La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

Posts Tagged ‘Asteroide’

Misión Dawn: Hacia el cinturón de asteroides

Posted by Carlos en febrero 21, 2008

El pasado 27 de septiembre se produjo el lanzamiento por parte de la NASA de la sonda Dawn, cuya misión es explorar los dos mayores cuerpos del cinturón de asteroides: Ceres (ahora planeta enano) y Vesta. Se trata de una misión muy interesante, tanto desde el punto de vista científico como del ingenieril. Con relación a lo primero, los datos que se obtengan en relación a la morfología y composición de Ceres y Vesta resultarán de gran utilidad para comprender el proceso de acreción que tuvo lugar en los albores del Sistema Solar. El siguiente vídeo (narrado por Leonard Nimoy) resume de manera general el fundamento y objetivos de la misión. El encuentro con Vesta tendrá lugar en agosto de 2011, y la llegada a Ceres en julio de 2015, por lo que habrá tiempo de sobra de volver a hablar sobre lo que la misión puede dar de sí en el aspecto científico.

El otro punto de interés de la misión está en el sistema de propulsión de la sonda, formado por tres propulsores de iones de xenón. La utilización del xenón -un gas inerte y no radiactivo- está dictada por consideraciones de eficiencia (es el elemento más masivo de esas características). Aún así, el empuje que el propulsor iónico puede proporcionar es muy pequeño: unos 90 mN, más o menos la fuerza que sentimos sobre la mano cuando sujetamos una hoja de papel DIN A4 de gramaje estándar. Esto se compensa con la larga duración de la propulsión. De hecho, los motores estarán en funcionamiento durante cinco años, consumiendo un total de 425 kg de xenón, lo que la convierte en la misión auto-propulsada de más larga duración hasta el momento.

Dawn Ion thrusters
Credit: NASA/JPL

Según indica la propia NASA, este tipo de tecnología podría emplearse en una eventual misión tripulada a Marte, aunque en ese caso las consideraciones de eficiencia energética pasarían a un segundo plano.

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¿Merece la pena construir un escudo anti-asteroides?

Posted by Carlos en enero 23, 2008

Parece que al final nuestra esperanza de ver a 2007WD5 impactar contra la superficie de Marte se disipa, y aunque sólo sea por unos 26,000 km el asteroide pasará de largo. Según las estimaciones actuales de su trayectoria, no hay tampoco riesgo de colisión con Marte o con la Tierra en el próximo siglo, lo que nos da un colchón de seguridad (al menos en lo que a este asteroide respecta) para hipotetizar un poco, y plantearnos que habría pasado si este asteroide hubiera llevado rumbo de colisión no con Marte, sino con la Tierra. Indudablemente, hay poco que hubiéramos podido hacer al respecto , ya que en el momento carecemos de protección efectiva contra asteroides. Se han propuesto diferentes estrategias al respecto (véase un informe reciente de la NASA [pdf, 771KB]), ya sea para destruir un posible objeto en trayectoria de impacto, o para desviar su curso, pero por el momento no se ha intentado poner en funcionamiento ningún sistema de protección anti-asteroide, en parte por limitaciones tecnológicas, y en parte por limitaciones prácticas. Esto nos lleva a la siguiente cuestión: ¿merece la pena construir un escudo anti-asteroides de estas características?

Asteroid deflection (M Vasile et al, University of Glasgow)
Credit: M Vasile et al, University of Glasgow

En principio parece que la respuesta obvia a la anterior cuestión es que sí, y de hecho ésa sería la respuesta correcta si no hubiera otras variables en juego. Sin embargo, estamos en un mundo de recursos limitados, por lo que para determinar si merece la pena un sistema de protección contra asteroides (o cometas) hay que realizar al menos una estimación de los costes y beneficios de tal sistema, y ponerlo a la par con otros riesgos existenciales a los que la Tierra o la Humanidad está sujeta (enfermedades, cambios climáticos, etc.). Aunque una estimación de estas características pueda parecer extraña, máxime si consideramos por ejemplo eventos de impacto con alto riesgo (o incluso seguridad) de extinción total, hay que partir de la base que dichos eventos son de naturaleza estocástica, y que cuanto mayor es el riesgo del impacto, menor es su probabilidad. Pudiera ser entonces que la prevención de un riesgo fatal pero improbable consumiera recursos necesarios para la prevención de otros riesgos menos serios, pero mucho más probables.

Un análisis de estas características ha sido realizado por Jason G. Matheny, un estudiante doctoral del Departmento de Salud Pública y Gestión de la Johns Hopkins University, en un trabajo titulado

publicado en Risk Analysis, y del que puede verse una versión preliminar aquí. Matheny parte de la base de que el coste de un sistema de protección como el reseñado puede estar entre 1G$ y 20 G$ (hay un informe de 2006 de la NASA en ese sentido que puede verse aquí [¡cuidado, pdf de 22MB!]). Supongamos además que ese sistema de protección tiene una eficacia pe=0.5 (i.e., con una probabilidad del 50% destruiría o desviaría un objeto en rumbo de colisión con la Tierra) y una vida de un siglo. Una circunstancia muy importante que no puede ser obviada aquí hace referencia a que si efectivamente el sistema tiene éxito y evita una colisión con riesgo de extinción, no sólo se salvan las vidas de los habitantes actuales de la Tierra en ese momento, sino también las de todos sus descendientes futuros. Necesitamos entonces una estimación del patrón de crecimiento de la población. Por simplicidad puede suponerse que la población terrestre se estabilizará en unos P=1010 habitantes, y que perdurará en el tiempo T=1-2 millones de años (Matheny considera 1.6 millones, que fue lo que sobrevivió el homo erectus). Estaríamos hablando entonces de PT=1.6·1016 años-vida. Si consideramos la posibilidad de un impacto durante este siglo, en el caso de un objeto de 10 km (capaz de causar la extinción de la humanidad), rondaría pa=10-6. Por lo tanto, la esperanza del número de años-vida que se podrían salvar es PTpape=8·109 años-vida. Si el sistema cuesta 20 G$, el coste efectivo es de 2.5$ por año-vida.

Esta cifra puede parecer ridícula, sobre todo si se compara con el gasto sanitario, que en la UE supera los 2,000€ por persona y año. Esto es lo que hace Matheny precisamente, pero esta comparación requiere varios matices. En primer lugar sólo son cifras comparables si se asume que ese gasto sanitario se mantendrá constante de aquí al final de la existencia de la especie humana. En segundo lugar, es cuestionable que esas vidas futuras deban contabilizarse al mismo nivel que las vidas actuales, o la de nuestros descendientes directos (no es lo mismo un hijo o un nieto, que un hipotético tatara…(n)…nieto en grado milésimo). Esta segunda circunstancia sí que es tenida en cuenta por Matheny, que presenta un análisis en el que se introduce una depreciación de estas vidas futuras. Una depreciación de un 1% anual de las vidas futuras conduce a un coste ajustado de 40,000$ por año-vida. Esto ya es claramente superior al coste sanitario, pero quizás esa depreciación pueda parecer excesiva (implica que una vida actual vale lo mismo que diez mil millones de vidas dentro de 2300 años). En cualquier caso, si jugamos con los números podemos ver que incluso una depreciación de sólo el 0.05% conduciría a una cifra similar a la del gasto sanitario. Esta depreciación del 0.05% sería consistente con una estimación de que la especie humana no alcanzaría 20,000 años más de existencia con un 99.99% de probabilidad.

Matheny recurre a un modelo de depreciación alternativo en el que a partir de los 300 años no se produce reducción de valor de los años-vida, y llega a un coste ajustado de 140.65$ por año-vida, lo que le lleva a afirmar la utilidad relativa de un sistema de protección contra asteroides, o al menos la relativa baja dotación presupuestaria que se le da a la puesta en marcha del mismo. Personalmente encuentro este argumento incompleto, ya que no tiene en cuenta el coste de oportunidad de esa inversión, y lo que ésta supondría en años-vida futuros [Excel, 862 KB] si se dedicara por ejemplo a la investigación médica. No disponer de un escudo anti-asteroides es jugar a la ruleta rusa, pero también lo son las diferentes enfermedades que cada año acaban con casi el 1% de la población mundial, y para estas últimas el tambor tiene muchos menos huecos. Quizás haya que buscar soluciones de compromiso e invertir en la detección temprana de objetos susceptibles de presentar riesgo de impacto, maximizando de esta manera el tiempo de reacción.

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Disminuyen las probabilidades de impacto de 2007WD5 sobre Marte

Posted by Carlos en enero 3, 2008

La NASA ha emitido un comunicado en el que informa que las probabilidades de impacto de 2007WD5 sobre Marte se han reducido ligeramente, y pasan a ser del 3.6% (aproximadamente 1 entre 28) frente al 3.9% anterior. La nueva estimación se ha realizado a partir de las observaciones realizadas desde el Observatorio Magdalena Ridge del New Mexico Institute of Mining and Technology, dotado de un telescopio de 2.4 metros. La zona de incertidumbre se ha reducido a un tercio, y es posible que posteriores estimaciones más precisas dejen a Marte fuera de la misma.

2007WD5 updated trajectory and uncertainty region

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Posible impacto de 2007WD5 sobre Marte el 30/01/08

Posted by Carlos en diciembre 22, 2007

Actualización (03/01/2008): Las posibilidades de impacto se reducen ligeramente a un 3.6% en una nueva estimación más ajustada.

Actualización (29/12/2007): Una nueva estimación más ajustada de la trayectoria de 2007WD5 ha reducido la zona de incertidumbre a 400,000 km, e indica que las probabilidades de impacto se triplican: ahora son del 3.9% (1 entre 25).

2007WD5 es uno de los múltiples objetos próximos a la Tierra catalogados hasta la fecha. Su órbita le lleva en torno al Sol a una distancia de entre 1.01AU y 4.06AU, empleando unos 1476 días para completar su traslación. Lo que hace en estos momentos especial a este objeto (cuyo diámetro es de entre 40m y 90m) es que para finales de enero del año próximo -concretamente para el 30 de enero, sobre las 10:55 UT- existe una posibilidad del 1.3% de que impacte sobre Marte. Esta probabilidad -aún siendo pequeña en término absolutos- no es nada despreciable para lo que suele ser habitual con este tipo de objetos. La estimación actual es que pasará a unos 50,000 km de la superficie de Marte, pero la zona de incertidumbre se extiende a lo largo de un millón de kilómetros, lo que pone a Marte en el punto de mira. La figura inferior muestra una animación de la trayectoria de 2007WD5 y la zona de incertidumbre de la misma.

De producirse un impacto, éste sería sobre la zona ecuatorial de Marte. 2007WD5 impactaría a una velocidad de 13.5 km/s, y liberaría una energía equivalente a una explosión de 3MT (esto es, del mismo orden de magnitud que el evento de Tunguska). Un impacto de estas características podría producir un cráter de 1km de diámetro, similar al Meteor Crater de Arizona. Presenciar un evento de estas características constituiría más allá de la espectacularidad del mismo, una extraordinaria fuente de información sobre los efectos que el impacto de un asteroide tiene sobre un planeta rocoso. Y como dice el bien conocido refrán, cuando las barbas de tu vecino veas pelar…

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