Misión DART: jugar al billar para salvar a la humanidad

¿Cómo puede ayudar a la Tierra saber sobre la física del billar? Pues a través de una misión que buscaba estrellar un artilugio a millones de kilómetros de distancia en un objetivo de menos de 200 metros

Una de las primeras imágenes tomadas por LiciaCube del impacto de DART en Dimorfo (arriba) con Dídimo en la parte inferior derecha.Foto: ASI/NASA | Vídeo: EPV

No corren buenos tiempos para la lírica, o al menos no me lo parecen. Si nos da igual ver morir a abuelos en residencias, si nos importa poco que los niños y las niñas aprendan sobre el mundo, pasado, presente y futuro, y sobre cómo tratarse unos a otras, si vivimos en una sociedad donde todo debe ser inmediato y no cabe en nuestras cabezas el tomarse tiempo para reflexionar sobre las soluciones a los problemas y cómo alcanzarlas juntos, ¿cómo vamos a concienciarnos de que estamos lo suficientemente avanzados como para afrontar problemas existenciales que nos explotarán en la cara tarde o temprano? Ni aunque lo hayamos sufrido hace bien poco parece que aprendemos…

Al menos este pesimismo existencial con el que he empezado mi artículo (exprés) no es compartido por unos cuantos científicos e ingenieros, verdaderos defensores planetarios al estilo de la Liga de la Justicia, cuyos sueños e ideas han sido apoyados, gracias a los cielos, por fondos públicos, y que se han enfrascado en una aventura que tiene como objetivo nada menos que salvar nuestro planeta (bueno, más que el planeta en sí, nuestra existencia en él). Se podrá decir que esa gente, o astrofísicos como yo, somos catastrofistas, fans de películas de Hollywood más o menos realistas (como Armageddon o Don’t look up, que cada uno elija cuál es la más cercana a la realidad), cuando avisamos que quizás en 200 años, quizás en 1.000 o quizás en 10.000, pero seguro a prácticamente el 100%, el planeta va a enfrentarse a un cataclismo cósmico. Simplemente, el Sistema Solar funciona así, la Tierra se formó por choques de objetos que al principio no tenían más que unos metros de tamaño y que, en unos pocos millones de años, que para nuestra vida es mucho, pero para los tiempos estelares es una nimiedad, formaron algo tan grande como nuestro hogar planetario o como Júpiter o el propio Sol. Y los ladrillos primigenios siguen por ahí danzando, en un baile lento para nuestros tiempos, pero imparable, la gravedad no hay quien la anule.

Pues a eso se han dedicado en la NASA para crear la misión DART, que ha cumplido su hito —que no su objetivo— principal con gran éxito, un hito propio del peor piloto de ralis: estrellar tu máquina contra una roca. Pero ahora falta saber qué podemos aprender de este choque cósmico.

Además de estrellar una sonda de millones de dólares, el equipo detrás de la misión DART se ha dedicado, más que a los dardos, a jugar al billar o, mejor dicho, a entender las reglas del billar. No me refiero a meter las bolas sólidas en la tronera y acabar con la negra, esas reglas son demasiado humanas y cambiantes, me refiero a las reglas inamovibles y fundamentales del billar, que son las del universo, las leyes físicas de las colisiones o choques entre objetos.

Por colisión, la RAE entiende “rozadura o herida hecha a consecuencia de ludir y rozarse una cosa con otra”, y por choque entiende “encuentro violento de una cosa con otra”. La segunda palabra y definición es la que tiene más sentido científico, porque los choques en física ni siquiera tienen que implicar que los elementos que chocan se toquen. Pero no es nuestro caso, DART sí ha tocado a Dimorfo, le ha dado un buen toque. ¿Pero ese toque ha sido como el de dos bolas de billar o no? He aquí la cuestión clave.

Ya podemos imaginarnos que no, ningún bólido construido por el hombre se choca con algo y se queda (casi) impasible como una bola de billar. La cuestión es cuán cerca del juego billar ha estado el choque de DART con Dimorfo. Si el choque entre DART y Dimorfo fuera muy parecido al choque entre dos bolas de billar, y si la aproximación e impacto sobre el asteroide fuera óptima, a velocidad máxima y en el lugar perfecto para nuestros deseos, toda la energía (cinética) de DART se transferiría a Dimorfo. Es lo que se llama en física un choque elástico, donde se conserva la energía cinética, toda la energía que tienen los objetos antes del choque porque se mueven de una forma determinada se transforma en energía de un movimiento diferente de cada agente involucrado en el choque. Como el asteroide es bastante más grande que DART, igual que si intentamos mover un camión con nuestras manos, el efecto no va a ser muy grande, pero por pequeño que sea, después de millones y millones de kilómetros y kilómetros de viaje, quizás la perturbación sufrida sea suficiente para salvarnos. No me refiero a este caso, Dimorfo no está en trayectoria de impacto, me refiero al meteorito o cometa que llegará para poner en peligro la vida en la Tierra.

El problema es que los choques en el universo no suelen ser elásticos, sino inelásticos. Parte de la energía cinética de DART se ha transferido a Dimorfo en forma de calor, de deformación de su superficie o incluso lo ha roto. Parte de esa energía cinética inicial no convertida en energía cinética final puede perderse, pero aún en el caso de un choque inelástico todo no es negativo, es decir, todos los efectos que provoca un choque inelástico no se malgastan y dejan de servir para mover al asteroide de su órbita, que es lo que queremos. Igual que si en el billar a veces es conveniente no darle muy fuerte a la bola blanca para meter la bola de color en el agujero y hacernos más fácil el futuro, en el caso de una misión como DART la velocidad de impacto no debe ser muy alta. Porque podría provocar que el asteroide se rompiera y expulsara material por el lado opuesto a la colisión, lo que disminuiría la aceleración que queremos imprimirle para sacarlo de su órbita. La velocidad de DART tampoco puede ser muy baja, porque podría no ser suficiente para perturbar su movimiento y evitar que pase en un futuro por donde no tiene que pasar. Así que ni tanto ni tan calvo. Pero para salvar al planeta esa frase tiene que convertirse en números, y ahí ha estado el trabajo de muchos años, que seguirá ahora con el estudio real de los efectos del impacto.

¿Y de qué depende que el choque sea elástico o inelástico y cuál debe ser la velocidad de impacto? Pues de muchos factores, entre los que podemos nombrar, imaginándonos lo que importaría en una mesa de billar. La composición, densidad y masa total del asteroide (no es lo mismo jugar con bolas de madera que de marfil o de resina), su forma (¡intenta tú jugar con bolas no esféricas, como el asteroide!), el punto de impacto y el ángulo de incidencia (lo más divertido del billar, jugar con los efectos), la velocidad de impacto de la que hemos hablado, las características de la superficie donde realmente impactó DART, que podrían ser porosas y amortiguar el choque, o podría haber impactado en una veta metálica que haga el choque más elástico, o ser básicamente hielo si fuera un cometa (que seguramente sería mucho más difícil de parar con una misión como DART), y un largo etcétera. Y otro parámetro muy importante es la cantidad de material que se va a arrancar de Dimorfo, de dónde se va a arrancar y qué le va a pasar a ese material.

A pesar de lo espectacular que ha sido vivir en directo el choque de DART contra Dimorfo, lo verdaderamente alucinante y lo más trascendente para el futuro de nuestra especie empieza ahora. Tenemos que hacer medidas que nos digan cómo ha sido el impacto y qué efectos ha tenido, y para ello también tenemos que analizar bien todas las propiedades del asteroide. En cierta medida, ese reto intelectual y científico que sigue al reto técnico del choque de DART contra Dimorfo me ayuda a superar el pesimismo con el que empezaba este artículo. No hay nada como pensar en cómo solucionar un problema, sobre todo si la empresa no es fácil, pero nos va la supervivencia de nuestros genes en ello.

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Pablo G. Pérez González

Es investigador del Centro de Astrobiología, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA)

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