Los investigadores de defensa planetaria del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) continúan validando su capacidad para simular con precisión cómo podrían desviar un asteroide con destino a la Tierra en un estudio que se publicará en la edición de abril de la revista American Geophysical Union. Ciencias de la Tierra y el Espacio .

El estudio, dirigido por el físico Tané Remington de LLNL, también identificó sensibilidades en los parámetros del código que pueden ayudar a los investigadores que trabajan para diseñar un plan de modelado para la misión Prueba de redirección de doble asteroide (DART) en 2021, que será la primera demostración de deflexión de impacto cinético en un asteroide cercano a la Tierra.

Los asteroides tienen el potencial de impactar la Tierra y causar daños a escala local y global. La humanidad es capaz de desviar o interrumpir un objeto potencialmente peligroso. Sin embargo, debido a la capacidad limitada de realizar experimentos directamente en asteroides, La comprensión de cómo múltiples variables pueden afectar un intento de deflexión cinética se basa en simulaciones hidrodinámicas a gran escala examinadas minuciosamente contra experimentos relevantes a escala de laboratorio.

"Nos estamos preparando para algo que tiene una probabilidad muy baja de que suceda en nuestra vida, pero una consecuencia muy alta si ocurriera, "Dijo Remington." El tiempo será el enemigo si algún día vemos que algo se dirige hacia nosotros. Es posible que tengamos una ventana limitada para desviarlo, y querremos estar seguros de saber cómo evitar el desastre. De eso se trata este trabajo ".

Este estudio investigó la precisión de los códigos comparando los resultados de la simulación con los datos de un experimento de laboratorio de 1991 realizado en la Universidad de Kyoto. donde un proyectil de hipervelocidad impactó un objetivo de esfera de basalto.

Remington utilizó un código de hidrodinámica adaptativa de partículas suavizadas llamado Spheral para producir resultados de simulación que se parecen mucho a los hallazgos experimentales. Las simulaciones también ayudaron a los investigadores a identificar qué modelos y parámetros de materiales son más importantes para simular con precisión los escenarios de impacto con un frágil, asteroide rocoso.

Descubrieron que la selección del modelo de fuerza y ​​sus parámetros tuvo un efecto sustancial en el tamaño del cráter previsto y la cantidad de impulso transferido al asteroide objetivo. Además del modelo de fuerza, el equipo descubrió que los resultados de la simulación también son sensibles a los modelos de deformación y los parámetros del material.

Estos hallazgos destacan el vínculo entre tener códigos debidamente validados y tener la confianza necesaria para planificar eficazmente una misión de desvío. Si bien ningún asteroide representa una amenaza inmediata para la Tierra, Los investigadores de LLNL están colaborando con la Administración Nacional de Seguridad Nuclear y la NASA en el desarrollo de un plan de modelado para la misión DART. Estos hallazgos ayudarán al equipo a perfeccionar su plan de modelado para DART.

La nave espacial DART se lanzará a fines de julio de 2021. El objetivo es un asteroide binario cercano a la Tierra (dos asteroides orbitando entre sí) llamado Didymos que se está observando intensamente utilizando telescopios en la Tierra para medir con precisión sus propiedades antes del impacto. La nave espacial DART chocará deliberadamente contra la luna más pequeña del asteroide binario, denominado Didymoon, en septiembre de 2022 a una velocidad de aproximadamente 6,6 kilómetros por segundo. La colisión cambiará la velocidad de la luna en su órbita alrededor del cuerpo principal en una fracción del 1 por ciento, pero esto cambiará el período orbital de la luna en varios minutos, lo suficiente como para ser observado y medido con telescopios en la Tierra.

"Este estudio sugiere que la misión DART impartirá una transferencia de impulso menor que la calculada anteriormente, "dijo Mike Owen, Físico de LLNL, coautor del artículo y desarrollador del código Spheral. "Si hubiera un asteroide con destino a la Tierra, Subestimar la transferencia de impulso podría significar la diferencia entre una misión de desvío exitosa y un impacto. Es fundamental que obtengamos la respuesta correcta. Tener datos del mundo real con los que comparar es como tener la respuesta al final del libro ".