mapas de la superficie y estudiando la composición de Bennu desde que la nave llegó a su entorno en diciembre de 2018.
Esto ha sido fundamental, no solo para encontrar el mejor sitio donde recoger las muestras de regolito, sino también para crear modelos para la navegación de la nave lo suficientemente precisos. Permiten predecir su posición con un margen de error de metros, a pesar de encontrarse a cientos de millones de kilómetros de la Tierra y a pesar de las dificultades que plantea el entorno del asteroide.
Superficie del asteroide Bennu, desde una disitancia de 24 km / NASA/Goddard/University of Arizona
Ser preciso a millones de kilómetros de distancia
«Allí no se puede manejar la nave en tiempo real —puesto que las instrucciones tardan 18 minutos en llegar a la OSIRIS-REx desde la Tierra—», según dijo Kenneth Getzandanner, director de dinámica de vuelo de la misión. «Por eso, hay que planear las maniobras con dos semanas de antelación y enviarlas 24 horas antes de su ejecución».
Mañana mismo, antes de la crítica maniobra de contacto, o TAG, habrá otras dos operaciones cruciales, en las que los propulsores de la nave desviarán su trayectoria con gran precisión para acercarla al punto de la superficie deseado: el check point burn y el match point burn, ya sobre el punto Nightingale.
La dificultad fundamental para estas operaciones es que las maniobras han de llevarse a cabo en un ambiente donde la gravedad del asteroide es escasa, con lo que cualquier perturbación por la radiación o el viento solar tiene un impacto considerable. En este sentido, conviene recordar que la misión OSIRIS-REx batió un récord al poner una nave en la órbita del objeto más pequeño hasta la fecha.
Representación de la OSIRIS-REx, de seis metros de envergadura, en el lugar Nightingale, donde recogerá las muestras, junto a enormes bloques que ponen en riesgo la misión / NASA/Goddard/University of Arizona
Otro de los problemas más importantes es que, para gran sorpresa de los científicos, el asteroide no es la «playa de arena» que imaginaban, es decir, una apacible superficie cubierta por finos granos, sino que está repleto de bloques tremendamente grandes, con los que la nave podría chocar. Por eso, los investigadores han hecho un intenso trabajo para buscar un buen sitio donde «aparcar» la nave para recoger muestras.
Dos preciosos kilogramos
«Tras tomar, literalmente, miles de imágenes de las rocas— dijo Heather Enos, investigadora principal adjunta de OSIRIS-REx— dimos con el lugar adecuado: la zona Nightingale. Allí hay altas probabilidades de encontrar materiales finos, jóvenes, prístinos y frescos, con presencia de moléculas orgánicas».
Si todo va bien, esta madrugada la nave desplegará un brazo de tres metros de largo coronado por un extremo que actuará como «aspiradora»: tiene un aspecto que recuerda al filtro del aire de un automóvil antiguo, y tiene la función de recoger entre 60 y 2.000 gramos de regolito. Para ello, expulsará una descarga de nitrógeno gaseoso capaz de elevar polvo y partículas pequeñas, recordemos que la gravedad es mínima en el entorno del asteroide, que serán recogidas en un depósito. Pasados unos segundos, la nave se alejará del asteroide suavemente.
«En mis sueños más alocados, recogeremos hasta dos kilogramos de muestras», dijo Heather Enos, para referirse a la máxima capacidad del depósito del brazo robótico. En cuanto al tipo de muestras, añadió: «Lo ideal será recoger una muestra diversa, que represente la composición de Bennu, con moléculas ricas en carbono».
En caso de que el acercamiento no salga tan bien, y si la nave aborta el descenso, por culpa de la presencia de los grandes bloques o por recoger poca cantidad de muestras, los científicos volverán a intentar la maniobra de contacto en enero, en una zona conocida como Osprey. Aparte de esta, hay todavía más oportunidades.
Sin embargo, no será hasta el sábado cuando puedan hacer girar la nave para comprobar si en su depósito de muestras hay más masa, procedente del regolito de Bennu. Dado que en el espacio no hay gravedad, no hay otra forma de saber cuánto pesan las muestras recogidas.
Muestras de vuelta a la Tierra
En caso de que todo vaya bien, las muestras de Bennu llegarían a la Tierra el 24 de septiembre de 2023, fecha en la que aterrizarían sobre el desierto de Utah, en Estados Unidos, a bordo de una cápsula especial. Una parte de las preciadas muestras serán investigadas con todo el arsenal científico y técnico disponible, en busca de vestigios del sistema solar, y otra parte sería almacenada para ser investigada en el futuro, con mejores técnicas.
«Las muestras le permitirán a los científicos planetarios del futuro responder a preguntas que todavía no han surgido», dijo Lori Glaze.
No es la primera vez que una nave recoge muestras de un asteroide: la agencia espacial japonesa JAXA recogió muestras de Itokawa en 2005, con la misión Hayabusa, y tiene a la nave Hayabusa 2 en camino a la Tierra, después de recoger muestras del asteroide Ryugu el año pasado. A diferencia de OSIRIS-REx, la sonda japonesa lanzó un proyectil al asteroide con el que recoger muestras de debajo de la superficie. Por eso, los científicos de la NASA aseguran que ambas misiones, que compartirán muestras y datos, serán complementarias.
En esta ocasión, la NASA se ha esforzado en destacar en que OSIRIS-REx podría traer una importante cantidad de muestras a la Tierra, de hasta dos kilogramos, idealmente, y que, además, estudiará un asteroide muy relevante por varios motivos.
Bennu, una cápsula del tiempo
Entre los 780.000 asteroides que se conocen, Bennu es uno de los más cercanos. Como además está en un plano de órbita similar al de la Tierra, es uno de los más fáciles de visitar. Su tamaño, de 492 metros, y su periodo de rotación, de 4,3 horas, le hacen adecuado para orbitarlo con una nave.
Representación de la nave OSIRIS-REx recogiendo muestras de Bennu / NASA/Goddard/University of Arizona
Aparte de consideraciones técnicas, Bennu es un asteroide importante porque es una «cápsula del tiempo» de los comienzos del sistema solar. Se cree que se formó hace unos 4.500 millones de años y que ha permanecido inalterado desde entonces, si bien surgió tras el impacto de dos objetos progenitores, hace mil o dos mil millones de años.
Su composición, muy rica en carbono, y la presencia de agua en sus minerales, le hacen muy interesante para estudiar no solo la formación del sistema solar sino también la aparición de los precursores de la vida.
«Cuando piensas en Bennu, piensas en una piedra de Roseta», dijo este lunes Thomas Zurbuchen, Administrador Asociado del Directorado de Misiones de Ciencia de la NASA. «Es algo que está ahí fuera y que nos cuenta la historia y la evolución de la Tierra y del sistema solar».
Comprender su composición y estructura es importante también para estudiar asteroides similares, con la mente puesta en futuras misiones de minería espacial. Y, lo que es quizás todavía más importante, para proteger a la Tierra de futuros impactos de asteroides.
Un destructor de la civilización
Por ejemplo, gracias a OSIRIS-REx se ha averiguado que los materiales que forman Bennu no están muy consolidados, y que la roca está compuesta en un 20 o 40% de espacio vacío. Sus grandes bloques son porosos y apenas están cohesionados por la gravedad, por lo que pueden moverse de vez en cuando, si hubiera alguna influencia gravitacional externa.
Además, la órbita de Bennu está muy influida por el efecto Yarkovsky, un proceso por el que la luz solar calienta una parte del asteroide, que radia calor al espacio y que actúa como impulsor, alterando su trayectoria. Para sorpresa de los científicos, además, Bennu está activo geológicamente, y expulsa pequeñas cantidades de partículas al espacio por acción de la radiación solar.
Bennu es un asteroide potencialmente peligroso para la Tierra
Todo este tipo de detalles es fundamental para predecir la trayectoria de asteroides peligrosos para la Tierra. Es el caso de Bennu, pues es el segundo objeto más peligroso para nuestro planeta, solo por detrás del asteroide 29075 (1950 DA), según la escala de Riesgo de Impacto de Palermo.
Hará su máxima aproximación a la Tierra en el año 2135, fecha en la que estará más cerca que la Luna. Y en los años 2175 y 2199 habrá una probabilidad de impacto de 1 entre 2.700, lo que es 40 veces más probable que un número de lotería sea premiado con el Gordo.
Aunque estas probabilidades son bajas, resulta esencial tenerlas en cuenta y preparar formas de desviar o destruir un objeto así. Dado que Bennu alcanza los 492 metros de diámetro, es considerado como un asteroide con capacidad de destruir la civilización.
«En Bennu, estamos recogiendo piezas muy importantes de información la defensa planetaria», explicó Lori Glaze. «Estas herramientas nos ayudarán a predecir si Bennu podrá impactar contra la Tierra en el futuro». En parte, todo esto dependerá de que mañana una máquina del tamaño de un minibús toque en un asteroide, a cientos de millones de kilómetros de aquí.
