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LAS POSIBILIDADES DE RECUPERAR ASTEROIDES A SUS FUNCIONES ANCESTRALES Y PROTEGERSE DE SUS PELIGROS

Giancarlo Elia Valori*

La Tierra, otros planetas y otras grandes presencias astrales a lo largo de miles de millones de años han sido golpeados por asteroides, que aquí y allá han originado minas de oro, hierro, diamantes, carbón, tierras raras que en nuestro planeta han sido y son extraídas a un ritmo frenético y se están agotando.

Por ejemplo, el cráter de Chicxulub con un diámetro de 180 km en la península de Yucatán (México) —obtenido del impacto del conocido asteroide, que según las teorías de los físicos hispanoamericanos Luis y Walter Álvarez llevó a la desaparición de los dinosaurios— formó un gran depósito de cobre, diamantes, circones, etc.

El desarrollo de los seres humanos está destinado a salir de la cuna de la Tierra, y la continua expansión de la civilización implica el consumo de enormes recursos. Después de la Luna, los asteroides se han convertido en el principal objeto de desarrollo y uso de recursos espaciales humanos, que necesariamente deberían ser las energías “estratégicas” de los futuros seres humanos. Según el tipo de espectro de emisión, los científicos dividen los asteroides en los siguientes tipos: C, M y S.

Los asteroides de tipo C (carbonosos) son la variedad más común, formando aproximadamente el 75% de los asteroides conocidos. Se distinguen por un bajo albedo (porcentaje de luz reflejada por un cuerpo celeste a luz incidente), ya que su composición incluye una gran cantidad de carbono, así como rocas y minerales. Su densidad media es de aproximadamente 1,7 g/cm cúbico. Se encuentran con mayor frecuencia en el borde exterior del cinturón de asteroides, a 3,5 unidades astronómicas del Sol, donde el 80% de los asteroides son de este tipo, mientras que solo el 40% de los asteroides a 2 UA del Sol son de tipo C (una UA es igual a la distancia entre el Sol y la Tierra). La proporción de tipos C puede ser en realidad mayor que esto, porque los tipos C son mucho más oscuros (y por lo tanto menos detectables) que la mayoría de los otros tipos de asteroides, excepto por otros tipos que se encuentran principalmente en el extremo exterior del cinturón de asteroides.

Los asteroides de tipo M son una clase espectral de asteroides que parecen contener concentraciones más altas de fases metálicas (por ejemplo, hierro-níquel) que otras clases de asteroides, y se cree ampliamente que son la fuente de meteoritos de hierro.

Los asteroides de tipo S son asteroides con un tipo espectral que es indicativo de una composición mineralógica silícea (es decir, pedregosa), de ahí el nombre. Tienen una densidad relativamente alta. Alrededor del 17% de los asteroides son de este tipo, por lo que es el segundo más común después del tipo C. Por ejemplo, el asteroide N. 16 Psyche, descubierto el 17 de marzo de 1852 por Annibale de Gasparis desde el Observatorio Astronómico de Capodimonte en Nápoles, tiene un diámetro de unos 250 kilómetros. Algunos científicos estiman que contiene quinientos millones de toneladas de hierro, 5 billones de toneladas de níquel y cientos de millones de toneladas de otros metales raros, incluido el oro.

Si los humanos arrastraran este asteroide cerca de la Luna para operaciones mineras y trajeran metales útiles a la Tierra, el valor de sus recursos sería muy considerable e incluso podría usarse como materia prima para la construcción in situ de vehículos de exploración tripulados. Jugaría un papel importante y proporcionaría un trampolín importante para que los humanos hagan viajes al espacio profundo, por lo que se ha convertido en el objetivo principal del desarrollo y uso de los recursos espaciales humanos.

Hay planes para llegar a 16 Psyche. La misión fue aprobada por la NASA el 4 de enero de 2017 y originalmente estaba programada para su lanzamiento en octubre de 2023, con una maniobra de asistencia gravitacional terrestre en 2024, un sobrevuelo de Marte en 2025 y la llegada al asteroide en 2030. En mayo de 2017, la fecha de lanzamiento se adelantó para apuntar a una trayectoria más eficiente, con lanzamiento en 2022, con apoyo gravitacional en Marte en 2023 y llegada en 2026. El 28 de febrero de 2020, la NASA otorgó a SpaceX un contrato de $ 117 millones para lanzar la nave espacial Psyche y dos misiones secundarias pequeñas en un cohete Falcon Heavy. A partir de octubre de 2022, se decidió que la misión debería lanzarse no antes de octubre de 2023, llegando al asteroide en agosto de 2029. La distancia de 16 Psyche de la Tierra es igual a km. 376,217,445, o 2.514858 unidades astronómicas.

Los asteroides básicamente tienen una gravedad débil y no tienen ambiente atmosférico. Con el desarrollo continuo de la tecnología, es posible realizar múltiples detecciones a bajo costo e incluso traer muestras al retorno. Estas actividades de exploración también desempeñarán un papel muy importante en la tecnología humana de exploración del espacio profundo, incluida la propulsión eléctrica, el control preciso de la órbita, la navegación autónoma y la comunicación en el espacio profundo.

Todo esto no es más que una alternativa a los últimos recursos que quedan en el planeta Tierra, ya que es más deseable una lucha por el espacio exterior que guerras por parte de los más poderosos para asaltar las últimas riquezas en los territorios de los más débiles.

Así que el desarrollo de diseños para minas espaciales ya no es solo un capítulo de ciencia ficción escrito por Julio Verne o autores contemporáneos, pues la tecnología espacial que permite a los humanos aterrizar en asteroides y recuperar materias primas ha quedado demostrada en términos de posibilidades, especialmente con la ayuda de inteligencia artificial y tripulaciones de robots humanoides o simplemente excavadoras y/o prensiles.

Ya en enero de 2016 la web de la revista «Wired» publicó el artículo Space Mining May Trigger Star Wars, en el que algunos expertos predijeron que la minería espacial podría ser una de las industrias más rentables y beneficiosas para la humanidad en la próxima mitad del siglo XXI. Entonces, ¿qué tesoros existen en los asteroides y qué países y compañías están actualmente ansiosos por intentar extraerlos?

Hoy en día, algunos productos metálicos en la Tierra son escasos o están sobreexplotados, y muchas empresas no pueden evitar mirar profundamente en el espacio para encontrar más recursos.

Según el sondeo de la NASA, en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Júpiter y Marte, millones de rocas de diferentes tamaños (desde mil kilómetros hasta unos pocos metros de diámetro) forman un anillo alrededor del Sol: es un remanente distante de la formación del sistema solar. Los científicos han descubierto que aunque algunos asteroides son de tamaño pequeño, contienen, como hemos visto, ricos recursos de metales, como hierro y platino de alta pureza, etc. Están a unos 40 millones de kilómetros de la Tierra. Muchas de las rocas abandonaron el cinturón planetario debido a colisiones, y muchas de ellas volaron cerca de nuestro planeta.

Dado que casi no hay gravedad en el asteroide, puedes usar máquinas muy potentes para que su peso no afecte negativamente: también es una gran ventaja ya que podrías transportar materiales enormes sin esfuerzos excesivos de desprendimiento del cuerpo celeste. Aunque estos proyectos requieren miles de millones de dólares en inversión, siguen siendo mucho más baratos que la minería en la Luna o Marte.

Según informes de prensa, las empresas estadounidenses Deep Space Industries y Planetary Resources han estado diseñando sistemas de naves espaciales durante al menos siete años para investigar y encontrar posibles objetivos de desarrollo. Planetary Resources está examinando una serie de satélites de observación en el espacio para encontrar los asteroides más adecuados para su explotación. Al aterrizar en ellos, debe montar las estructuras necesarias y luego comenzar a partir de ahí el desarrollo mineral.

En términos de elegir la solución técnica, la maquinaria y el equipo pueden ser alimentados por energía solar, lo que reduciría en gran medida el combustible necesario para transportar maquinaria desde la Tierra a los asteroides. Podría limitar el número de personas a bordo, por lo que todos los trabajadores, incluidos los robots, deben ser lo suficientemente ligeros; Durante el proceso de extracción, cada nave espacial y equipo debe fijarse de forma segura en el asteroide para evitar que se alejen y se pierdan en el espacio debido a la ingravidez, que es una desventaja en este caso.

Según informes de medios extranjeros, investigadores de la Universidad de Bielefeld en Alemania han creado un robot con una estructura del tipo insecto palo capaz de escalar terrenos escabtosos y cruzar los rocosos. Puede buscar y transportar automáticamente mercancías en terrenos difíciles, lo que también se aplicaría a la exploración de planetas y no solo de asteroides. Los países interesados en la participación de asteroides para su explotación de materias primas son: Estados Unidos de América, República Popular China, Rusia, Alemania, Luxemburgo, Emiratos Árabes Unidos y Japón, así como la Agencia Espacial Europea.

La NASA ha formulado un plan de desarrollo espacial para los próximos veinticinco años y lanzará una serie de misiones de exploración en asteroides, como capturarlos y arrastrarlos a una órbita en el sistema Tierra-Luna no solo para la minería sino también para cambiar trayectorias peligrosas.

Pars lograrlo, en octubre de 2022 se analizaron los datos obtenidos en las dos semanas previas por el equipo de investigación de la misión de la nave espacial Double Asteroid Redirection Test (DART) de la NASA que mostró que el impacto cinético de la nave espacial con su asteroide objetivo, Dimorphos, alteró con éxito la órbita del asteroide. Esta es la primera vez que la humanidad ha cambiado deliberadamente el movimiento de un objeto celeste y la primera demostración a gran escala de la tecnología de desviación de asteroides.

“Todos tenemos la responsabilidad de proteger nuestro planeta. Después de todo, es el único que tenemos”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson. “Esta misión muestra que la NASA está tratando de estar lista para lo que sea que el universo nos arroje. Este es un momento decisivo para la defensa planetaria y para toda la humanidad, demostrando el compromiso del excepcional equipo de la NASA y los socios de todo el mundo”.

Para este análisis, los astrónomos continuarán estudiando imágenes de Dimorphos desde el enfoque terminal de DART y el Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids (LICIACube): este último es una misión de la Agencia Espacial Italiana (ASI), y es parte de la misión DART de la NASA. El equipo de DART continúa trabajando en esta rica base de datos para comprender completamente esta primera prueba de defensa planetaria de una desviación de asteroides.

 

* Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones académicas y órdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y economía en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pekín, la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el «International World Group», es también presidente honorario de Huawei Italia, asesor económico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legión de Honor de la República Francesa, con esta motivación: “Un hombre que puede ver a través de las fronteras para entender el mundo” y en 2002 recibió el título de “Honorable” de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.

 

Traducido al español por el Equipo de la SAEEG con expresa autorización del autor. Prohibida su reproducción.

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REFLEXIONES SOBRE ASTEROIDES Y PELIGROS CERCANOS Y LEJANOS

Giancarlo Elia Valori*

Imagen de ukt2 en Pixabay

El sistema solar es la primera etapa de la exploración espacial humana. La observación y el deseo de aprender más sobre el sol, la luna y las estrellas atraviesan el viaje de los seres humanos, de la prehistoria a la sociedad civil moderna.

Con el advenimiento de la era espacial, los humanos salieron de la cuna de la Tierra y lanzaron una serie de exploraciones ambiciosas. El sistema solar tal como lo conocemos hoy en día consiste en el sol y muchos cuerpos celestes más pequeños. Sobre la base de propiedades físicas como la masa, la forma y las características orbitales, estos cuerpos celestes más pequeños se dividen en planetas, planetas enanos, pequeños cuerpos celestes, nube de Oort (que define el límite cosmográfico del Sistema Solar). La Nube de Oort es el lugar desde donde vienen y regresan los objetos helados que vemos como un rastro de luz. Está a 0,03 a 3,2 años luz de distancia y alberga alrededor de 100 mil millones de asteroides y objetos similares a cometas; envuelve nuestro Sistema Solar como una enorme cáscara y su crecimiento y evolución ha sido objeto de numerosos estudios a lo largo de los años. Sin embargo, nadie había podido analizarlo en su totalidad.

Con el lanzamiento de la misión NASA, Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx) el 8 de septiembre de 2016, la atención se centró en los asteroides. Hoy veremos en particular qué es un asteroide y por qué explorarlos.

El asteroide es un pequeño cuerpo celeste. En astronomía, el nombre asteroide se usa para referirse a las unidades del sistema solar interior (limitado por la órbita de Júpiter), que orbitan alrededor del Sol.

Hay un gran número de asteroides en el sistema solar, distribuidos principalmente en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter y el cinturón de Kuiper fuera de Neptuno. Sus dimensiones van desde un metro hasta 800 km. Los astrónomos clasifican los asteroides en asteroides del cinturón principal: cercanos a la Tierra, asteroides troyanos (cuerpos menores que comparten una órbita heliocéntrica con Júpiter), asteroides del cinturón de Kuiper, centauros (clase de planetoides helados), etc. según sus posiciones orbitales.

En comparación con otros cuerpos celestes del sistema solar, los asteroides tienen las características de pequeño tamaño, gran número y origen largo. Se han descubierto más de un millón de asteroides y actualmente hay unos 20 asteroides conocidos con un diámetro superior a 200 kilómetros, mientras que alrededor del 99% de los asteroides tienen un diámetro de menos de 100 kilómetros. Solo en términos de números, son ciertamente los más numerosos en el sistema solar.

La mayoría de los asteroides se encuentran en un área entre las órbitas de Marte y Júpiter, conocida como el cinturón o cinturón de asteroides. El cinturón de asteroides está entre 2,1 y 3,3 UA del sol; la unidad astronómica (UA) representa la distancia media entre Tierra-Sol, es decir: km 149.597.870,707.

Sin embargo, la masa total de todas las rocas en el cinturón de asteroides sigue siendo mucho menor que la masa de la Luna. Se estima a partir de los datos de observación existentes que su masa total puede ser sólo un pequeño porcentaje de la de la Luna.

También se han descubierto miles de asteroides en la órbita de Júpiter, conocidos como asteroides troyanos. Se reúnen alrededor de Júpiter, formando un triángulo aproximado con Júpiter y el sol, respectivamente. En términos de mecánica celeste, tal órbita puede mantenerse estable entre las fuerzas gravitacionales del sol y Júpiter.

A medida que se descubren más y más objetos, se les conoce colectivamente como asteroides troyanos. El número de asteroides troyanos es mucho menor que el de los asteroides del cinturón principal. En 2018, en su XXX Asamblea General en Viena, la Unión Astronómica Internacional cambió esta convención de nomenclatura, permitiendo que llevara el nombre de atletas olímpicos, ya que el número de troyanos de Júpiter conocidos, actualmente más de diez mil, supera con creces el número de nombres de héroes de la Guerra de Troya en la mitología griega.

Los asteroides son actualmente los únicos entre los diversos tipos de cuerpos celestes que pueden ser nombrados de acuerdo con los deseos de los descubridores y son reconocidos internacionalmente después de ser examinados y aprobados por organizaciones internacionales. Debido a la seriedad, singularidad e inmutabilidad permanente del nombre de los asteroides, se ha convertido en un honor mundialmente reconocido llevar el nombre de un asteroide.

El nombre del asteroide consta de dos partes: la primera es el número permanente y la segunda es un nombre; por ejemplo 1 Ceres (Ceres) descubierto el 1 de enero de 1801 en Palermo por Giuseppe Piazzi (1746-1826), etc.

En los últimos años, la detección de asteroides se ha convertido en una de las principales direcciones de desarrollo en el campo de la exploración del espacio profundo de los principales países en la carrera por el espacio. Los asteroides, cometas, etc. son todos «fragmentos» sobrantes de los primeros días de la formación del sistema solar, y también los «materiales» formadores de planetas y los planetas enanos, que generalmente se cree que se formaron antes que los planetas.

Los asteroides conservan los componentes originales de los primeros días del sistema solar y pueden contener pistas importantes sobre el origen de la vida y el agua en la Tierra. Son muestras importantes para estudiar el origen y la historia de la evolución del sistema solar.

Se ha especulado que el cinturón de asteroides puede ser el remanente de un misterioso planeta que fue destruido en una colisión cósmica gigante en la antigüedad.

Al igual que los cuerpos pequeños en el sistema solar que son menos conspicuos en masa y volumen, la mayoría de los asteroides giran alrededor del sol en órbitas elípticas como los ocho planetas principales (digo ocho, porque el 24 de agosto de 2006, después de 76 años de presencia «estadística», Plutón fue degradado a un planeta enano del mencionado cinturón de Kuiper). Sin embargo, el modelo orbital basado en reglas clásicas a menudo se interrumpe y los asteroides deambulan solos, con el peligro que los distingue. Y de hecho la mayoría de los cráteres en la Luna son el «crédito» de los asteroides, que registra bien la historia de visitas inesperadas de estos cuerpos celestes, pequeños pero no tanto como para no dejar rastros.

Y mientras que los cráteres de impacto de la Luna hablan de visitas de asteroides, hasta la fecha se han descubierto 190 cráteres en la Tierra, con diámetros que van desde unos pocos cientos de metros hasta decenas de kilómetros, y unos pocos incluso más de 100 km, con edades que van desde 50 mil a dos mil millones de años, distribuidos principalmente en América del Norte, Europa y Oceanía.

En astronomía se establece que el concepto de asteroides cercanos a la Tierra es equivalente a aquellos asteroides cuya distancia mínima de la Tierra está dentro de 0,3 UA: o km. 44.879.361,2121.

Para los asteroides con un diámetro superior a 140 metros dentro de la distancia orbital mínima de 0,05 UA (km. 7.479.893,53535; aproximadamente 20 veces la distancia entre la Tierra y la Luna), se definen como asteroides cercanos a la Tierra (asteroides potencialmente peligrosos) que representan una amenaza potencial para la Tierra. Cuando la distancia entre el asteroide y la tierra es 7,479,893.53535, puede ser capturado por la fuerte fuerza gravitacional de la Tierra, cambiar su órbita y correr hacia la Tierra hasta que choque), y el peligro está presente en al menos una décima parte del número total de asteroides.

Debido a la existencia de estos asteroides, la Tierra siempre está en peligro. Los peligros de que los asteroides la golpeen son principalmente terremotos, tsunamis y catástrofes ambientales causadas por impactos de muy alta velocidad, así como pánico entre las personas no solo en las cercanías de cualquier impacto. El grado de daño depende de la masa y la velocidad restantes después de pasar a través de la atmósfera, y estos dos parámetros están relacionados con la masa inicial del asteroide, la velocidad inicial, la estructura del asteroide y el ángulo de impacto.

El asteroide ingresa a la atmósfera de la Tierra a muy alta velocidad, formando una onda de choque extremadamente fuerte a alta temperatura y alta presión atmosférica, que primero causa la ionización de las moléculas atmosféricas y emite luz, luego explota y se desintegra bajo la interacción de una superfuerza de alta velocidad y calor aerodinámico.

Los fragmentos desintegrados de menor diámetro se reducirán a cenizas en la atmósfera; Los fragmentos desintegrados de mayor diámetro golpearán la superficie de la Tierra, liberando en poco tiempo la enorme energía cinética que transportan.

Si el impacto ocurre en tierra, las rocas se rompen, se derriten e incluso se gasifican para formar cráteres, mientras que las ondas de choque generadas por el impacto causan fuertes terremotos y tsunamis, desencadenando incendios forestales. Varios gases (como dióxido de azufre, dióxido de carbono), polvo y cenizas ardientes producidas por rocas superficiales llenan toda la atmósfera y bloquean la luz solar.

Si el impacto ocurre en los océanos, se producen enormes olas de cientos de metros y fuertes tsunamis y terremotos, y el área de miles de kilómetros a lo largo de la costa se inundará enormemente. Una gran cantidad de agua de mar se evapora, y una gran cantidad de sedimentos del fondo marino y polvo de roca se arrojan a la estratosfera para permanecer mucho tiempo, y un gran número de organismos vivos en el océano morirían.

En la historia, los asteroides han golpeado con frecuencia la Tierra. Hace sesenta y cinco millones de años, un asteroide con un diámetro de unos 10-13 km golpeó la península de Yucatán en México a una velocidad de unos 20 km/s, formando un cráter con un diámetro de 198 km, causando del 50% al 60% de la extinción biológica de la Tierra, es considerado la causa de la extinción de los dinosaurios.

El 30 de junio de 1908, un asteroide con un diámetro de unos 30-50 m golpeó la tierra a una velocidad de 30-40 km/s y explotó sobre el río Tunguska (cerca de Vanavara, entonces gobernación de Yenisei en Siberia); era equivalente entre 10 y 15 megatones, o alrededor de mil bombas de Hiroshima, quemando 80 millones de árboles en dos mil kilómetros cuadrados.

Los tránsitos de asteroides todavía ocurren con frecuencia. Los astrónomos han estado observando asteroides cercanos a la Tierra. Según datos del Centro de Planetas Menores, solo en febrero de 2020 se descubrieron 22.268 asteroides cercanos a la Tierra, de los cuales 906 tienen más de un kilómetro de diámetro y 2.073 presentan riesgos potenciales.

En la actualidad, los asteroides que amenazan la Tierra se descubren continuamente a través de observaciones de detección del cielo con observaciones de vigilancia de monitoreo para calcular los cambios en sus órbitas y dar una alerta temprana.

 

* Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones académicas y órdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y economía en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pekín, la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el «International World Group», es también presidente honorario de Huawei Italia, asesor económico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legión de Honor de la República Francesa, con esta motivación: “Un hombre que puede ver a través de las fronteras para entender el mundo” y en 2002 recibió el título de “Honorable” de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.

 

Traducido al español por el Equipo de la SAEEG con expresa autorización del autor. Prohibida su reproducción.

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