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Amenazas desde el espacio: Los objetos potencialmente peligrosos para la Tierra

Los objetos potencialmente peligrosos para la Tierra son los denominados NEAs (Near Earth Objects-objetos cercanos a la Tierra), estos son asteroides eyectados del cinturón principal de asteroides, o cometas extintos provenientes del cinturón de Kuiper  que se encuentran en órbitas muy cercanas a la Tierra y algunos de ellos incluso llegan a cruzan su órbita, con el consiguiente peligro de impacto. Suelen ser órbitas excéntricas y con perihelios cerca de 1,3 UA (UA es la llamada unidad astronómica).

Los NEAs de tipo asteroidal provienen del Cinturón principal ya que debido a resonancias con Júpiter varían su órbita y se trasladan a órbitas menores de 1,3UA.

El cinturón principal de asteroides tiene unos huecos, los llamados huecos de Kirkwood[1] que son las zonas donde se producen estas resonancias,  cuando un asteroide entra en esos huecos es lanzado por Júpiter hacia el interior del Sistema Solar o fuera de él, ya que va variando la órbita del asteroide. Una vez convertidos en objetos cercanos a la Tierra sobreviven en su órbita unos pocos millones de años hasta que son eliminados por degradación orbital  colisionando con el Sol o con los planetas interiores.

Podemos agruparlos en tres grupos:

  • Tipo meteoroide, que son de tamaño menor a 50m.
  • Tipo asteroide, que pueden ser tamaños entre 50m y decenas de Kilómetros.
  • Tipo cometa, que son cometas extintos que ya no tienen elementos volátiles y que han quedado atrapados en órbitas cercanas al Sol.

Nos centraremos en los NEAs tipo asteroide. Estos se clasifican en tres grupos: Amor, Apolo y Atenas (llamados grupo AAA), desde los más alejados a la tierra como es el caso del tipo Amor, hasta los más cercanos y peligrosos que son los de tipo Atenas (o Atón). En la figura podemos ver las órbitas de estos asteroides:

 Órbitas de los NEAs-figura del autor.

Veamos cada tipo con detenimiento:

  • Asteroides Amor: tiene su radio orbital medio entre las órbitas de la Tierra y Marte, con un perihelio de entre 1.017 y 1,3 UA de la Tierra, y con un afelio muy grande ya que son órbitas excéntricas. Estos a menudo cruzan la órbita de Marte e incluso de Júpiter, pero no llegan cruzan la órbita de la Tierra, a no ser que por alguna perturbación sufrieran algún cambio en su órbita y llegaran a cruzar la órbita terrestre. Pero es muy inusual en esta familia de asteroides. Su nombre es debido al descubrimiento del asteroide (1221)Amor por el astrónomo Eugène Joseph Delporte desde el observatorio de Uccle (Bélgica), el 12 de marzo de 1932. Es un conjunto de asteroides muy disperso con lo que a su vez se dividen en cuatro subgrupos: Amor I, II, III y IV. Los del grupo I tienen su semieje mayor entre la Tierra y Marte, es decir entre 1UA y 1,532UA, se les considera parte del cinturón de asteroides Tierra-Marte. El grupo II se encuentra entre 1,532 UA y 2,12 UA que es la zona interior del CP. El grupo Amor III llega desde los 2,12 UA hasta el extremo exterior del CP (unos 3,57UA), este es el grupo más poblado de los asteroides Amor. Finalmente el grupo IV tiene semieje mayor de 3,57 UA, es decir mayor que el extremo superior del Cinturón Principal de asteroides, es el menos poblado y además poseen gran excentricidad entre 0,6 y 0,75.
  • Asteroides Apolo. Su órbita discurre por el exterior de la órbita de la Tierra, pero debido a que su perihelio es inferior a 1UA pueden cruzar la órbita de nuestro planeta. Su nombre proviene del asteroide (1862) Apolo descubierto por el astrónomo Karl Reinmuth en 1932. Se han descubierto cientos de estos asteroides, de decenas de Km. algunos de ellos como por ejemplo (1866) Sísifo de aproximadamente 10 km.
  • Asteroides Atenas (Atón). Son los más peligrosos para la Tierra. Tienen un semieje  menor de 1UA, pero tienen órbitas muy excéntricas, por tanto estos no tienen por qué estar dentro de la órbita de la Tierra, de hecho la mayoría tienen un afelio de más un 1UA y cruzan la órbita de la Tierra. Son complicados de descubrir por su cercanía al Sol y por tanto muy peligrosos, reciben el nombre del asteroide (2062) Atón un asteroide rocoso de 1km descubierto en 1976 por E.F.Helin. A los asteroides Atenas más peligrosos para la Tierra por su órbita y tamaño se les denomina PHA (asteroide potencialmente peligroso). Se les considera así cuando su distancia mínima de intersección con la órbita terrestre es de 0,05UA, y que además tengan una magnitud de brillo absoluta de 22.0 o más brillante.

Cuando hablamos de magnitud absoluta de asteroides nos referimos a la magnitud que un observador observaría si el asteroide estuviera a una distancia de 1UA del Sol y con ángulo de fase cero (ángulo entre el Sol y la Tierra visto desde el centro de la Tierra).

A partir de la magnitud y del albedo del asteroide se puede dar un rango de tamaños para este. Ya que el albedo no se conoce exactamente se toma por definición un albedo estándar de entre 0.25 a 0.05. A partir de ahí se obtiene para cada magnitud una tabla de rangos aproximados de diámetros de asteroides. Como podemos ver en la siguiente tabla  a modo de ejemplo.

 Magnitudes absoluta (H) de Asteroides y su relación con su tamaño, se puede observar como a mayor magnitud menor diámetro.

-Dentro de los asteroides Atenas hay un subgrupo de asteroides llamados asteroides Apohele (IEOs – Inner Earth objets) que tienen la particularidad de tener un perihelio y un afelio menor que 1UA, es decir están en órbitas interiores a la órbita de la Tierra y por tanto no interceptan la órbita nuestro planeta.

Debido a la alta peligrosidad de estos grupos de asteroides se han elaborado diversos programas de seguimiento y de búsqueda de NEAs, ya que un posible impacto con un asteroide podría llegar a provocar desde una gran catástrofe hasta una gran extinción.

NASA en colaboración con la fuerza aérea de EEUU tiene varios programas de seguimiento de objetos cercanos a la Tierra, entre ellos el programa NEAT (Near Object Earth program). Este programa usó para este propósito, desde 1995 hasta el año 2000, el telescopio GEODSS (seguimiento de satélites), que es utilizado normalmente por personal de la fuerza aérea. Está ubicado en Haleakala (Hawái) y utiliza una cámara CCD de 4096×4096 píxeles y un campo de visión de 1.2×1.6 grados  para seguimiento y búsqueda de objetos cercanos a la Tierra.  A partir del año 2000 se utilizó el telescopio AMOS de 1,2 m que es más operativo pues se puede usar más noches al año. En 2001 se unió a la búsqueda el telescopio Schmidt de Monte Palomar (California) que tiene tres cámaras CCD de las mismas características que el GEODSS.  El programa NEAT básicamente observa la misma parte del cielo tres veces en un intervalo de una hora, se transmiten automáticamente los datos para la búsqueda de objetos en movimiento por comparación con las tres imágenes.

Otro proyecto que opera junto a NEAT es el proyecto LINEAL del laboratorio Lincolm del MIT financiado por la NASA y la fuerza aérea de EEUU. Utiliza la tecnología para seguimiento de satélites usándola para la búsqueda y seguimiento de objetos menores.  Utiliza los telescopios GTS-2 de diseño idéntico a los GEODSS de vigilancia de satélites. Los laboratorios están en los terrenos del White Sands Missile Range de la fuerza aérea en Socorro (Nuevo México). Aproximadamente el 50% de los asteroides conocidos en el sistema solar han sido descubiertos por el programa LINEAR.

Captura
Telescopio GT-2 (Nuevo México), cortesía NASA

A parte de los organismos internacionales que tienen muchos recursos para la investigación, hay otros organismos con menos recursos pero que también aportan su granito de arena a la búsqueda de estos objetos tan peligrosos. Se trata de las asociaciones de aficionados a la astronomía. Asociaciones como SOMYCE (Sociedad de observadores de meteoros y cometas) en España o IMO (International Meteors organizartion) en Bélgica, se dedican al estudio de la materia interplanetaria. SOMYCE con casi 25 años de funcionamiento ha aportado con multitud de observaciones de aficionados una catalogación muy exacta de multitud de lluvias menores de meteoros. Han habido campañas de seguimiento de asteroides y de cometas, y ha sido una de las más importantes en el mundo en el registro de datos de meteoros. IMO por su parte es una asociación internacional que se dedica a tutelar todas estas observaciones de aficionados. Con su supervisación se da un carácter cientifico a los reportes de datos indicando en todo momento al aficionado cómo tomar los datos con el máximo rigor.

A parte de estas asociaciones existen muchas más dedicadas al mismo tema y desarrollando un trabajo semiprofesional muy útil.  La tecnología en telescopios ha avanzado mucho y cada vez podemos encontrar en el mercado telescopios más profesionales y con un rendimiento óptimo. Este hecho es utilizado mucho por aficionados particulares que noche tras noche buscan en el cielo un posible NEA.   Unos aficionados a la astronomía descubrieron el 28 de septiembre de 2011 un NEA mediante el programa TOTAS (seguimiento de asteroides) de la ESA mediante la estación de óptica Terrestre que poseen en el Teide (Canarias), concretamente el asteroide 2011 SF108. Fue gracias a un programa de Crowdsourcing (subcontratación voluntaria) patrocinado por al SSA (programa de conocimiento situacional del espacio de la ESA). El equipo estuvo formado por 20 voluntarios. Las imágenes tomadas por los aficionados  desde la estación de óptica Terrestre  fueron distribuidas entre todos ellos para su revisión. En esta ocasión, el descubrimiento del NEA recayó en Rainer Karcht, un maestro jubilado alemán.

Por tanto los aficionados a la astronomía también juegan un papel muy importante en el seguimiento de estos objetos tan peligrosos para la Tierra. Cuantos más ojos observando el cielo mejor.

[1]huecos de Kirkwood: fueron observados por el astrónomo estadounidense Daniel Kirkwood en 1857, que fue también el primero en explicar correctamente su origen en las resonancias orbitales con Júpiter.

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¿Por qué no han vuelto astronautas a la Luna?

La última misión humana a la luna se realizó hace muchísimos años, concretamente el 7 de diciembre de 1972 con la misión Apolo 17.

Desde ese día el ser humano no ha vuelto a pisar la Luna, sí lo han hecho robots de diversas agencias espaciales. Los astronautas de esta última misión fueron: Eugene Cernan, Harrison Schmitt y Ronald Evans, este último se quedó en órbita, mientras que Cernan y Harrison alunizaban en el Mare Serenitatis. Fue una misión muy fructífera, pues en 87 h de misión los astronautas llegaron a alejarse 6.5 km del punto de alunizaje y recogieron 670 kg de material, también realizaron mediciones gravimétricas, sismológicas, térmicas y eléctricas de la microatmósfera lunar.

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La enorme cantidad de dinero que se necesita para esta misión es la traba que tuvo la NASA para realizar el proyecto de vuelta a la Luna. En los años 60 se hizo un esfuerzo enorme para llegar a nuestro satélite antes que la antigua URSS ya que tenían una guerra entre potencias por llegar los primeros al espacio y obtener su supremacía, era parte de la llamada «Guerra fría» entre ambas potencias que querían controlar el mundo en todos los sentidos. Debido a esa competición se invirtió una ingente cantidad de dinero para ser los primeros en pisar la Luna, lo podéis ver en el siguiente gráfico del presupuesto de NASA para esos años:

Presupuesto de NASA desde 1955 a 2015. Créditos: NASA

Como veis desde 1960 la subida del presupuesto es tremenda hasta la llegada a la Luna en 1969 que fue el objetivo del gasto de los años anteriores, después de esto la bajada es considerable hasta la última misión en 1972. El objetivo estaba conseguido, EEUU había ganado la batalla del espacio. El presupuesto gastado fue enorme y como ya estaba conseguido el reto y la opinión publica ya veía normal ver astronautas en la Luna se dejó de invertir en una misión tan cara. Desde 1972 la NASA invirtió en misiones de satelites de observación de la Tierra y de estudios del espacio. La misión a la Luna quedaría en un segundo plano para otras generaciones. Esas son las razone por las razones porque el ser humano no volvió a pisar la Luna.

Pero el futuro es alentador, ahora con la nueva nave diseñada para NASA por la empresa privada Space X el reto es volver a la Luna con la misión Artemisa y tal vez en los años treinta llegar al deseado planeta Marte.

La Vuelta del ser humano a la Luna, la misión Artemisa:

La misión Artemisa (diosa griega asociada a la Luna) es muy ambiciosa, así como cara, casi 8000 millones de dolares al año de aumento de presupuesto para la NASA, pero el objetivo es espectacular, la vuelta del ser humano a la Luna y tal vez la primera mujer astronauta en pisarla, una base permanente en nuestro satélite para desde allí alcanzar en un futuro Marte y estudiar aun mejor nuestro satélite natural. Todo apunta a que en la década de los 20 se llegará a la Luna, habrá que diseñar nuevas naves para llevar astronautas, así como nuevos trajes y equipación, el reto desde luego es muy ilusionante y seguramente nuestra generación volverá a ver seres humanos paseando por nuestro precioso satélite natural.

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Para saber más:

Medio siglo de la llegada del ser humano a la Luna

La última misión a la Luna

Viaja por la Luna a través de todas las misiones lunares

Imágenes del alunizaje del Apolo 11

Misión Artemisa: la vuelta del ser humano a la Luna

El 20 de julio de 2019 se cumplen 50 años de la llegada del ser humano a la Luna, ahora la NASA ha anunciado que quieren volver en el año 2024, con la misión Artemisa.

Vídeo promocional de la NASA sobre el regreso a la Luna

La misión Artemisa (diosa griega asociada a la Luna) es muy ambiciosa, así como cara, casi 8000 millones de dolares al año de aumento de presupuesto para la NASA, pero el objetivo es espectacular, la vuelta del ser humano a la Luna y tal vez la primera mujer astronauta en pisarla, una base permanente en nuestro satélite para desde allí alcanzar en un futuro Marte y estudiar aun mejor nuestro satélite natural. Debe ser aprobada por el congreso de EEUU con lo que habrá que esperar, aunque todo apunta a que en la década de los 20 se llegará a la Luna, habrá que diseñar nuevas naves para llevar astronautas, así como nuevos trajes y equipación, el reto desde luego es muy ilusionante.

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La última misión humana a la Luna se produjo hace muchísimos años, concretamente el 7 de diciembre de 1972 y la realizó la misión Apolo 17. Desde ese día el ser humano no ha vuelto a pisar la Luna, sí lo han hecho robots de varias agencias espaciales, como por ejemplo la China.

Los astronautas de esa última misión fueron: Eugene Cernan, Harrison Schmitt y Ronald Evans. Evans se quedó en órbita, mientras que Cernan y Harrison alunizaban en el Mare Serenitatis. Fue una misión muy fructifera, pues en 87 h de misión los astronautas llegaron a alejarse 6.5 km del punto de alunizaje y recogieron 670 kg de material, también realizaron mediciones gravimétricas, sismológicas, térmicas y eléctricas de la microatmósfera lunar. Incluso realizaron varios experimentos. Como nota curiosa decir que al alunizar el módulo en la Luna se produjo un seísmo con una fuerza enorme, concretamente con una energía equivalente a 700kg de TNT.

Créditos: NASA

La NASA  ha facilitado miles de imágenes de todas las misiones Apolo, aquí tenéis el enlace para vuestro disfrute y curiosidad:

http://www.lpi.usra.edu/resources/apollo/catalog/70mm/

Como veis el ser humano llegó a la Luna y nos nuevos retos y horizontes son auténticamente maravillosos y somos unos verdaderos afortunados de poder verlos otra vez seguramente con la Misión Artemisa.

Para saber más:

Misión Artemisa NASA

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LUNAR, el maravilloso cortometraje de las misiones a la Luna.

Este maravilloso cortometraje de las misiones a la Luna lo ha realizado Christian Stangl durante 18 meses de trabajo, y a partir de miles de imágenes del archivo de la NASA de las misiones Apolo. Es realmente impresionante.


Créditos Cortometraje: Christian Stangl  música de Wolfgang Stangl  Lunar en Vimeo: https://vimeo.com/217051213

La NASA publicó en 2013 más de 17.000 imágenes tomadas durante el programa Apolo llevado a cabo en los años 60 y que culminó con el alunizaje de astronautas estadounidenses el 21 de julio de 1969. Todas están disponibles en el enlace adjunto, que corresponde a la página web de Lunar and Planetary Institute de la NASA:

http://www.lpi.usra.edu/resources/apollo/catalog/70mm/

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46º aniversario de la llegada a la Luna

El 20 de julio de 1969 medio planeta Tierra pudo ver cómo el astronauta Neil Armstrong abría la escotilla del módulo lunar «Eagle» y descendía  por la escalerilla antes de poner un pie, por vez primera en la historia, en la superficie de la Luna, otro mundo…  La emoción en el planeta era indescriptible y el paso para la humanidad enorme.
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Le siguió el siguiente astronauta,Buzz Aldrin, mientras que el tercer miembro de la misión Apolo 11 y menos afortunado, Michael Collins, permanecía orbitando la Luna en la cápsula «Columbia» que les traería felizmente de vuelta a la Tierra. Observando como sus compañeros eran los primeros visitantes en otro mundo.

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Se calcula que unos 530 millones de personas contemplaron el acontecimiento en directo gracias a la televisión y fueron testigos de una hazaña que ha llegado a ser comparada con el descubrimiento de América.

Durante las más de dos horas que duró el paseo lunar de Armstrong y Aldrin, los dos estadounidenses instalaron varios equipos: una cámara de televisión para grabar imágenes de la Tierra, tomaron fotos, desplegaron varios experimentos (entre ellos un reflector láser para medir la distancia a la Luna desde la Tierra) y recogieron 22 kilos de rocas. Pero, además, dejaron placas en memoria de los astronautas de la misión fallecidos, dejaron un disco con mensajes procedentes de 73 países y plantaron la bandera de EE.UU.

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«Es un pequeño paso para el hombre, pero un gran salto para la humanidad», dijo Armstrong entonces, acuñando una frase para la historia.

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El próximo paso será llegar a otro planeta… ¿tal vez en unas décadas a Marte?.

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