El 3 de diciembre, después de viajar miles de millones de kilómetros desde la Tierra, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA alcanzó su objetivo, Bennu, y comenzó una investigación cercana de casi dos años del asteroide. Inspeccionará casi cada pulgada cuadradade este antiguo grupo de escombros que quedó de la formación de nuestro sistema solar. Finalmente, la nave espacial recogerá una muestra de guijarros y polvo de la superficie de Bennu y la entregará a la Tierra en 2023.
Generaciones de científicos planetarios podrán estudiar piezas de los materiales primitivos que formaron nuestro vecindario cósmico y comprender mejor el papel que los asteroides pueden haber desempeñado en la entrega de compuestos formadores de vida a planetas y lunas.
Pero no es solo historia que la misión a Bennu ayudará a descubrir. Los científicos que estudian la roca a través de los instrumentos de OSIRIS-REx en el espacio también darán forma a nuestro futuro. A medida que recopilan la información más detallada sobre las fuerzas que mueven los asteroides, expertos deLa Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA, que es responsable de detectar asteroides potencialmente peligrosos, mejorará sus predicciones sobre cuáles podrían estar en un curso acelerado con nuestro planeta.
Así es como la misión OSIRIS-REx apoyará este trabajo :
Cómo los científicos predicen el paradero de Bennu
Aproximadamente un tercio de milla o medio kilómetro de ancho, Bennu es lo suficientemente grande como para alcanzar la superficie de la Tierra; muchos objetos espaciales más pequeños, en cambio, se queman en nuestra atmósfera. Si impactara la Tierra, Bennu causaría daños generalizados.Los expertos en asteroides del Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra CNEOS del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, proyectan que Bennu se acercará lo suficiente a la Tierra durante el próximo siglo como para tener una probabilidad de 1 en 2,700 de impactarlo entre 2175 y2196. Dicho de otra manera, esas probabilidades significan que hay un 99.963 por ciento de posibilidades de que el asteroide extrañe la Tierra. Aun así, los astrónomos quieren saber exactamente dónde se encuentra Bennu en todo momento.
Los astrónomos han estimado la trayectoria futura de Bennu después de observarla varias veces desde que se descubrió en 1999. Han girado sus telescopios ópticos, infrarrojos y de radio hacia el asteroide cada vez que se acerca lo suficiente a la Tierra, aproximadamente cada seis años, para deducircaracterísticas como su forma, velocidad de rotación y trayectoria.
"Sabemos dentro de unos pocos kilómetros dónde está Bennu en este momento", dijo Steven Chesley, investigador científico principal de CNEOS y miembro del equipo OSIRIS-REx, cuyo trabajo es predecir la trayectoria futura de Bennu.
¿Por qué las futuras predicciones de trayectoria de Bennu se vuelven borrosas?
Los científicos han estimado la trayectoria de Bennu alrededor del Sol en el futuro. Sus predicciones se basan en observaciones terrestres y cálculos matemáticos que explican el empuje gravitacional de Bennu por el Sol, la Luna, los planetas y otros asteroides, además de factores no gravitacionales.
Dados estos parámetros, los astrónomos pueden predecir las próximas cuatro fechas exactas en septiembre de 2054, 2060, 2080 y 2135 en las que Bennu se encontrará a 5 millones de millas 7,5 millones de kilómetros o .05 unidades astronómicas de la Tierra.que la gravedad de la Tierra doblará ligeramente la trayectoria orbital de Bennu a medida que pasa.Como resultado, la incertidumbre sobre dónde estará el asteroide cada vez que gira alrededor del Sol crecerá, haciendo que las predicciones sobre la futura órbita de Bennu se vuelvan cada vez más nebulosas después de 2060.
En 2060, Bennu pasará la Tierra a aproximadamente el doble de la distancia de aquí a la Luna. Pero podría pasar en cualquier punto en una ventana de espacio de 19 millas 30 kilómetros. Una muy pequeña diferencia de posición dentro de esa ventanase magnificará enormemente en órbitas futuras y hará cada vez más difícil predecir la trayectoria de Bennu.
Como resultado, cuando este asteroide regresa cerca de la Tierra en 2080, según los cálculos de Chesley, la mejor ventana que podemos obtener en su paradero es de casi 9,000 millas 14,000 kilómetros de ancho. Para 2135, cuando se espera que la órbita desplazada de Bennuacercarlo más que la Luna, su ventana de sobrevuelo se ensancha, a casi 100,000 millas 160,000 kilómetros. Esta será la aproximación más cercana de Bennu a la Tierra durante los cinco siglos para los cuales tenemos cálculos confiables
"En este momento, Bennu tiene la mejor órbita de cualquier asteroide en nuestra base de datos", dijo Chesley. "Y, sin embargo, después de ese encuentro en 2135, realmente no podemos decir exactamente hacia dónde se dirige".
Hay otro fenómeno que empuja la órbita de Bennu y confunde las proyecciones de impacto futuro. Se llama efecto Yarkovsky. Al no tener nada que ver con la gravedad, el efecto Yarkovsky influye en la órbita de Bennu debido al calor del Sol.
"Hay muchos factores que pueden afectar la previsibilidad de la trayectoria de Bennu en el futuro, pero la mayoría de ellos son relativamente pequeños", dice William Bottke, un experto en asteroides del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado, y participantecientífico de la misión OSIRIS-REx: "El más importante es Yarkvovsky".
Este empujón de calor lleva el nombre del ingeniero civil polaco que lo describió por primera vez en 1901: Ivan Osipovich Yarkovsky. Sugirió que la luz solar calienta un lado de un pequeño asteroide oscuro y algunas horas más tarde irradia ese calor mientras el asteroide gira su calor.lado en la oscuridad fría. Esto empuja un poco la pila de rocas, ya sea hacia el Sol o lejos de él, dependiendo de la dirección de su rotación.
En el caso de Bennu, los astrónomos han calculado que el efecto Yarkovsky ha cambiado su órbita alrededor de 0.18 millas 284 metros por año hacia el Sol desde 1999. De hecho, ayudó a llevar a Bennu a nuestra parte del sistema solar, en primer lugar, desde el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter durante miles de millones de años. Ahora, Yarkovsky está complicando nuestros esfuerzos para hacer predicciones sobre el camino de Bennu en relación con la Tierra.
Ayudará a estar cara a cara con el asteroide
La nave espacial OSIRIS-REx utilizará su conjunto de instrumentos para transmitir señales de seguimiento de radio y capturar imágenes ópticas de Bennu que ayudarán a los científicos de la NASA a determinar su posición precisa en el sistema solar y su ruta orbital exacta. Combinado con los existentes en tierraobservaciones, las mediciones espaciales ayudarán a aclarar cómo la órbita de Bennu está cambiando con el tiempo.
Además, los astrónomos probarán su comprensión del efecto Yarkovksy en un asteroide de la vida real por primera vez. Instruirán a la nave espacial que siga a Bennu en su órbita sobre el Sol durante unos dos años para ver si se está moviendo a lo largoun camino esperado basado en la gravedad y las teorías de Yarkovsky. Cualquier diferencia entre las predicciones y la realidad podría usarse para refinar los modelos del efecto Yarkovsky.
Pero aún más importante para comprender mejor a Yarkovsky serán las mediciones térmicas de Bennu. Durante su misión, OSIRIS-REx rastreará cuánto calor solar irradia del asteroide y de qué parte de la superficie proviene, datos que ayudarán a confirmary refinar los cálculos del efecto Yarkovsky en los asteroides.
La nave espacial también abordará algunas preguntas abiertas sobre la teoría de Yarkovsky. Una de ellas, dijo Chesley, es cómo las rocas y los cráteres en la superficie de un asteroide cambian la forma en que los fotones se dispersan a medida que se enfría, eliminando el impulso de¿El lado más caliente y, por lo tanto, empujar el asteroide en la dirección opuesta? OSIRIS-REx ayudará a los científicos a comprender mediante el mapeo de la rocosa superficie de Bennu.
"Sabemos que la rugosidad de la superficie va a afectar el efecto Yarkovsky; tenemos modelos", dijo Chesley. "Pero los modelos son especulativos. Nadie ha podido probarlos".
Después de la misión OSIRIS-REx, dijo Chesley, las proyecciones de trayectoria de la NASA para Bennu serán aproximadamente 60 veces mejores de lo que son ahora.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Laboratorio de Propulsión a Chorro . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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