OSIRIS-REx de la NASA proporciona información sobre la futura órbita del asteroide Bennu

En un estudio publicado el miércoles, los investigadores de la NASA utilizaron datos de precisión de seguimiento de la nave espacial Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx), para comprender mejor los movimientos de Bennu, el asteroide potencialmente peligroso, hasta el año 2300, con el objetivo de reducir significativamente las incertidumbres relacionadas con su órbita futura y mejorar la capacidad de los científicos para determinar la probabilidad de impacto y predecir las órbitas de otros asteroides.

El estudio, titulado ” Ephemeris and hazard assessment for near-Earth asteroid (101955) Bennu based on OSIRIS-REx data”, se publicó en la revista Icarus.

“La Planetary Defense mission de la NASA consiste en encontrar y monitorear asteroides y cometas que puedan acercarse a la Tierra y representar un peligro para nuestro planeta”, dijo Kelly Fast, gerente de Near-Earth Object Observations Program en la Sede de la NASA en Washington. “Llevamos a cabo este esfuerzo a través de estudios astronómicos continuos que recopilan datos para descubrir objetos previamente desconocidos y refinar nuestros modelos orbitales para ellos. La misión OSIRIS-REx ha brindado una oportunidad extraordinaria para refinar y probar estos modelos, ayudándonos a predecir mejor dónde estará Bennu cuando se acerque a la Tierra dentro de más de un siglo”.

En 2135, el asteroide Bennu se acercará a la Tierra. Aunque el objeto no representará un peligro para nuestro planeta en ese momento, los científicos deben conocer la trayectoria exacta de Bennu durante ese encuentro, para predecir cómo la gravedad de la Tierra alterará la trayectoria del asteroide alrededor del Sol y pueda afectar potencialmente al peligro de impacto sobre la Tierra.

Usando la Deep Space Network de la NASA y modelos informáticos de última generación, los científicos pudieron reducir significativamente las incertidumbres de la órbita de Bennu, determinando que su probabilidad de impacto durante el año 2300 es de aproximadamente 1 entre 1.750 (o 0.057%). Los investigadores también pudieron identificar el 24 de septiembre de 2182 como única fecha significativa en términos de un impacto potencial, con una probabilidad de impacto de 1 entre 2.700 (o aproximadamente 0.037%).

Aunque las posibilidades de que golpee la Tierra son muy bajas, Bennu sigue siendo uno de los dos asteroides conocidos más peligrosos de nuestro sistema solar, junto con otro asteroide llamado 1950 DA.

Antes de salir de Bennu, el 10 de mayo de 2021, OSIRIS-REx estuvo más de dos años muy cerca del asteroide, recopilando información sobre su tamaño (tiene aproximadamente 500 metros de ancho), forma, masa, y composición, mientras se monitoreaba su giro y trayectoria orbital. La nave espacial también recogió una muestra de roca y polvo de la superficie del asteroide, que traerá a la Tierra el 24 de septiembre de 2023, para una mayor investigación científica.

“Los datos de OSIRIS-REx nos brindan información mucho más precisa, podemos probar los límites de nuestros modelos y calcular la trayectoria futura de Bennu con un alto grado de certeza hasta 2135”, dijo el líder del estudio, Davide Farnocchia, del Center for Near Earth Object Studies (CNEOS), que es administrado por el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en el sur de California. “Nunca antes habíamos modelado la trayectoria de un asteroide con esta precisión”.

Ojo de cerradura gravitacional

Las mediciones de precisión en Bennu ayudan a determinar mejor cómo evolucionará la órbita del asteroide con el tiempo y si pasará por un “ojo de cerradura gravitacional” durante su aproximación cercana en 2135. Estos ojos de cerradura son áreas en el espacio que pondrían a Bennu en un camino hacia un futuro impacto con la Tierra si el asteroide pasara a través de ellos en ciertos momentos, debido al efecto de la atracción gravitacional de la Tierra.

Para calcular exactamente dónde estará el asteroide durante su aproximación cercana de 2135, y si podría pasar a través de un ojo de cerradura gravitacional, Farnocchia y su equipo evaluaron varios tipos de pequeñas fuerzas que pueden afectar al asteroide mientras orbita el Sol. Incluso la fuerza más pequeña puede desviar significativamente su trayectoria orbital con el tiempo, lo que podría hacer que pase a través de un ojo de la cerradura o lo pierda por completo.

Entre esas fuerzas, el calor del sol juega un papel crucial. Cuando un asteroide viaja alrededor del Sol, la luz solar calienta su lado diurno. Debido a que el asteroide gira, la superficie calentada girará y se enfriará cuando ingrese al lado nocturno. A medida que se enfría, la superficie libera energía infrarroja, que genera una pequeña cantidad de empuje sobre el asteroide, un fenómeno llamado efecto Yarkovsky. En períodos de tiempo cortos, este empuje es minúsculo, pero durante períodos prolongados, el efecto sobre la posición del asteroide aumenta y puede desempeñar un papel importante en el cambio de trayectoria de un asteroide.

“El efecto Yarkovsky actua en todos los asteroides de todos los tamaños, y aunque se ha medido desde lejos para una pequeña parte de la población de asteroides, OSIRIS-REx nos dio la primera oportunidad de medirlo en detalle mientras Bennu viajaba alrededor del Sol”, dijo Steve Chesley, científico investigador senior en JPL y co-investigador del estudio. “El efecto en Bennu es equivalente al peso de tres uvas que actúan constantemente sobre el asteroide; minúsculo, sí, pero significativo para determinar las posibilidades de impacto futuro de Bennu en las décadas y siglos venideros”.

El equipo también consideró muchas otras fuerzas perturbadoras, incluida la gravedad del Sol, los planetas, sus lunas y más de 300 asteroides más, el arrastre causado por el polvo interplanetario, la presión del viento solar y los eventos de eyección de partículas de Bennu. Los investigadores incluso evaluaron la fuerza que OSIRIS-REx ejerció al realizar su evento de recolección de muestras Touch-And-Go (TAG), el 20 de octubre de 2020, para ver si podría haber alterado ligeramente la órbita de Bennu, confirmando en última instancia con estimaciones previas, que el evento TAG  había producido un efecto insignificante.

“La fuerza ejercida sobre la superficie de Bennu durante el evento TAG fue pequeña incluso en comparación con los efectos de otras fuerzas pequeñas consideradas”, dijo Rich Burns, director del proyecto OSIRIS-REx en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland. “TAG no alteró la probabilidad de que Bennu impacte la Tierra”.

Pequeño riesgo, gran recompensa

Aunque una probabilidad de impacto del 0,057% hasta el año 2300 y una probabilidad de impacto del 0,037% el 24 de septiembre de 2182 son bajas, este estudio destaca el papel crucial que desempeñaron las operaciones OSIRIS-REx en la caracterización precisa de la órbita de Bennu.

“Los datos de esta misión orbital nos ayudaron a apreciar mejor las posibilidades de impacto de Bennu durante los próximos dos siglos y maximizaron nuestra comprensión general de los asteroides potencialmente peligrosos, un resultado increíble”, dijo Dante Lauretta, investigador principal de OSIRIS-REx y profesor de la Universidad de Arizona. . “La nave espacial ahora está regresando a casa, con una preciosa muestra de este fascinante objeto antiguo que nos ayudará a comprender mejor no solo la historia del sistema solar sino también el papel de la luz solar en la alteración de la órbita de Bennu, ya que mediremos las propiedades térmicas del asteroide en escalas sin precedentes con los laboratorios de la Tierra “.

Más acerca de OSIRIS-REx

Goddard proporciona gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión para OSIRIS-REx. Lauretta es la investigadora principal y la Universidad de Arizona también dirige el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos de la misión. Lockheed Martin Space Systems, en Denver, construyó la nave espacial y está proporcionando operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace en Tempe, Arizona, son responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión del New Frontiers Program de la NASA. El Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el New Frontiers Program de la agencia para la Science Mission Directorate en Washington.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.