Interceptores nucleares para evitar el próximo incidente de Cheliábinsk
Hace justo un año la humanidad recibió un aviso. El 15 de febrero de 2013 un pequeño asteroide de 17 metros de diámetro y diez mil toneladas apareció de la nada y entró en la atmósfera terrestre a 18,6 km/s, desintegrándose cerca de la ciudad rusa de Cheliábinsk. La explosión resultante fue brutal, de 450 kilotones de potencia, lo que viene siendo treinta veces la explosión de la bomba atómica que destruyó Hiroshima en 1945. Afortunadamente para los habitantes de Cheliábinsk y sus alrededores el asteroide explotó a 23,3 kilómetros de altura. Y, pese a ello, más de 1500 personas resultaron heridas por la onda de choque. Pero, ¿qué hubiera pasado si el asteroide de Cheliábinsk hubiese estado compuesto por hierro y níquel en vez de ser una condrita normal y corriente? ¿O si simplemente hubiese sido más grande? En ese caso, y con toda seguridad, en estos momentos estaríamos hablando de una auténtica tragedia y no de un curioso fenómeno celeste que tuvo lugar en una remota ciudad rusa.
El Incidente de Cheliábinsk no solo nos demostró a las claras que la humanidad carece de cualquier tipo de sistema de defensa contra asteroides peligrosos, sino que además ni siquiera podemos detectarlos con tiempo suficiente para alertar a la población. Si algo bueno ha tenido la visita no deseada de este cuerpo celeste ha sido la creación de varios programas de ‘alerta temprana’ contra asteroides cercanos (NEOs). Una de las propuestas más significativas es ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), un programa desarrollado por la Universidad de Hawái con la colaboración de la NASA y que estará formado por ocho telescopios dedicados a buscar NEOs. Una vez que entre en servicio en 2015, ATLAS podrá descubrir asteroides de hasta 8 metros de diámetro un día antes de que choquen con la Tierra y provoquen una explosión de treinta kilotones. El tiempo de alerta aumentará a una semana para los NEOs de 45 metros y hasta tres semanas para los asteroides de 140 metros.
Mañana el presidente Obama dará un discurso en el Kennedy Space Center para concretar los objetivos del nuevo programa espacial tripulado de la NASA. Recordemos que la actual administración canceló el Programa Constellation para volver a la Luna junto con los vehículos que formaban parte de este proyecto: la nave Orión y los cohetes Ares I y Ares V. Aunque la desaparición de los cohetes Ares era algo esperado después del informe de la Comisión Augustine, la cancelación de la Orión fue toda una sorpresa.
Sin embargo, ahora parece que Obama pretende resucitar la Orión, aunque en realidad esto no es exactamente así. Me explico: según los rumores, la Casa Blanca permitirá la reaparición de una versión de la Orión no tripulada que serviría como vehículo de emergencia en la ISS. No está claro si esta Orión sería una versión light más pequeña, pero en todo caso, al no ser lanzada con tripulación no necesitaría un pesado sistema de escape (LAS). Esto permitiría su lanzamiento por un cohete Atlas V o Delta IV sin necesidad de modificaciones adicionales.
Todo muy bonito, pero ¿para qué serviría una Orión de emergencia? Los astronautas norteamericanos seguirán dependiendo de la Soyuz para alcanzar la ISS hasta que se introduzca un nuevo vehículo tripulado, así que la NASA no reduciría ni un ápice su dependencia de Rusia. Como mucho, la agencia no tendría que pagar el uso de naves Soyuz como vehículos de emergencia, pero estos servicios ya están incluidos en los contratos firmados entre Roskosmos y la agencia estadounidense. La única ventaja que se me ocurre es que la futura nave tripulada comercial norteamericana (¿Dragon?¿Cygnus?…) podrá tener unos requisitos de permanencia en el espacio menos exigentes, es decir, se evitaría la necesidad de que esta nave estuviese acoplada durante todo el tiempo de estancia de la tripulación en la estación. Además, es posible que en el futuro esta versión pueda desembocar en una Orión tripulada plenamente funcional. En realidad, estamos ante una decisión política para aplacar la furia del Congreso, pero, por supuesto, esta “Orión Zombi” es mejor que nada.
¿Resucitará? (NASA).
No está nada mal, pero seguimos sin poder hacer nada al respecto, más allá de evacuar la zona y rezar. ¿Y qué pasa con los sistemas de interceptación espacial como los de las películas de Hollywood? Bueno, pues me temo que no hay ninguno. No me malinterpreten. Hay muchas técnicas para proteger a la Tierra de los asteroides, pero todas ellas existen únicamente sobre el papel. Eso sí, Hollywood tenía razón en una cosa y es que si queremos destruir un pequeño NEO como el de Cheliábinsk con tan poco tiempo de aviso la única opción realista es usar armas nucleares (para tiempos de reacción mayores -de muchos años- o asteroides más grandes lo ideal es un interceptor cinético o un tráctor gravitatorio). Lamentablemente, una cosa es decirlo y otra muy distinta ponerla en práctica. Una sonda dotada de un arma nuclear convencional simplemente no nos sirve para este tipo de misión. Las armas nucleares sólo son efectivas para velocidades de impacto de 300 m/s o, como mucho, de 1,5 km/s, pero lo que nosotros necesitamos es un arma que aguante velocidades de entre cinco y diez kilómetros por segundo. Esta limitación -de la que no suelen hablar las películas- viene dada por el sistema de detonación de los artefactos nucleares. Aunque su diseño obviamente está clasificado, sabemos que a velocidades por encima de los 1,5 km/s el interceptor no tendría tiempo de detonar el arma antes de la colisión.
A primera vista, esto no parece tener mucho sentido. Incluso si nuestra sonda viaja muy rápido seremos capaces de saber cuándo y dónde se va a producir el choque gracias a un ‘simple’ cálculo -para los ordenadores, se entiende- de mecánica orbital. Desgraciadamente no es así. Los asteroides similares al que causó el Incidente de Cheliábinsk son muy pequeños y escurridizos. Es necesario un sistema de guiado y navegación muy sofisticado y completamente autónomo para garantizar que el interceptor llegue a su destino y no pase de largo. La sonda Deep Impact tuvo que sudar la gota gorda para chocar contra el cometa Tempel 1, y eso a pesar de que se trata de un blanco de más de seis kilómetros de diámetro. Imagínate lo que ocurre cuando nuestro objetivo apenas tiene un par de decenas de metros.
Para solucionar este dilema se han creado los interceptores nucleares de hipervelocidad, la respuesta de la humanidad ante los asteroides peligrosos de pequeño tamaño. El concepto ha sido desarrollado por el equipo de Bong Wie para el instituto de estudios avanzados NIAC de la NASA. Cuando la propuesta de Wie se dio a conocer hace un par de años muchos fueron los que despacharon su idea con una sonrisita condescendiente. Después del Incidente de Cheliábinsk ya nadie se ríe. La solución de Wie al problema de la detonación es sencilla. Su interceptor está formado por dos partes separadas: una que viaja delante y otra que la sigue con el artefacto nuclear en su interior. La primera nave choca contra el asteroide y justo en ese momento activa el sistema de detonación del arma que va detrás, la cual tiene tiempo a explotar. Como ventaja adicional, el arma nuclear explotará dentro de la cavidad creada por la primera nave, aumentando de esta forma los efectos destructores de la detonación en unas veinte veces (!).
En 2013 Wie y su equipo mejoraron el concepto y lo presentaron bajo el nombre de vehículo de interceptación de asteroides de hipervelocidad o HAIV (Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle). El diseño actual del HAIV consiste en una única nave con un mástil desplegable de unos diez metros. En el extremo del mástil, que se extendería una vez en el espacio, estaría situado el vehículo con los sistemas de guiado y navegación. Esta parte sería la encargada de activar el arma y excavar un agujero en el asteroide.
Hace unos meses Wie propuso una misión del HAIV a un asteroide cercano para validar las tecnologías asociadas con el proyecto. De salir adelante, la sonda HAIV despegaría en 2019 mediante un cohete Atlas V y llegaría 121,41 días después al asteroide 2006 CL9, de unos 104 metros de diámetro. La nave chocaría a 11,5 km/s, aunque para esta misión de prueba no llevará un arma nuclear y es muy posible que el asteroide se salve. El coste de la misión se estima en 500 millones de dólares, incluyendo el lanzador. El sistema HAIV operativo estaría formado quizás por uno o dos interceptores listos para despegar. Unos estarían preparados para destruir asteroides muy pequeños y puede que estén situados a bordo de misiles balísticos intercontinentales (ICBM) modificados. Para los asteroides más grandes o con trayectorias más inclinadas sería necesario un lanzador espacial (con mayor capacidad de Delta-V) como el Atlas V o el Delta IV, que obviamente tienen una capacidad de respuesta mucho más limitada.
Hace unos días se celebró el simposio del NIAC en Palo Alto, California, de ahí que el HAIV de Wie haya vuelto a resucitar para algunos medios (otros lo han descubierto ahora). Dado el penoso estado de financiación del programa de exploración planetaria de la NASA resulta muy difícil creer que la agencia vaya a aprobar el HAIV en un futuro cercano, pero esperemos al menos que el equipo de Wie siga recibiendo los fondos para continuar con sus investigaciones teóricas sobre este tipo de interceptores. Después del Incidente de Cheliábinsk, lo único que sabemos a ciencia ccierta es que antes o después los vamos a necesitar.
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