Noticias del Sistema Solar (5/7): exploración de objetos cercanos a la Tierra
Capítulo 5: exploración de objetos cercanos a la Tierra
¿De qué están compuestos los "pequeños" cuerpos del Sistema Solar? ¿Cuán compactos son estos astros? Estas dos preguntas, en apariencia simples, ocupan un lugar central en la investigación sobre la formación planetaria actual. Además de su interés científico, existen dos razones que explican la importancia de los cuerpos menores que nos rodean:
1) Para proteger nuestro planeta de una potencial colisión que acabe con los seres que lo habitan. Recuerden que ya hubo extinciones masivas en la Tierra causadas por este tipo de eventos astronómicos... Y si no, pregúntenle a los dinosaurios.
2) Dado nuestro desenfrenado desarrollo tecnológico y demográfico, es posible que agotemos ciertos recursos de primera necesidad. Entonces tendremos que conseguir estos metales/minerales fuera de la Tierra. Esta área se conoce como astrominería o minería espacial y se prevé para un futuro cercano.
Hay 3 maneras de buscar respuestas a estas preguntas: la vía experimental, la vía observacional y la vía teórica. Lo ideal es combinar las 3 ya que cada una impone ciertas restricciones sobre los modelos que se pueden armar. Una de las mejores maneras de combinar observaciones y experimentos es enviando sondas espaciales que visiten estos pequeños cuerpos. Un par de ejemplos son las misiones Rosetta y Hayabusa que estuvieron estudiando y recolectando muestras del cometa "Churi" y del asteroide (25143) Itokawa respectivamente. Ambas mostraron que estos cuerpos eran extremadamente porosos (~40%), o sea que ocupan un gran volumen pero son poco compactos, y que están compuestos sobre todo de hielo "sucio". De ese modo se suele denominar a una mezcla de hielo de agua mezclado con otros compuestos volátiles y pequeñas rocas.
Una manera alternativa de abordar la cuestión es realizando experimentos de colisión en el espacio (en naves espaciales) para luego compararlos con la estructura de los asteroides. En esta línea se inscriben los proyectos PRIME y COLLIDE, ambos experimentos de colisiones a baja velocidad en microgravedad. Estos estudios muestran que para la regolita, roca muy común en el espacio, la cohesión domina en el régimen de baja gravedad. En particular por debajo de 0.001 g, donde g es una aceleración terrestre (9.8 m/s2). Dado que en los pequeños cuerpos como los asteroides uno puede esperar valores de 10 a 100 veces menores a este límite, esto explica en parte su crecimiento rápido durante etapas tempranas de la Nebulosa Solar.
En oposición a estos experimentos, están los que estudian colisiones a altas velocidades. Estos son particularmente divertidos dado que consisten en enviar proyectiles a alta velocidad (1-100 km/h) sobre dianas con diferentes formas y composiciones. En particular, hay dos lugares geográficos donde se trabaja activamente en este tema: Alemania y Uruguay. Para dar un ejemplo nomás, es interesante estudiar cómo se propagan las ondas sísmicas dentro de un asteroide luego de un impacto. De este modo, ante la eventualidad de un asteroide peligroso, uno puede determinar la cantidad de energía cinética que le debe entregar a un asteroide (en función de su composición y forma) para fracturarlo y transformarlo en escombros. Cualquier duda, consúltenlo con Harry S. Stamper (Bruce Willis en Armageddon).
De hecho, hay un gran número de cuerpos en órbita cerca de la Tierra. Éstos son comúnmente llamados NEOs (Near-Earth Objects) y ¡hay más de 8 millones! Es una cantidad realmente impresionante y sin duda seguirá aumentando conforme aumente el poder de los telescopios en el futuro. Dado que reflejan poca luz (en el rango visible) y que se mueven relativamente rápido en el cielo son difíciles de observar. Conviene entonces efectuar observaciones en el infrarrojo para detectar su emisión térmica, que es más intensa que la emisión de luz visible. Telescopios espaciales tales como NEOWISE (3.4 µm-4.6 µm) y NEOCAM (4.6-5 µm y 6-10 µm) están básicamente diseñados para el monitoreo de estos cuerpos. Todos estos datos son de gran utilidad para elaborar modelos teóricos de evolución y crecimiento de asteroides. En particular, mediante el estudio de la distribución de estos objetos se pueden probar diferentes modelos de evolución del Sistema Solar. Además sus composiciones químicas proporcionan informaciones muy valiosas sobre el origen del agua y otros elementos en la Tierra (ver Noticias del Sistema Solar 4/7).
Terminamos esta nota con dos misiones espaciales: una que lamentablemente ha sido cancelada y otra prevista para el 2020. La primera se llama ARM (Asteroid Redirect Mission) y su objetivo principal era probar técnicas de defensa planetaria, ni más ni menos. Una primera fase consistía en alterar la órbita del asteroide 2008 EV5 mediante propulsión solar eléctrica durante 230 días aproximadamente, y luego muestrear su superficie durante unos 24 días. Lo curioso de la misión es que lo tendrían que haber hecho un grupo de intrépidos astronautas in situ. Luego el asteroide hubiese quedado estacionado cerca de la Tierra. La segunda misión se llama DART (Double Asteroid Redirection Test) y tiene por objetivo la deflexión por impacto cinético, o sea mediante un impacto a alta velocidad. Su lanzamiento está previsto para el 20 de Diciembre del 2020 y su destino será el sistema binario de asteroides (65803) Didymos (ver videos al final). Se prevé un impacto el día 7 de Octubre del 2022. Vayan anotando en sus agendas astronómicas.
¡Saludos espaciales!
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Imagen 1: Visión artística de una excavación minera en el espacio (NASA)
Imagen 2: Asteroide Itokawa observardo por la sonda Hayabusa (ISAS/JAXA).
Imagen 3: Visión artística del telescopio NEOWISE en el espacio (NASA/JPL-Caltech).
Video 1: Misión DART (NASA).
Video 2: Sistema binario de asteroides Didymos (NASA).
Misión DART:
¿De qué están compuestos los "pequeños" cuerpos del Sistema Solar? ¿Cuán compactos son estos astros? Estas dos preguntas, en apariencia simples, ocupan un lugar central en la investigación sobre la formación planetaria actual. Además de su interés científico, existen dos razones que explican la importancia de los cuerpos menores que nos rodean:
1) Para proteger nuestro planeta de una potencial colisión que acabe con los seres que lo habitan. Recuerden que ya hubo extinciones masivas en la Tierra causadas por este tipo de eventos astronómicos... Y si no, pregúntenle a los dinosaurios.
2) Dado nuestro desenfrenado desarrollo tecnológico y demográfico, es posible que agotemos ciertos recursos de primera necesidad. Entonces tendremos que conseguir estos metales/minerales fuera de la Tierra. Esta área se conoce como astrominería o minería espacial y se prevé para un futuro cercano.
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| Hipotética excavación minera espacial |
Hay 3 maneras de buscar respuestas a estas preguntas: la vía experimental, la vía observacional y la vía teórica. Lo ideal es combinar las 3 ya que cada una impone ciertas restricciones sobre los modelos que se pueden armar. Una de las mejores maneras de combinar observaciones y experimentos es enviando sondas espaciales que visiten estos pequeños cuerpos. Un par de ejemplos son las misiones Rosetta y Hayabusa que estuvieron estudiando y recolectando muestras del cometa "Churi" y del asteroide (25143) Itokawa respectivamente. Ambas mostraron que estos cuerpos eran extremadamente porosos (~40%), o sea que ocupan un gran volumen pero son poco compactos, y que están compuestos sobre todo de hielo "sucio". De ese modo se suele denominar a una mezcla de hielo de agua mezclado con otros compuestos volátiles y pequeñas rocas.
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| Asteroide Itokawa visto por la sonda Hayabusa. |
Una manera alternativa de abordar la cuestión es realizando experimentos de colisión en el espacio (en naves espaciales) para luego compararlos con la estructura de los asteroides. En esta línea se inscriben los proyectos PRIME y COLLIDE, ambos experimentos de colisiones a baja velocidad en microgravedad. Estos estudios muestran que para la regolita, roca muy común en el espacio, la cohesión domina en el régimen de baja gravedad. En particular por debajo de 0.001 g, donde g es una aceleración terrestre (9.8 m/s2). Dado que en los pequeños cuerpos como los asteroides uno puede esperar valores de 10 a 100 veces menores a este límite, esto explica en parte su crecimiento rápido durante etapas tempranas de la Nebulosa Solar.
En oposición a estos experimentos, están los que estudian colisiones a altas velocidades. Estos son particularmente divertidos dado que consisten en enviar proyectiles a alta velocidad (1-100 km/h) sobre dianas con diferentes formas y composiciones. En particular, hay dos lugares geográficos donde se trabaja activamente en este tema: Alemania y Uruguay. Para dar un ejemplo nomás, es interesante estudiar cómo se propagan las ondas sísmicas dentro de un asteroide luego de un impacto. De este modo, ante la eventualidad de un asteroide peligroso, uno puede determinar la cantidad de energía cinética que le debe entregar a un asteroide (en función de su composición y forma) para fracturarlo y transformarlo en escombros. Cualquier duda, consúltenlo con Harry S. Stamper (Bruce Willis en Armageddon).
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| Satélite NEOWISE |
Terminamos esta nota con dos misiones espaciales: una que lamentablemente ha sido cancelada y otra prevista para el 2020. La primera se llama ARM (Asteroid Redirect Mission) y su objetivo principal era probar técnicas de defensa planetaria, ni más ni menos. Una primera fase consistía en alterar la órbita del asteroide 2008 EV5 mediante propulsión solar eléctrica durante 230 días aproximadamente, y luego muestrear su superficie durante unos 24 días. Lo curioso de la misión es que lo tendrían que haber hecho un grupo de intrépidos astronautas in situ. Luego el asteroide hubiese quedado estacionado cerca de la Tierra. La segunda misión se llama DART (Double Asteroid Redirection Test) y tiene por objetivo la deflexión por impacto cinético, o sea mediante un impacto a alta velocidad. Su lanzamiento está previsto para el 20 de Diciembre del 2020 y su destino será el sistema binario de asteroides (65803) Didymos (ver videos al final). Se prevé un impacto el día 7 de Octubre del 2022. Vayan anotando en sus agendas astronómicas.
¡Saludos espaciales!
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Imagen 1: Visión artística de una excavación minera en el espacio (NASA)
Imagen 2: Asteroide Itokawa observardo por la sonda Hayabusa (ISAS/JAXA).
Imagen 3: Visión artística del telescopio NEOWISE en el espacio (NASA/JPL-Caltech).
Video 1: Misión DART (NASA).
Video 2: Sistema binario de asteroides Didymos (NASA).
Misión DART:
Sistema binario Didymos:
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