Evitación de impacto de asteroides de extinción (10-100 km)

La amenaza que representan estos objetos cercanos a la Tierra puede ilustrarse con el asteroide en extinción más famoso, el responsable del cráter Chixclub de la Península de Yucatán. A este bólido, de al menos 10 km de ancho, se le atribuye casi universalmente la desaparición de los dinosaurios.

Las medidas defensivas contra tales objetos dependen completamente de encontrarlos a tiempo para hacer algo al respecto. Si descubrimos un asteroide en una trayectoria de impacto solo unos meses antes del Día D, poco podríamos hacer excepto agacharnos. De la wiki sobre la prevención del impacto de asteroides :

"REPS. STEWART: ... ¿somos tecnológicamente capaces de lanzar algo que pueda interceptar [un asteroide]? ... DR. A'HEARN: No. Si ya tuviéramos planes de naves espaciales en los libros, eso tomaría un año... Me refiero a una pequeña misión típica... toma cuatro años desde la aprobación hasta el comienzo del lanzamiento..."
—Rep. Chris Stewart (R, UT) y Dr. Michael F. A'Hearn, 10 de abril de 2013, Congreso de los Estados Unidos (2)

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.

El mejor lugar para buscar datos sobre objetos cercanos a la Tierra peligrosos es la Tabla de riesgo centinela de NASA/JPL . Este próximo Día de Acción de Gracias, cuando los medios de comunicación comiencen a hablar sobre el VE191 de 2007, puede apostar que entrevistarán a alguien del equipo de Sentry (afortunadamente, este objeto tiene solo una probabilidad de 1 en 63,000 de golpear la Tierra).

Como mencionó TildalWave en su comentario anterior, la Fundación B612 es una organización privada sin fines de lucro dedicada a la defensa planetaria contra los impactos de objetos cercanos a la Tierra (NEO). Además de dar a conocer el ritmo y la magnitud del problema planteado por los impactadores planetarios, ayudó a la ONU a establecer la Red Internacional de Alerta de Asteroides . La Fundación B612 también está diseñando y construyendo (con Ball Aerospace) un observatorio espacial de búsqueda de asteroides con financiación privada, el Telescopio Espacial Sentinel , que se lanzará en 2017-2018. Desde una órbita heliocéntrica, utilizará un detector de infrarrojos sobreenfriado para inspeccionar el espacio en busca de NEO potencialmente peligrosos. Se puede encontrar un artículo interesante de su sitio escrito por uno de los científicos de la misión de Sentinel, que incluye una simulación de video.aquí _

Hay varias otras encuestas y bases de datos que intentan realizar un seguimiento de las amenazas resumidas aquí .

Si descubrimos un asteroide del tamaño de una extinción acercándose a la Tierra y tenemos tiempo para hacer algo al respecto, ¿deberíamos llamar a Bruce Willis? Los pros y los contras del enfoque Armageddon , perforar un agujero profundo en el asteroide y arrojar una bomba nuclear para destruirlo, se abordan bastante bien en ¿Es (o por qué es) peor romper un asteroide en curso de colisión? con la tierra? Puede haber más utilidad en una explosión de superficie bien sincronizada y posicionada o incluso en una explosión separada.

Otras estrategias para evitar colisiones incluyen:

• Impacto cinético, esencialmente embistiéndolo con una nave espacial.
• Tractor de gravedad, flotando una nave espacial pesada cerca de un asteroide para desviarlo gravitacionalmente
• Motor de cohete convencional adjunto al asteroide.
• velas solares
• Ablación laser

Una forma práctica de desviar asteroides grandes podría ser el impacto cinético con un asteroide más pequeño. Ese asteroide más pequeño, a su vez, sería desviado para colisionar con el asteroide más grande usando una nave espacial que aterrizó en él y usó, por ejemplo, propulsores de iones, o podría hacerse a través de un impacto cinético usando un asteroide aún más pequeño. En el último caso, la precisión de la desviación puede ser un problema, pero es divertido especular sobre la posibilidad de tener que desviar solo un asteroide muy pequeño para que golpee a uno más grande que, a su vez, golpeará a uno aún más grande, etc. . etc...

Supongamos que la Tierra va a ser golpeada en$\tau = 2$años por un asteroide de tamaño$D_a$, y que en promedio los impactos de asteroides de tamaño mayor que$D_a$sucede una vez cada$T =$millones de años Para que el asteroide pierda la Tierra se requiere un cambio en su velocidad del orden de$\frac{R}{\tau}$dónde$R$es el radio de la Tierra. Luego, a partir de la conservación del impulso, puedes derivar el diámetro del asteroide más pequeño.$D_s$que necesita chocar con el asteroide que queremos desviar viene dado por:

dónde$v_s$es la velocidad relativa del asteroide pequeño con respecto al grande y$\rho_s$y$\rho_s$son las densidades de los asteroides grandes y pequeños, respectivamente. si tomamos$v_s = 30$km/s, entonces para las cifras supuestas esto resulta aproximadamente$D_s = 0.015 D_a$.

La pregunta es entonces cuál es el típico acercamiento más cercano de un asteroide con diámetro$D_s$a la grande está dentro de un marco de tiempo del orden de$\tau$, ya que esto determina cuánto necesitamos desviar un asteroide más pequeño para golpear al grande. La distribución acumulada del tamaño de los asteroides.$N(D)$decae aproximadamente como una ley de potencia:

El número de asteroides con diámetros mayores que$D_s$es por lo tanto mayor que el número de asteroides con diámetros mayores que$D_a$por un factor de 256. Si la Tierra en promedio choca con un asteroide de tamaño$D_a$o más grande una vez cada$T =$millones de años, entonces un acercamiento más cercano de un asteroide de diámetro mayor que$D_s$dentro del radio de la Tierra del gran asteroide ocurrirá una vez cada$\frac{T}{256}\approx 4000$años. El acercamiento típico más cercano dentro de un período de dos años será por lo tanto del orden de$r$tal que$\left(\frac{r}{R}\right)^2 = 2000$, por lo que el pequeño asteroide normalmente tendrá que ser desviado una distancia del orden de 45 radios terrestres para que golpee al grande.

Si bien la desviación necesaria es 45 veces mayor, la masa del asteroide más pequeño es mucho más pequeña, unas 300.000 veces menor, por lo que es mucho más factible de lograr que desviar directamente el grande.