«Minilunas» no descubiertas pueden orbitar la Tierra. ¿Podrían ayudarnos a convertirnos en una especie interplanetaria?
En 2006, los astrónomos del Catalina Sky Survey en Arizona, respaldado por la NASA, descubrieron un cuerpo peculiar flotando en medio del mar de miles de satélites artificiales que orbitan alrededor de nuestro planeta. Después de observar más de cerca, determinaron que el objeto no era simplemente otro pedazo de basura espacial. Más bien, era un satélite natural que había sido puesto temporalmente en órbita junto con la Tierra, similar a la Luna.
Esta «miniluna», denominada 2006 RH120, tenía sólo unos pocos metros de diámetro. Pero a diferencia de la luna real, este cuerpo cósmico fue un compañero transitorio de la Tierra, que viajó alrededor del planeta durante sólo un año antes de ser expulsado de la órbita de nuestro planeta. Más de una década después, los científicos del Catalina Sky Survey detectaron otra miniluna (2020 CD3), del tamaño de un automóvil pequeño, deambulando por la órbita de la Tierra , antes de ser expulsada de la influencia del sistema Tierra-Luna en marzo de 2020. .
Debido a su proximidad a la Tierra, estas minilunas han justificado un minucioso escrutinio científico. Pero más recientemente, algunos expertos han observado las minilunas y otros asteroides cercanos a la Tierra por una razón diferente: tienen el potencial de actuar como peldaños en nuestra exploración del cosmos.
Peldaños
En septiembre de 2016, la NASA lanzó la nave espacial no tripulada OSIRIS-REx en una misión para recolectar una muestra del asteroide potencialmente peligroso Bennu, que tiene una probabilidad de 1 entre 2700 de estrellarse contra la Tierra en 2182. Siete años después, OSIRIS REx regresó a La Tierra con un pequeño trozo del asteroide de 4.500 millones de años .
El éxito de la misión OSIRIS-ReX ha inspirado a los científicos que planifican las próximas fases de la exploración cercana a la Tierra. Una idea es utilizar asteroides cercanos como trampolines para misiones a Marte, dijo Binzel.
Recuperar a Bennu fue un paso en la dirección correcta, dijo, pero podría haber un objetivo mejor cuando se trata de probar nuestra tecnología para expandirse más hacia el cosmos. En su punto más cercano, Bennu está a unas 186.000 millas (300.000 km) de la Tierra y solo cruza la órbita del planeta alrededor del sol cada pocos años. Como resultado, la misión duró siete años y costó aproximadamente 1.160 millones de dólares .
Las minilunas, por otro lado, son algunos de los asteroides más fáciles de alcanzar desde la Tierra, dijo Binzel.
«Para ir a cualquier parte del espacio, tienes que cambiar tu velocidad», dijo Binzel. Las minilunas son cuerpos pequeños con muy poca gravedad y tienen un bajo cambio de velocidad requerido, o delta-V, lo que significa que no se necesita mucha propulsión para transportar una nave espacial desde la órbita terrestre baja hasta un encuentro con el asteroide.
Dadas estas propiedades, las misiones de minilunas requerirían menos combustible que los viajes a muchos otros cuerpos cósmicos. «Sólo se necesita una bocanada de combustible para salir de la miniluna y regresar a la Tierra», dijo Binzel a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
Los viajes a las minilunas tardarían unos 100 días en llegar y regresar, sugiere una investigación . (Nuestra luna permanente está a unos tres días de viaje , pero el cohete Saturn V de la NASA necesitó 203.400 galones (770.000 litros) de combustible de queroseno y 318.000 galones (1,2 millones de litros) de oxígeno líquido sólo para despegar.
Si bien las misiones miniluna son prometedoras, el defecto de esta estrategia se remonta a su naturaleza efímera, lo que podría dificultar la planificación y ejecución de una misión antes de que el satélite natural sea expulsado de su corto viaje alrededor de la Tierra.
«Están en órbitas paralelas a la Tierra, por lo que son como una mascota», dijo Binzel. «Mascotas temporales que tienes por un tiempo y luego se alejan».
Al realizar misiones a minilunas y otros asteroides cercanos a la Tierra en sus alrededores, la NASA y otras agencias espaciales pueden probar la efectividad de sus tecnologías en el espacio profundo, incluidos los sistemas de soporte vital, motores y sistemas de propulsión, dijo Paul Abell , científico jefe de exploración de cuerpos pequeños en NASA, dijo a WordsSideKick.com.
«Ir a Marte es un gran paso», dijo. «Hay muchas cosas que tienen que suceder, así que ¿por qué no observamos algunos de estos asteroides cercanos a la Tierra que se encuentran entre el sistema Tierra-Luna y Marte?».
Estos viajes en miniluna también podrían ayudar a los científicos que se dedican a una actividad diferente que podría ser igualmente crucial para llegar a Marte: extraer agua.
El agua es vital no sólo para la hidratación sino también para la creación de combustible adicional para cohetes, que suele ser hidrógeno líquido. Esto será necesario para llegar hasta Marte, que está, en promedio, a más de 225 millones de kilómetros de la Tierra .
Actualmente, las naves espaciales tienen que transportar desde la Tierra toda el agua y el combustible que necesitarán. El enorme peso añadido por el líquido impulsa la » tiranía de la ecuación del cohete «, que establece que a medida que aumenta la masa de la carga útil, también debe hacerlo la cantidad de propulsor necesaria para liberarse de la atracción gravitacional de la Tierra.
Esencialmente, si la NASA aumenta aunque sea ligeramente la masa de carga útil de una nave espacial, tiene que agregar mucho más combustible para despegarla y ponerla en órbita, y el combustible en sí agrega aún más peso para levantarla, creando un círculo vicioso. La clave para romper este ciclo es encontrar una manera de repostar combustible en el espacio, afirmó Abell.
«Cuando te vas de vacaciones, cuando vuelas o conduces a cualquier lugar, no llevas todo el oxígeno, toda la comida, todo contigo durante todo el viaje de ida y vuelta», dijo Abell. «Bueno, es el mismo tipo de cosas. Queremos evitar tener que llevarnos todo desde la Tierra, salir y luego regresar, porque eso es muy caro».
¿Las buenas noticias? Los asteroides cercanos a la Tierra pueden ser candidatos ideales para estaciones de servicio espaciales. Un creciente conjunto de investigaciones muestra que muchos asteroides cercanos a la Tierra son ricos en minerales y agua encerrados dentro de la roca. Si se puede acceder a esta agua, se podría dividir en hidrógeno y oxígeno, ambos elementos clave para crear combustible para cohetes.
«Si puedes acceder a esa agua y aprovecharla, de repente tendrás agua para beber, oxígeno para respirar y, lo que es más importante, combustible para cohetes», dijo Abell.
Combustible para cohetes
Actualmente, la mayoría de los esfuerzos de la NASA se centran en recolectar agua de la luna , pero muchas empresas comerciales, incluidas Karman+ , TransAstra y AstroForge , tienen la mira puesta en los asteroides para la extracción de agua y metales.
Estas operaciones aún no han despegado, en gran parte debido al costo y la tecnología necesarios para llegar a estas rocas flotantes, dicen los expertos . Pero las misiones miniluna podrían ayudar a agilizar las operaciones proporcionando a las empresas un campo de entrenamiento para probar «la viabilidad de las tecnologías de minería de asteroides para futuras aplicaciones comerciales», según un estudio de 2018 .
Sin embargo, las minilunas en sí mismas pueden no ser la mejor opción para abastecer de combustible a las naves espaciales porque son pequeñas, con superficies secas por «estar al sol y cocinar durante mucho tiempo», dijo Binzel.
Robert Jedicke , astrónomo de la Universidad de Hawaii y autor principal del estudio de 2018, sospecha que muchas minilunas no contienen agua, porque es posible que se hayan desprendido de la luna o hayan sido atraídas desde el borde del cinturón de asteroides principal. , los cuales sugieren un bajo potencial de agua. Sin embargo, otros científicos, incluido Abell, creen que podría ser posible. Binzel, por su parte, es más optimista y afirma que hay mucha incertidumbre en el modelo. «¡No lo sabes hasta que miras!» él sugiere.
Incluso si las minilunas carecen de agua, podrían permitir a las empresas «probar su capacidad para maniobrar naves espaciales cerca de un asteroide», dijo Jedicke, que actualmente trabaja con TransAstra para desarrollar técnicas para extraer agua de los asteroides.
Buscando más minilunas
El pequeño tamaño y el rápido movimiento de las minilunas las hacen increíblemente difíciles de detectar con los telescopios terrestres existentes. Sin embargo, un nuevo telescopio pronto podría cambiar eso. En lo alto de los Andes chilenos, está casi terminada la construcción del Observatorio Vera C. Rubin, que albergará la cámara digital más grande del mundo.
A partir de 2025, la cámara, conocida como Legacy Survey of Space and Time , tomará 700 fotografías cada noche durante 10 años para catalogar el sistema solar con un nivel de alta precisión de 6 terapíxeles. Esta exploración exhaustiva del universo ayudará a los científicos a comprender sustancias misteriosas como la materia y la energía oscuras. Y con un enfoque personalizado, también podría ayudar a los astrónomos a detectar una miniluna cada tres meses, según una simulación de 2020 .
Y en 2027, otro instrumento de la NASA, denominado NEO Surveyor, detectará asteroides desde el espacio. El topógrafo completará un escaneo completo del cielo cada dos semanas para caracterizar asteroides y cometas potencialmente peligrosos cerca de la órbita de la Tierra. Si bien el objetivo principal de este telescopio espacial infrarrojo es mantener a la humanidad a salvo de los «asteroides asesinos de planetas», tiene el potencial de descubrir pequeñas minilunas en el proceso.
Es demasiado pronto para saber si las misiones miniluna desempeñarán un papel clave en la tecnología de las naves espaciales o en las operaciones mineras, dijeron los expertos a WordsSideKick.com. Pero pase lo que pase, el estudio de estos compañeros temporales de la Tierra y otros asteroides cercanos a la Tierra podría proporcionar pistas cruciales sobre los misterios de nuestro sistema solar, dijo Binzel. Muchos científicos piensan que los asteroides cercanos a la Tierra, como Bennu, probablemente trajeron las semillas de la vida a la Tierra en las primeras etapas de la historia de nuestro planeta.
Para rastrear los orígenes químicos del sistema solar y encontrar los ingredientes que hicieron la vida en la Tierra, las minilunas son un gran lugar al que acudir, dijo.
«Pero la razón por la que no hemos ido a ellos antes es que no son muchos», dijo Binzel. «Recién los estamos descubriendo, pero pasarán a primer plano porque tenemos nuevos telescopios en funcionamiento».
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