Este miércoles, a las 00.14 de la madrugada, la nave OSIRIS-REx («Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer») tocará fugazmente en Bennu, un asteroide de 492 metros de diámetro, con forma de diamante y de color oscuro. El encuentro, en que una nave del tamaño de un minibús se acercará a un asteroide del tamaño del Empire State Building, tiene como finalidad recoger un puñado de rocas para traerlas a la Tierra, e investigar los orígenes del sistema solar y de las moléculas precursoras de la vida. Además, dichas investigaciones permitirán estudiar un asteroide que podría impactar contra la Tierra en el siglo XXII.
El contacto se producirá a unos 334 millones de kilómetros de la Tierra, a una distancia que la luz tarda en recorrer unos ocho minutos. Culminará con la maniobra «Touch and go», o TAG, un fugaz toque en el que un brazo robótico inyectará nitrógeno a presión para recoger muestras del regolito de Bennu. Los investigadores esperan conseguir así una prístina y valiosa colección de partículas de polvo y piedrecitas, de hasta dos centímetros de tamaño.
Cuatro horas de ansiedad
La maniobra será de máxima tensión, porque la nave tendrá que tocar el asteroide, de forma autónoma, en la zona Nightingale, un «aparcamiento» de apenas ocho metros de largo situado en el hemisferio norte del asteroide. Un sistema automático reconocerá el terreno, mientras el aparato se acerca a Bennu a una velocidad de 10 centímetros por segundo, tratando de evitar la colisión con algunos de los bloques, del tamaño de casas de dos plantas, que hay en la superficie. Mientras tanto, el asteroide seguirá viajando a unos 100.000 km/s y girando sobre sí mismo; además, tanto la nave como Bennu será empujados por el viento solar y se moverán como consecuencia del calor generado en sus superficies.
«Serán cuatro horas y media de ansiedad», explicó este lunes en rueda de prensa Lori Glaze, directora de la División de Ciencia Planetaria de la NASA, para referirse a las complejas maniobras necesarias para que la OSIRIS-REx toque Bennu este miércoles.
De hecho, desde que la nave llegó al asteroide en diciembre de 2018, los científicos han pasado dos años trazando mapas de la superficie del asteroide y analizando su composición para prepararse para la maniobra de mañana. No solo para encontrar el mejor sitio donde recoger muestras, sino también para crear modelos casi perfectos que permitan maniobrar la nave con una precisión sin precedentes, de varios metros, a pesar de encontrarse a cientos de millones de kilómetros de la Tierra.
Superficie del asteroide Bennu, desde una disitancia de 24 km
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NASA/Goddard/University of Arizona
Ser preciso a millones de kilómetros de distancia
«Allí no se puede manejar la nave en tiempo real —las instrucciones tardan ocho minutos en llegar desde la Tierra—», dijo Kenneth Getzandanner, director de dinámica de vuelo de la misión. «Hay que planear las maniobras con dos semanas de antelación, y enviarlas 24 horas antes de su ejecución».
«Allí no se puede manejar la nave en tiempo real: hay que planear las maniobras con dos semanas de antelación y enviarlas 24 horas antes de su ejecución»
Mañana mismo, antes de la crítica maniobra de contacto, o TAG, habrá dos importantes operaciones, en las que los propulsores de la nave desviarán su trayectoria con gran precisión para acercarla al punto de la superficie deseado: el check point burn y el match point burn, ya sobre el punto Nightingale. A continuación, tras el contacto, se producirá la maniobra de ascenso desde el asteroide.
La dificultad fundamental es que las maniobras han de llevarse a cabo en un ambiente donde la gravedad del asteroide es escasa, con lo que cualquier perturbación por la radiación solar tiene un impacto considerable. De hecho, la misión OSIRIS-REx ha batido un récord, al haber logrado que una nave orbite el objeto más pequeño hasta la fecha.
Representación de la OSIRIS-REx, de seis metros de envergadura, en el lugar Nightingale, donde recogerá las muestras, junto a enormes bloques
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NASA/Goddard/University of Arizona
Además, para gran sorpresa de los científicos, el asteroide no es la «playa de arena» que imaginaban, cubierta por finos granos, sino que está repleto de bloques sólidos, algunos del tamaño de casas de dos plantas, que dificultan mucho poder recoger muestras con seguridad.
Dos preciosos kilogramos
«Tras tomar, literalmente, miles de imágenes de las rocas— dijo Heather Enos, investigadora principal adjunta de OSIRIS-REx— dimos con el lugar adecuado: la zona Nightingale. Allí hay altas probabilidades de encontrar materiales finos, jóvenes, prístinos y frescos, con presencia de moléculas orgánicas».
Si todo va bien, la nave desplegará un brazo de tres metros de largo coronado por un extremo que actuará como «aspiradora»: tiene un aspecto que recuerda al filtro del aire de un automóvil antiguo, y tiene la función de recoger entre 60 y 2.000 gramos de regolito.
«En mis sueños más alocados, recogeremos hasta dos kilogramos de muestras», dijo Heather Enos. «Lo ideal será recoger una muestra diversa, que represente la composición de Bennu, con moléculas ricas en carbono».
«En mis sueños más alocados, recogeremos hasta dos kilogramos de muestras»
Si la nave aborta el descenso, por culpa de la presencia de los grandes bloques, o si se recogen menos de 60 gramos de muestras, los científicos volverán a intentar la maniobra de contacto en enero, en una zona conocida como Osprey.
Ensayo de la recogida de muestras en agosto de este año, hasta llegar a una distancia de 40 metros de la superficie
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NASA/Goddard/University of Arizona
Mañana, de madrugada, se espera que la OSIRIS-REx entre en contacto con el asteroide y que, pasadas varias horas, lleguen las primera imágenes de la zona de contacto que indiquen si la maniobra se ha completado o no. No será hasta el sábado hasta que puedan hacer girar la nave para comprobar si en su depósito hay más masa, procedente del regolito de Bennu. Dado que en el espacio no hay gravedad, no hay otra forma de saber cuánto pesan las muestras.
Muestras de vuelta a la Tierra
En caso de que todo vaya bien, las muestras llegarían a la Tierra el 24 de septiembre de 2023, fecha en la que aterrizarían sobre el desierto de Utah, en Estados Unidos. Una parte de las preciadas muestras serán investigadas con todo el arsenal científico y técnico disponible, en busca de vestigios del sistema solar, y otra parte sería almacenada para ser investigada en el futuro, con mejores técnicas.
«Las muestras le permitirán a los científicos planetarios del futuro responder a preguntas que todavía no han surgido», dijo Lori Glaze.
«Las muestras le permitirán a los científicos planetarios del futuro responder a preguntas que todavía no han surgido»
No es la primera vez que una nave recoge muestras de un asteroide: la agencia espacial japonesa JAXA recogió muestras del asteroide Itokawa en 2005, con la misión Hayabusa, y tiene a la nave Hayabusa 2 en camino a la Tierra, después de recoger muestras del asteroide Ryugu el año pasado. A diferencia de OSIRIS-REx, la sonda japonesa lanzó un proyectil al asteroide con el que recoger muestras de debajo de la superficie. Los científicos de la NASA aseguran que ambas misiones, que compartirán muestras y datos, serán complementarias.
En esta ocasión, sin embargo, la gran ventaja es que la NASA podría traer una importante cantidad de muestras, por primera vez desde la misión Apolo 17, en la Luna. Además, estudiará un asteroide muy relevante por varios motivos.
Bennu, una cápsula del tiempo
Entre los 780.000 asteroides que se conocen, Bennu es uno de los más cercanos. Como además está en un plano de órbita similar al de la Tierra, es uno de los más fáciles de visitar. Su tamaño, de 492 metros, y su periodo de rotación, de 4,3 horas, le hacen adecuado para orbitarlo con una nave.
Representación de la nave OSIRIS-REx recogiendo muestras de Bennu
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NASA/Goddard/University of Arizona
Aparte de consideraciones técnicas, Bennu es un asteroide importante porque es una «cápsula del tiempo» de los comienzos del sistema solar. Se cree que se formó hace unos 4.500 millones de años y que ha permanecido inalterado desde entonces, si bien se formó tras el impacto de dos objetos progenitores, hace mil o dos mil millones de años.
Su composición, muy rica en carbono, y la presencia de agua en sus minerales, le hacen muy interesante para estudiar no solo la formación del sistema solar sino también la aparición de los precursores de la vida.
«Cuando piensas en Bennu, piensas en una piedra de Roseta», dijo este lunes Thomas Zurbuchen, Administrador Asociado del Directorado de Misiones de Ciencia de la NASA. «Es algo que está ahí fuera y que nos cuenta la historia y la evolución de la Tierra y del sistema solar».
«Cuando piensas en Bennu, piensas en una piedra de Roseta. Es algo que está ahí fuera y que nos cuenta la historia y la evolución de la Tierra y del sistema solar»
Comprender su composición y estructura es importante también para estudiar asteroides similares, con la mente puesta en futuras misiones de minería espacial. Y, lo que es quizás todavía más importante, para proteger a la Tierra de los impactos de asteroides que ocurrirán en el futuro.
Un destructor de la civilización
Por ejemplo, gracias a OSIRIS-REx se ha averiguado que este objeto no está muy consolidado, y que está compuesto en un 20 o 40% de espacio vacío. Sus grandes bloques son porosos y apenas están cohesionados por la gravedad, por lo que pueden moverse de vez en cuando. Además, su órbita está muy influida por el efecto Yarkovsky, un proceso por el que la luz solar calienta una parte del asteroide, que radia calor al espacio y que actúa como impulsor, alterando su órbita. Para sorpresa de los científicos, además, Bennu está activo geológicamente, y expulsa pequeñas cantidades de partículas al espacio por acción de la radiación solar.
Bennu es un asteroide potencialmente peligroso para la TierraTodo esto es crucial en el caso de Bennu, pues es el segundo objeto más peligroso para la Tierra, por detrás del asteroide 29075 (1950 DA), según la escala de Riesgo de Impacto de Palermo. De hecho, hará su máxima aproximación a nuestro planeta en el año 2135, fecha en la que estará más cerca que la Luna. En los años 2175 y 2199 habrá una probabilidad de impacto de 1 entre 2.700, lo que es 40 veces más probable que un número de lotería sea premiado con el Gordo.
En los años 2175 y 2199 habrá una probabilidad de impacto de 1 entre 2.700, lo que es 40 veces más probable que un número de lotería sea premiado con el Gordo
Esto es fundamental, puesto que, al tener 492 metros de diámetro, Bennu es considerado como un asteroide con capacidad de destruir la civilización.
«En Bennu, estamos recogiendo piezas críticas de información muy importantes para la defensa planetaria», explicó Lori Glaze. «Estas herramientas nos ayudarán a predecir si podrá impactar contra la Tierra en el futuro». En parte, todo esto dependerá de que mañana una máquina del tamaño de un minibús toque en un asteroide, a cientos de millones de kilómetros de aquí.