Nuevas simulaciones exploran la mitigación nuclear de las amenazas de asteroides: investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), en Estados Unidos, están desarrollando simulaciones tridimensionales para examinar cómo se podría utilizar un dispositivo nuclear para desviar o potencialmente interrumpir un asteroide que amenace a la Tierra.

Un asteroide en trayectoria de colisión con la Tierra podría ser, en determinadas circunstancias, una amenaza letal. Sin embargo, ya se ha demostrado que es posible desviarlos o detenerlos, siempre y cuando se actúe a tiempo. El nuevo estudio, publicado en la revista The Planetary Science Journal, se basa en simulaciones informáticas para determinar la viabilidad de explosiones nucleares que puedan salvar al planeta de un choque devastador.

La investigación emplea Spheral, un programa desarrollado en el LLNL para modelizar el comportamiento de materiales sometidos a condiciones extremas. El equipo ha incorporado un modelo que calcula cómo los rayos X de una detonación cercana a la superficie de un asteroide depositarían energía en su exterior, calentando y vaporizando parte del material. La expulsión de esa materia podría generar un impulso capaz de modificar el movimiento del cuerpo celeste.

Los científicos distinguen dos objetivos: el primero es la desviación, o sea alterar ligeramente la velocidad del objeto para que, con suficiente antelación, pase de largo y no impacte contra nuestro planeta. El segundo es la fragmentación, que consiste en romperlo y dispersar sus restos para evitar que alguno conserve un tamaño o una trayectoria peligrosos. La elección dependería de factores como las dimensiones, la composición y la estructura interna del asteroide, además del tiempo disponible antes del posible impacto.

Para comprobar la fiabilidad del método, el equipo comparó más de 1.500 simulaciones unidimensionales de Spheral con resultados previos obtenidos mediante Ares, otro código informático del laboratorio. La concordancia entre ambos modelos permitió avanzar hacia simulaciones tridimensionales, más exigentes desde el punto de vista computacional.

Posteriormente, los investigadores estudiaron tres escenarios de fragmentación de un asteroide irregular de unos 160 metros de diámetro. En ellos variaron la distancia hipotética de la detonación y las características mecánicas del material, especialmente su resistencia a la fractura.

Un modelo tridimensional del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore muestra daños extensos y movimiento de fragmentos en un asteroide de grandes dimensiones luego de una explosión nuclear simulada. / Crédito: Blaise Douros/LLNL.

Dos de los tres escenarios mostraron indicios sólidos en torno a que el cuerpo comenzaba a desintegrarse. En la simulación más prolongada, alrededor del 98 % del material quedó gravemente dañado, mientras que cerca del 97 % se desplazaba a una velocidad superior a la necesaria para escapar de la gravedad del asteroide. Además, gran parte de los fragmentos se movía en direcciones opuestas, una señal de que el cuerpo podría estar dispersándose en lugar de permanecer unido, según indica una nota de prensa.

Los resultados también revelaron que una mayor cantidad de energía no implica necesariamente una mayor eficacia. En uno de los escenarios, una detonación más alejada de la superficie depositó menos energía total, pero provocó daños más extendidos al distribuirla sobre una zona mayor. Los autores advierten que este resultado no establece una regla universal: la configuración adecuada dependería de las propiedades de cada asteroide y del objetivo de la intervención.

El principal límite del estudio es que las simulaciones todavía no permiten confirmar una fragmentación segura. Para considerar eficaz el método, sería necesario comprobar que los restos no superan aproximadamente los diez metros y que se dispersan sin volver a agruparse. El cálculo más prolongado utilizó 1.680 procesadores durante 59 días, pero solo reprodujo 145 milisegundos de tiempo físico. Seguir la evolución de los fragmentos exigiría simulaciones más prolongadas, de acuerdo a las conclusiones de los especialistas en el estudio.

La alternativa nuclear cobraría especial interés ante objetos grandes o amenazas detectadas con poco margen de reacción. Sin embargo, no tiene como propósito sustituir a otros métodos menos extremos. En 2022, la misión DART de la NASA demostró que el impacto deliberado de una nave espacial podía alterar la órbita de Dimorphos, un pequeño asteroide que no representa un peligro para la Tierra. El experimento confirmó la viabilidad de la desviación mediante impacto cinético, mientras que el trabajo del LLNL estudia una opción capaz de transferir mucha más energía en determinadas circunstancias.

Los próximos pasos consistirán en acelerar los cálculos, mejorar su resolución e incorporar estructuras más realistas, incluyendo asteroides formados por bloques de roca débilmente unidos. El equipo también prevé contrastar los modelos con experimentos de laboratorio a pequeña escala.

Fuente: Levante - EMV