Originalmente, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA planearon de forma independiente misiones para probar estrategias de deflexión de asteroides, y para 2015 establecieron una colaboración llamada AIDA (Evaluación de Impacto y Deflexión de Asteroides, en inglés: Asteroid Impact and Deflection Assessment) que involucraría dos lanzamientos de naves espaciales funcionando de forma sinérgica. Según la propuesta, la nave espacial europea, AIM, se habría lanzado en diciembre de 2020, y DART en julio de 2021. AIM habría orbitado el asteroide más grande para estudiar su composición y la de su luna, para posteriormente hacer impactar a la sonda DART en la luna del asteroide en septiembre de 2022, durante una aproximación cercana a la Tierra. AIM habría estudiado la fuerza del asteroide, las propiedades físicas de la superficie y la estructura interna, así como también habría medido el efecto en la órbita de la luna del asteroide alrededor del asteroide más grande.
El orbitador AIM fue cancelado, por lo que no se obtendrá la caracterización planeada de los asteroides; y los efectos del impacto de DART serán monitoreados desde telescopios y radares terrestres y desde la sonda Hera. En junio de 2017 la NASA aprobó el paso del desarrollo del concepto a la fase de diseño preliminar, y en agosto de 2018 la NASA aprobó el proyecto para iniciar la fase final de diseño y montaje.
El 11 de abril de 2019 la NASA anunció que se utilizaría un SpaceX Falcon 9 para lanzar DART. Originalmente se planeó que DART fuera una carga útil secundaria en un lanzamiento comercial para mantener bajos los costos; sin embargo, en una presentación de actualización de la misión en noviembre de 2018 señaló que utilizaría un vehículo de lanzamiento dedicado únicamente para la misión.
Los científicos estiman que existen 25 000 grandes asteroides en el sistema solar, aunque hasta la fecha los estudios han detectado unos 8000; por lo tanto, los investigadores de la NASA creen que es imperativo desarrollar un plan efectivo para evitar que un objeto cercano amenace la Tierra.
El impacto de una sonda en un asteroide ya se había llevado a cabo una vez, con un propósito completamente diferente (el análisis de la estructura y composición de un cometa), por la nave espacial impactadora de la sonda Deep Impact de la NASA, de 372 kilogramos. Al impactar, liberó 19 gigajulios de energía (el equivalente a 4.8 toneladas de TNT), excavó un cráter de hasta 150 metros de ancho, disminuyó el perihelio del cometa Tempel 1 en 10 metros, cambió la órbita en 10 centímetros y se predijo un cambio de velocidad de 0.0001 milímetros por segundo tras impactar con el cometa a una velocidad de aproximadamente 10.2 kilómetros por segundo el 4 de julio de 2005.
La prueba de redireccionamiento de un asteroide binario (en inglés: Double Asteroid Redirection Test; o DART, que significa «dardo») fue una misión espacial de la NASA destinada a probar un nuevo método de defensa planetaria contra objetos próximos a la Tierra (NEO). De manera deliberada, estrelló una sonda espacial contra el asteroide Dimorphos, satélite de Didymos, para probar si la energía cinética del impacto de una nave espacial podría desviar con éxito un asteroide en curso de colisión con la Tierra. DART es un proyecto conjunto entre la NASA y el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins, administrado por la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA, y con el soporte técnico de varios laboratorios y oficinas de la NASA.
Otras agencias espaciales, como la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial Italiana o la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial, están contribuyendo en proyectos relacionados o posteriores. En agosto de 2018, la NASA aprobó el proyecto para iniciar la fase final de diseño y montaje de la sonda DART, que finalmente se lanzó el 24 de noviembre de 2021, a las 06:21:02 UTC, y la colisión con el asteroide ocurrió el 26 de septiembre de 2022.
El 11 de octubre de 2022, la NASA confirmó que había acortado el período orbital de Dimorphos en unos 32 minutos, superando el umbral de éxito mínimo, que era de 73 segundos, en más de 25 veces.
El objetivo de la misión fue el asteroide Dimorphos del sistema (65803) Didymos, un sistema de asteroides binarios en el que un asteroide es orbitado por otro más pequeño. El asteroide principal (Didymos A) mide aproximadamente 780 metros de diámetro y su pequeño satélite Dimorphos (o Didymos B) mide unos 160 metros de diámetro, y realiza una órbita de aproximadamente un kilómetro de diámetro alrededor del primario. El satélite DART apuntará al asteroide más pequeño, Dimorphos. El sistema Didymos no es un objeto con órbita de impacto con la Tierra y se ha calculado que no hay posibilidad de que el experimento de desviación pueda crear un nuevo peligro de impacto.
DART fue un impactador con una masa de 610 kilogramos, que no alberga ninguna carga útil científica más que un sensor solar, un rastreador de estrellas y una cámara fotográfica telescópica. La cámara, denominada Reconocimiento Didymos y Asteroides para Navegación Óptica – DRACO, en inglés: Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation, tiene una apertura de 20.8 centímetros y una relación focal de 12.6; su diseño está basado en el Generador de Imágenes de Reconocimiento de Largo Alcance (Long Range Reconnaissance Imager, LORRI) montado bordo de la nave espacial New Horizons, y sirve para respaldar la autonomía de navegación del satélite en su objetivo de impactar en el centro de la luna del pequeño asteroide.
Se estimó que el impacto de DART de 500 kilogramos a 6.6 kilómetros por segundo produciría un cambio de velocidad del orden de 0.4 milímetros por segundo, resultando en un pequeño cambio en la trayectoria del sistema de asteroides, que, con el tiempo, llevaría a un gran cambio de ruta. El impacto, que ocurrió a 11 millones de kilómetros de la Tierra, tuvo como objetivo el centro de Dimorphos y debería disminuir el período orbital, actualmente 11.92 horas, en aproximadamente 10 minutos. En un lapso de años, el artificialmente generado cambio de trayectoria acumulativo de un cambio tan pequeño en la velocidad podría asemejarse al cambio orbital necesario para mitigar el riesgo de que un hipotético asteroide con destino a la Tierra le alcance.
El cambio de velocidad real y el cambio orbital son inciertos. Hay un efecto de «mejora del momentum» malentendido debido a la contribución del impulso de retroceso de la eyección del impacto. Se espera que el impulso final transferido al fragmento restante más grande del asteroide pueda ser hasta 3-5 veces el impulso incidente, y obtener buenas mediciones de los efectos, que ayudarán a refinar los modelos de tales impactos, es uno de los principales objetivos de la misión. Posteriormente, la nave espacial Hera, aprobada por la ESA en noviembre de 2019, realizará un reconocimiento y una evaluación detallados.
La nave espacial DART utiliza el propulsor de iones NEXT, un tipo de propulsión eléctrica solar. Fue impulsado por paneles solares de 22 metros cuadrados para generar los aproximadamente 3.5 kilowatt necesarios para alimentar el motor Evolutionary Xenón Thruster – Commercial (NEXT-C) de la NASA.
Los paneles solares de la nave espacial utilizan un diseño Roll Out Solar Array (ROSA), el cual se probó en la Estación Espacial Internacional en junio de 2017 como parte de la Expedición 52, entregada a la estación por la misión de carga comercial de SpaceX CRS-11. Usando ROSA como estructura, una pequeña parte del panel solar de DART se configuró para demostrar la tecnología Transformational Solar Array, que tiene células solares de muy alta eficiencia y concentradores reflectantes que proporcionan tres veces más energía que la tecnología actual de paneles solares.
La nave espacial DART fue la primera nave espacial en utilizar un nuevo tipo de antena de comunicación de alta ganancia, es decir, una matriz de ranuras de línea radial en espiral (Spiral Radial Line Slot Array, RLSA). La antena opera en las frecuencias de la Red de Espacio Profundo de la NASA de banda X (NASA DSN) de 7.2 y 8.4 GHz. La antena fabricada excede los requisitos dados y ha sido probada en entornos dando como resultado un diseño TRL-6.
Referencias
- Double Asteroid Redirection Test. Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Double_Asteroid_Redirection_Test