¿Podría usarse una misión del tipo ARM Opción B para desviar un asteroide peligroso?

La opción ARM B de la misión de redirección de asteroides de la NASA haría que una sonda robótica recogiera una roca de la superficie de un asteroide mucho más grande y la pusiera en órbita lunar. Los cantos rodados considerados podrían tener un diámetro de hasta 4 metros y una masa de hasta 50 toneladas (en su máxima densidad).

Un asteroide potencialmente peligroso tiene un diámetro de al menos 100 metros y una masa de al menos 1.000.000 de toneladas, según la misma fuente (11th SBAG de julio de 2014).

¿Se podría desviar un asteroide de 100 metros recogiendo varias (muchas) rocas de 4 metros de él? Supongo que al menos se podría manipular una roca por día. No poner las rocas en órbita lunar, sino dejarlas caer una a una en trayectorias ligeramente divergentes. O, alternativamente, colocarlos en otra parte del asteroide si eso es más efectivo. La defensa planetaria es una de las motivaciones de ARM, me pregunto si este motivo es aplicable a la Opción B de ARM.

Se pensaba que Chelyabinks tenía 20 metros de diámetro y una masa de 12.000 a 13.000 toneladas. Si Chelyabinsk hubiera golpeado en un ángulo más pronunciado, podría haber sido mucho peor. Si SBAG dio cifras de al menos 100 metros y un millón de toneladas, cuestiono su competencia.
@HopDavid ¡Oye, no seas "obstinado" aquí, Hop! Creo que la definición de tamaño "peligroso" es que las consecuencias probablemente sean comparables a las mayores catástrofes naturales registradas en la historia humana. Un tamaño de Chelyabinsk que realmente golpee una ciudad verticalmente es muy, muy poco probable. Romper ventanas sin matar a nadie, sí, pero eso no motiva una misión de prevención de mil millones de dólares. (Por cierto, esta podría ser una forma más económica de recuperar una roca nueva del espacio, cuya superficie estaría contaminada por ARM de todos modos...)
Dije "ángulo más pronunciado" no "vertical". Se pensaba que Chelyabinsk había entrado en un ángulo relativamente poco profundo, alrededor de 16º. El ángulo de incidencia promedio es de alrededor de 45º, por lo que si desea hablar sobre la probabilidad, las probabilidades son de más de 16º
Un asteroide de 50 metros que se acerque a 45 grados fácilmente podría causar mucho más de mil millones de dólares en daños.

Respuestas (1)

El hardware ARM Option B podría ser útil para desviar un asteroide, pero probablemente no por los métodos que propone o el perfil de misión de la Opción B actual.

En primer lugar: recoger rocas de 50 toneladas tendrá un efecto mínimo en un asteroide de 1.000.000 de toneladas. Colocar las rocas en otro lugar del asteroide moverá el centro de masa (en una pequeña cantidad), pero eso probablemente no servirá de mucho. Cambiar el centro de masa significa que el asteroide se ha movido, pero a menos que podamos cambiar el asteroide cientos o miles de kilómetros, todavía tenemos una trayectoria de intercepción terrestre.

El otro problema es que muchos asteroides no tienen suficientes rocas fácilmente desmontables para formar una proporción significativa de su masa. Incluso si el 20% del asteroide son rocas, todavía son 800,000 toneladas de asteroides que no podemos mover. Así que arrojar las rocas no va a resolver el problema. (El otro problema más grande con este enfoque es la horrible cantidad de propulsor que vamos a desperdiciar al reducir la velocidad de la nave espacial y regresar al asteroide después de soltar cada roca)

Hubo una buena discusión sobre el uso de la técnica de desviación Gravity Traction (que es similar a lo que estamos discutiendo) en los foros de NasaSpaceFlight hace unas semanas. Aunque el hilo se eliminó desde entonces, en resumen, concluyó que la única situación en la que la desviación de la tracción por gravedad sería la mejor solución (y más eficiente que simplemente empujar el asteroide) es cuando el asteroide consiste en múltiples cuerpos más pequeños (cantos rodados) que No tiene la cohesión para ser empujado.

Entonces, en ese caso, donde el asteroide no es más que cantos rodados, es muy posible que recoger y tirar cada uno individualmente sea una buena solución.

Sin embargo, la métrica significativa en la desviación de un asteroide (y de hecho en todas sus órbitas) es la velocidad. Entonces, la mejor solución para los asteroides sólidos sería usar el propulsor que tenemos a bordo para empujar el asteroide como la Opción A de redirección completa.

Es posible que no necesitemos la carga de combustible de la Opción A para desviar el asteroide, después de todo, no estamos buscando una órbita lunar estable como la Opción A completa; solo queremos unos pocos milímetros/seg de Δv para apartarlo del camino de la Tierra.

No puedo encontrar ningún número de Δv de las misiones ARM Opción B, pero si puede encontrarlos, sería relativamente fácil estimar si la Opción B tendría suficiente Δv para desviar su asteroide de 1,000,000 de toneladas lo suficiente como para perder la Tierra.

¿Podría ser útil acelerar la roca y estrellarla contra el asteroide? Ahora veo que "Oportunidad para el impactador cinético" se menciona en la página 22 del enlace SBAG en la pregunta.
No estoy convencido de que sea útil. Hay una discusión sobre los méritos de romper asteroides (ver: space.stackexchange.com/questions/5617 ). Una bomba nuclear de buen tamaño, digamos un W62 de 170 kilotones de un Minuteman-III, emite 700.000 gigajulios de energía en la detonación y pesa significativamente menos de 50 toneladas. Para sacar tanta energía de nuestra roca, necesitaríamos acelerarla a unos 170.000 m/s, o unas 3,8 veces la velocidad de escape del sistema solar. Mucho más fácil simplemente tomar prestada la colección de material fisible del Tío Sam y usarla toda a la vez.
Entonces, su respuesta realmente debería comenzar con "No", no con "Sí". ¿Porque la utilidad que usted describe tiene que ver con empujar todo el asteroide, como la opción A ARM, de ninguna manera con recoger rocas de él? La Opción B de ARM no tiene relevancia para la defensa planetaria. Y la NASA ha declarado que "ARM no es una misión científica" . Eso deja a uno preguntándose cuál es el uso para demostrar una tecnología (recoger rocas) que no tiene utilidad potencial, pero esa es otra discusión.
Sí, buen punto. Estaba interpretando la pregunta de manera muy amplia para incluir el hardware para la Opción B, no solo el perfil de la misión. Cumplir con el perfil de misión de la Opción B tal como está, tiene razón, es completamente inútil. Solo por interés, ¿tiene una fuente para esa cita de la NASA?
+1. El informe Keck dice que se necesitarían alrededor de 0,17 km/s para estacionar 2008 HU4 en órbita lunar. Como usted dice, desviar un asteroide puede tomar mucho menos delta V que estacionarlo en órbita lunar.
Admito que no había oído hablar de la opción B hasta este post. Si la memoria no me falla, la opción A era estacionar un asteroide de 5 a 10 metros en órbita lunar. La opción B parece ser agarrar una roca de 4 metros de un asteroide más grande y colocar la roca en la órbita lunar. A primera vista, me parece que ambas opciones necesitarían una cantidad similar de propulsor. Tal vez la opción B tomaría algo menos pero en el mismo parque de bolas.
@ForgeMonkey Sí, escuché a Brian Muirhead en JPL mencionarlo ("no es una misión científica per se ") 58:55 en esta Conferencia de Kármán el 3 de octubre de 2014. Y buscando en Google la frase, la encuentro en la página 31, punto 5 de este protocolo de el Subcomité de Ciencias Planetarias y la División de Ciencias Planetarias del 3 al 4 de septiembre de 2014. No sé cómo "oficial" debería interpretarse esto.