GMV lidera el consorcio internacional encargado de desarrollar y verificar el sistema de guiado, navegación y control (GNC) de Hera, la parte europea de la misión AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment), la primera colaboración internacional entre la Nasa y la ESA para la defensa planetaria, según declara a este diario Mariella Graziano, directora ejecutiva de estrategia y desarrollo comercial de Sistemas de Vuelo y Robótica de Espacio de la empresa española.
Con ocasión del Día Internacional de los Asteroides, declarado por la Asamblea General de las Naciones Unidas el 30 de junio en memoria del acontecimiento del Bólido de Tunguska (Siberia), que ocurrido en 1908, este diario ha entrevistado a esta directiva de GMV.
Actualidad Aeroespacial: De los casi 1.200 asteroides catalogados como potencialmente peligrosos, ¿Cuántos podrían alcanzar la Tierra en un futuro próximo?
Mariella Graziano: Los impactos de asteroides son un proceso natural que ocurre de manera continua. Cada día toneladas de material caen sobre la Tierra desde el espacio en forma de polvo y fragmentos de asteroides que se desintegran en la atmósfera terrestre, los meteoritos. Durante los últimos años, los sensores de los sistemas de detección han encontrado miles de asteroides de unos pocos metros de tamaño que han entrado en la atmósfera de la Tierra y han creado bólidos, bolas de fuego, espectaculares y que han acabado destruyéndose en casi su totalidad. Los expertos estiman que el impacto de un objeto del tamaño del que explotó sobre Chelíabinsk, Rusia, en 2013, de aproximadamente 17 metros de tamaño, puede tener lugar una o dos veces por siglo. Por lo que los impactos de objetos más grandes son bastante menos frecuentes en la escala de siglos y milenios. Al mismo tiempo, los impactos de asteroides son una realidad para tener en cuenta y que debemos controlar y prepararnos con la debida antelación.
AA: ¿Cuáles son los desarrollos actuales empleados para el desvío de asteroides?
MG: Actualmente se está trabajando es distintas técnicas centradas en la desviación activa de asteroides, como el impacto nuclear, la ablación láser, el tractor gravitatorio y el impacto cinético.
El impacto nuclear consiste en generar una reacción nuclear en las cercanías de la superficie de un asteroide con el fin de desviar la trayectoria del asteroide y/o destruirlo. Se han desarrollado ensayos de laboratorio sobre esta compleja tecnología. Y el principal problema en este caso es que la destrucción del asteroide podría traducirse en un gran número de fragmentos más pequeños que podrían entrar en la Tierra y ocasionar potenciales daños.
La ablación láser emplea tecnología láser contra el asteroide para modificar su trayectoria y llevarlo hacia una trayectoria más segura y lejana a la Tierra. La energía del láser proyectada contra el asteroide haría vaporizar parte de la roca y la columna de partículas y gases resultantes actuaría en sentido contrario a la trayectoria del asteroide, desviándolo como si se tratara de un sistema propulsivo.
El tractor gravitatorio es una técnica que podría ofrecer resultados efectivos pero que requiere de plazos de tiempo extensos para producir cambios significativos en la ruta del asteroide. Esta idea consiste en enviar una sonda espacial que vuele en proximidad cercana al asteroide y ambos elementos se atraerían por la fuerza gravitatoria. La sonda, por su parte, se propulsaría para no colisionar con el asteroide y para ir redirigiendo su trayectoria, tirando de él gracias a esta fuerza gravitatoria.
Por último, el más estudiado, que es el impacto cinético. Esta técnica está basada en hacer impactar una sonda a alta velocidad contra un asteroide, desviando su curso. Con el fin de demostrar las tecnologías necesarias, está previsto que la NASA lance en noviembre de este año el impactador cinético DART (Double Asteroid Redirection Test) contra el asteroide secundario Dimorphos perteneciente al sistema binario Didymos. El objetivo es estudiar cómo se podría desviar un asteroide en caso de que este se encontrase en trayectoria de colisión con la Tierra.
AA: ¿Cuánto tiempo estima que puede pasar entre la detección de un asteroide peligroso y el lanzamiento de una misión para desviarlo o destruirlo antes de que llegue a la Tierra?
MG: Primero hay que subrayar que la mejor técnica a utilizar para desviar un asteroide de su curso de impacto con la Tierra depende realmente del escenario en el que nos estemos moviendo. Es decir, la elección del método y las tecnologías para la potencial prevención o mitigación del impacto depende de la órbita del NEO (Objeto cercano a la Tierra por sus siglas en inglés), de su composición, propiedades generales y velocidad relativa, así como de la probabilidad de impacto y la ubicación prevista del mismo. Algunos objetos cercanos a la Tierra podrían estar en órbitas especialmente difíciles de alcanzar, a menos que los encontremos muchos años o décadas previas al impacto. Algunos asteroides son sustancialmente aglomerados de materiales, lo que dificultaría «empujarlos» o desviarlos sin romperlos, mientras que otros podrían ser cuerpos monolíticos coherentes bastante complicados de manejar. Al mismo tiempo, algunos de estos NEO son demasiado pequeños o frágiles para sobrevivir a los efectos de nuestra atmósfera y llegar a la superficie de la Tierra, y por lo tanto, no justificarían una misión de mitigación, sino una planificación de respuesta de emergencia como por ejemplo la evacuación de la zona en caso de que se tratara de un lugar habitado. Antes de montar una misión de mitigación es especialmente importante caracterizar adecuadamente el asteroide. Para ello la detección y caracterización temprana es indispensable.
Dicho esto, y retomando la pregunta, se calcula que el tiempo mínimo para enviar una misión a un asteroide sería de aproximadamente cuatro o cinco años. Y actualmente, por ejemplo, se está estudiando cómo eventualmente modificar grandes plataformas de satélites geoestacionarios como posibles plataformas de defensa planetaria.
AA: ¿En qué misiones participa España?
MG: España está actualmente trabajando activamente y con un rol de elevada responsabilidad en la misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) Hera. Hera es la componente europea de AIDA (Asteroid Impact & Deflection Assessment), la primera colaboración internacional entre la Nasa y la ESA para la defensa planetaria.
El objeto de estudio de AIDA es el sistema binario Didymos, anteriormente mencionado. Este sistema binario está formado por dos asteroides: Didymain, que es el asteroide de mayor envergadura con un diámetro de 780 metros y Dimorphos, el asteroide secundario de 160 metros de ancho que orbita en torno al primero. Ninguno de los dos representa una amenaza para nuestro planeta Tierra, pero reúnen las características apropiadas para ser un excelente objeto de estudio para avanzar en técnicas de defensa planetaria y para probar tecnologías que se emplearán en otras misiones espaciales.
Por su parte, a finales de 2021 la Nasa lanzará la sonda DART (Double Asteroid Redirection) con la misión de impactar con Dimorphos. La misión europea Hera llegará a este sistema en 2026 para cumplir un doble objetivo: por un lado, desarrollar y demostrar nuevas tecnologías de defensa planetaria y, por otro, caracterizar el sistema de asteroides tras el impacto de DART, obteniendo datos con un valor incalculable, que además permitirán desarrollar estrategias de cara a un riesgo real de impacto en la Tierra.
AA: Y en cuanto a GMV, ¿cuál es el papel de la empresa en estas misiones?
MG: GMV lidera un consorcio internacional encargado de desarrollar y verificar el sistema de guiado, navegación y control (GNC) de Hera, es decir el piloto de la misión. El sistema GNC es el responsable de conducir la sonda espacial hacia sus complejos objetivos. Desde GMV también nos encargamos de diseñar y desarrollar el sistema GNC de Juventas, uno de los dos CubeSats que viaja a bordo de Hera.
El sistema de guiado, navegación y control de Hera, el primero en su género, ejecuta de forma autónoma el plan de vuelo definido en tierra y aumenta su nivel de autonomía hasta ser capaz de calcular a bordo las maniobras para seguir su trayectoria o evitar colisiones en la fases más críticas de la misión.
AA: ¿La defensa planetaria requiere cooperación entre las distintas agencias espaciales?
MG: La defensa planetaria es un asunto de tal envergadura que sin duda requiere la cooperación no solo de las agencias espaciales mundiales, sino también de organismos internacionales, a nivel político, de medios de comunicación, centros de investigación e industria.
El rol de las agencias espaciales internacionales es garantizar la máxima cooperación en cuestiones relativas a la disponibilidad global de los datos de observación de los objetos cercanos a la tierra. Y la labor de vigilancia es vital para la alerta temprana de potenciales riesgos. Si las observaciones determinan que un asteroide es potencialmente peligroso, las agencias de respuesta a emergencias de todo el mundo están informadas del riesgo de impacto y reciben apoyo y asesoramiento del NEOCC (Centro de Coordinación NEO) de la ESA y otras organizaciones internacionales.
Las agencias espaciales tienen también que generar las condiciones para que un riesgo de impacto se pueda abordar de forma exitosa. Como comentaba previamente, con este fin los ingenieros estamos trabajando en distintas técnicas centradas en la evasión activa de asteroides, como el impacto nuclear, la ablación láser, el tractor gravitatorio y el impacto cinético, y este último se demostrará con la labor conjunta de las misiones DART y Hera. En paralelo, los científicos están utilizando los datos adquiridos ya sea a través de telescopios terrestres, como a través de misiones espaciales, para refinar y preparar modelos que permitan dimensionar los sistemas en caso de riesgos reales.
Interesantísimo, un tema muy desconocido para la mayoría de la población y que irá ganando importancia con el tiempo seguro.