Capturando un asteroide

La captura de asteroides es la transición  de un asteroide a la órbita alrededor de un objeto como un planeta. En este caso, se habla de la captura de un asteroide por un gran cuerpo, tras lo cual el asteroide se convierte en un satélite natural . Por lo general, los asteroides que se acercan al planeta a distancias cortas son lanzados más al espacio o golpean el planeta. Pero en algunos casos, el asteroide comienza a orbitar alrededor del planeta [1] . Bajo ciertas condiciones, la captura es posible por cualquier cuerpo planetario.

A partir de 2014, los ingenieros de EE. UU. estaban desarrollando métodos para capturar un asteroide con una nave espacial robótica. En junio de 2014, la NASA informó que el asteroide 2011 MD es un candidato principal para una captura de ARM (NASA) , posiblemente a principios de la década de 2020 [2] . En 2017, cesó el trabajo en esta dirección [3] .

Orbitando

La captura de un asteroide ocurre cuando un asteroide pasa volando por un planeta pero no es lo suficientemente rápido para vencer la gravedad del planeta. En este caso, el asteroide es capturado por el planeta y entra en una órbita elíptica cerrada estable alrededor del planeta, sin atravesar su atmósfera. La posibilidad de transición a una órbita estable depende de cantidades tales como la velocidad relativa del planeta y el asteroide, la masa del planeta, la trayectoria del asteroide y la perturbación de otros cuerpos.

Un asteroide que se aproxima casi siempre puede entrar en la esfera de influencia de un planeta, estando en una trayectoria hiperbólica con respecto al planeta, ya que las órbitas de los planetas dentro de la órbita de Neptuno corresponden a velocidades que son significativamente mayores que las velocidades de escape del planeta. . En otras palabras, la energía cinética del asteroide cuando se acerca al planeta es demasiado grande para que el asteroide entre en una órbita cerrada bajo la influencia de la gravedad del planeta; su energía cinética excede el módulo de energía potencial , lo que significa que el planeta no restringe el movimiento del asteroide. Sin embargo, la trayectoria del asteroide puede ser perturbada por un tercer cuerpo (por ejemplo, un satélite u otro planeta) de modo que la energía cinética del cuerpo en el marco de referencia del planeta disminuya. Si, en este caso, la velocidad del asteroide resulta ser menor que la velocidad de escape local, la trayectoria cambiará de hiperbólica a elíptica y el asteroide será capturado por el planeta. En casos raros, en presencia o ausencia de tal perturbación, el asteroide cambia a una trayectoria que cruza el planeta, lo que resulta en una colisión .

Misión ARM

La NASA propuso crear una misión espacial robótica, que se supone que capturará un asteroide cercano a la Tierra con un diámetro de aproximadamente 8,2 m y una masa de aproximadamente 500 toneladas. El asteroide será transferido a una órbita lunar alta o una órbita cerca del segundo punto de Lagrange ( órbita de halo, órbita de Lissajous ) [4] [5] . Para mover el asteroide se barajan las siguientes opciones: utilizar un motor cohete eléctrico alimentado por paneles solares[6] o tractor de gravedad .

Una vez que el asteroide esté en órbita lunar o en órbita alrededor del segundo punto de Lagrange, al menos una misión espacial humana podrá visitar el asteroide y recolectar materiales. Una de las ventajas de la órbita lunar sobre la órbita cercana a la Tierra es la relativa seguridad: incluso al final de una misión, pequeñas perturbaciones en la trayectoria pueden hacer que un asteroide caiga sobre la Luna, pero no sobre la Tierra. Además, en el caso de una órbita alta, el asteroide deberá moverse en menos tiempo y las ventanas de lanzamiento serán más frecuentes en comparación con las ventanas para mover asteroides a la órbita terrestre.

El primer problema es encontrar un asteroide adecuado: los objetos de este tamaño son muy débiles y difíciles de encontrar. Quizás un enfoque alternativo sería tomar un fragmento adecuado de un gran asteroide y mover el fragmento a una órbita lunar o una órbita alrededor del segundo punto de Lagrange.

A partir de 2013, el vuelo de prueba estaba previsto para 2017 y se esperaba la captura del asteroide para 2019 [7] .

La misión podría proporcionar información importante sobre métodos para evitar los peligros de impacto de asteroides, explotando los recursos de asteroides, incluida la producción de agua y combustible.

Aerocaptura

Aún no se ha creado la tecnología necesaria para mover un asteroide a una órbita determinada. Un cambio en la órbita de un asteroide con respecto al Sol requiere grandes cambios en la velocidad de un objeto cuya masa es varios órdenes de magnitud mayor que la masa de las naves espaciales existentes.

Si un asteroide debe chocar con un planeta con atmósfera, entonces la órbita del asteroide se puede cambiar para que el asteroide ingrese a la atmósfera, mientras que en el periápside el asteroide puede disminuir la velocidad, transfiriendo parte de la energía cinética a la atmósfera. Este método se usa cuando se maniobra alrededor de planetas como Marte, ya que ahorra una cantidad significativa de combustible necesario para reducir la velocidad de la nave espacial.

Notas

  1. ↑ ¿Podría la gravedad de la Tierra capturar un asteroide? . EarthSky (25 de enero de 2010). Fecha de acceso: 23 de diciembre de 2012. Archivado desde el original el 22 de julio de 2012.
  2. ↑ Borenstein, Seth . La roca que pasó zumbando por la Tierra puede ser agarrada por la NASA , AP News  (19 de junio de 2014). Archivado desde el original el 21 de junio de 2014. Consultado el 20 de junio de 2014.
  3. ↑ https://spacenews.com/nasa-closing-out-asteroid-redirect-mission/
  4. ↑ La NASA obtendrá $100 millones para la misión de captura de asteroides, dice el senador . Consultado el 28 de mayo de 2018. Archivado desde el original el 17 de junio de 2018.
  5. ↑ Copia archivada . Consultado el 28 de mayo de 2018. Archivado desde el original el 6 de marzo de 2016.
  6. ↑ El término propulsión eléctrica solar implica el uso de electricidad generada por paneles solares
  7. ↑ Vuelo espacial ahora | noticias de última hora | Se describe la misión de recuperación de asteroides propuesta por la NASA . Consultado el 26 de junio de 2020. Archivado desde el original el 21 de abril de 2021.

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