 |
| Image Credit: Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins |
DART, la primera misión de la NASA para demostrar una técnica de defensa planetaria, tendrá una oportunidad de alcanzar su objetivo, la pequeña luna en el sistema binario de asteroides Didymos. El asteroide no representa una amenaza para la Tierra y es un objetivo de prueba ideal: medir el cambio en la forma en que el asteroide más pequeño orbita sobre el asteroide más grande en un sistema binario es mucho más fácil que observar el cambio en la órbita de un solo asteroide alrededor del Sol. El trabajo se está incrementando en el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Laurel, Maryland, y en otros lugares en todo el país, mientras la misión se dirige hacia su lanzamiento en el verano de 2021, e intenta lograr una hazaña que hasta ahora solo se ha visto en películas de ciencia ficción.
Observando a Didymos
Para dirigir la nave espacial DART a su objetivo previsto, un asteroide binario que consiste en una luna pequeña (Didymos B) que orbita un cuerpo más grande (Didymos A), los científicos deben entender cómo se comporta el sistema. Los científicos han estado haciendo esfuerzos para observar a Didymos desde la Tierra desde 2015, y ahora, una campaña internacional coordinada por Cristina Thomas de la Universidad del Norte de Arizona, líder del grupo de trabajo de observación de DART, está realizando observaciones críticas utilizando telescopios potentes en todo el mundo para comprender el estado del sistema de asteroides antes de que DART lo alcance. Las observaciones actuales ayudarán a los investigadores a comprender mejor la magnitud del impacto producido cuando DART se estrelle contra su objetivo, Didymos B, en Septiembre de 2022.
La campaña de observación más reciente tuvo lugar en el Cerro Paranal, en el norte de Chile, donde los científicos vieron a Didymos utilizando el Telescopio VLT, que está a cargo del Observatorio Europeo Austral. El VLT comprende cuatro telescopios, cada uno con espejos de 8.2 metros; dos de ellos fueron utilizados en las observaciones recientes.
“El sistema de Didymos es demasiado pequeño y demasiado lejano para ser visto como algo más que un punto de luz, pero podemos obtener los datos que necesitamos al medir el brillo de ese punto de luz, que cambia a medida que gira Didymos A y Didymos B lo orbita.”, dijo Andy Rivkin de APL y colíder del equipo de investigación de DART, quien participó en las observaciones. Los cambios de brillo indican cuando la luna más pequeña, Didymos B, pasa por delante o se oculta detrás de Didymos A desde nuestro punto de vista. Estas observaciones ayudarán a los científicos a determinar la ubicación de Didymos B sobre Didymos A e informar del momento exacto del impacto de DART para maximizar la desviación.
El equipo de investigación observará a Didymos nuevamente desde finales de 2020 hasta la primavera de 2021. Las observaciones finales en tierra ocurrirán a medida que la nave espacial se desplace hacia el asteroide, así como después de que ocurra el impacto.
Investigación con Impacto
Las observaciones del telescopio son clave para entender a Didymos, pero no son lo suficiente como para comprender a fondo a Didymos B, el objetivo de DART.
"Aunque estamos realizando observaciones terrestres, no sabemos mucho acerca de Didymos B en términos de composición y estructura", dijo Angela Stickle, líder del Grupo de trabajo de simulación de impacto de DART de APL. "Necesitamos anticipar una amplia gama de posibilidades y predecir sus resultados, de modo que después de que DART se estrelle contra Didymos B, sabremos qué nos dicen nuestras mediciones".
La estructura es esencial para la ecuación; en Didymos, los investigadores no están seguros de si DART impactará un asteroide compuesto de roca sólida, escombros sueltos o algo "más suave", más parecido a la arena. Una superficie más suave absorbería más fuerza de DART y no podría ser empujada tan drásticamente como si DART golpease una superficie más dura.
El modelado y simulación extensivo, parte de una gran campaña internacional que comenzó en 2014, se está realizando en conjunto con el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y otros miembros del equipo de investigación para ayudar a los investigadores a predecir qué pasará con el objetivo de DART después del impacto. Han considerado estos diversos factores, junto con el impulso adicional del impacto de DART y los escombros resultantes expulsados del cráter que creará, ya que han ejecutado varias simulaciones. Estas simulaciones ayudarán al equipo a conformar sus expectativas de impacto.
Ojos en DART y Didymos
Los investigadores tendrán la posibilidad de ver de cerca el sistema de asteroides Didymos, aunque sea brevemente, gracias al generador de imágenes DRACO a bordo del DART y un CubeSat planeado, el LICIACube de la Agencia Espacial Italiana.
Lanzado justo antes del impacto, el LICIACube del tamaño de una caja de zapatos documentaría el impacto de DART y sus consecuencias. El CubeSat aprobó recientemente su revisión preliminar de diseño y pasó a la siguiente fase de desarrollo.
DRACO, la cámara de reconocimiento es el único instrumento a bordo de DART. Servirá principalmente como sistema de navegación óptico de DART, capturando imágenes que ayuden a la nave a alcanzar su objetivo.
DRACO introducirá sus imágenes en el algoritmo de navegación en tiempo real autónomo (SMART Nav), el sistema que, en las últimas horas de la nave, guiará a DART de manera precisa y automática a Didymos B. SMART Nav se está preparando para someterse a una serie de pruebas en aviónica simulada de vehículos espaciales, lo que aumentará la confianza de los ingenieros de que el sistema estará listo para funcionar con éxito cuando la misión lo necesite.
Conectado Para el Éxito
Si bien gran parte del trabajo en DART hasta ahora ha sido el modelado y la simulación, muchas partes de la nave espacial han comenzado a tomar forma. Una maqueta a gran escala de DART ahora sirve como un marcador de posición para el ensamblaje de cables y conectores que eventualmente conformarán el arnés de cableado. La misión ha firmado la fabricación de varios componentes de hardware de vuelo, específicamente los paneles solares de la nave espacial, que pasaron la etapa crítica de revisión del diseño, así como la electrónica del sistema de radio y energía.
En un reciente cambio de diseño, DART ahora podrá completar su misión confiando en los pequeños propulsores de hidracina, además de tener la capacidad de utilizar el sistema de propulsión eléctrico, el motor de iones Evolutionary Xenon Thruster Commercial (NEXT-C) de la NASA.