El modelado tridimensional mejora una herramienta de último recurso

Investigadores del Lawrence Livermore National Laboratory usan simulaciones tridimensionales para estudiar cómo un dispositivo nuclear podría cambiar la trayectoria o fragmentar un asteroide en rumbo de colisión con la Tierra.

El trabajo, publicado en The Planetary Science Journal, utiliza el código Spheral de LLNL para modelar cómo los rayos X de una detonación nuclear calientan y vaporizan rápidamente material de la superficie. Ese material puede empujar el objeto y modificar su movimiento; en casos extremos, la energía podría fracturarlo y dispersarlo.

La investigación no propone usar armas nucleares de forma rutinaria, sino examinar una opción de emergencia cuando el objeto es muy grande o queda poco tiempo de aviso.

Desviación y fragmentación son misiones distintas

Un asteroide peligroso no tiene que ser destruido para evitar un impacto. Con suficiente antelación, un pequeño cambio de velocidad puede hacer que llegue al punto de la órbita terrestre en otro momento. Ese es el objetivo de la desviación.

La misión Double Asteroid Redirection Test de la NASA demostró este enfoque cinético en 2022. El trabajo de LLNL estudia el impulso producido por el calentamiento intenso de rayos X de un dispositivo nuclear cercano.

Simulaciones exploran la mitigación nuclear de amenazas de asteroides
El investigador de Lawrence Livermore Isaiah Santistevan dirigió el desarrollo de simulaciones tridimensionales sobre cómo un dispositivo nuclear podría desviar o fragmentar un asteroide. Crédito: Blaise Douros/LLNL

La fragmentación es más exigente: los fragmentos deben dispersarse sin dejar una amenaza significativa. Las nuevas simulaciones analizaron tres escenarios complejos; dos mostraron señales claras de fragmentación.

Por qué importa la tercera dimensión

Los asteroides no son objetivos uniformes. Su estructura interna, composición y fracturas influyen en el movimiento de la energía y del material. Un modelo tridimensional puede representar mejor el daño, las fracturas y el movimiento.

Isaiah Santistevan dijo que las simulaciones ofrecen una imagen más detallada de la respuesta posible del asteroide. El equipo validó primero su método frente a modelos establecidos y luego aplicó Spheral a los casos de fragmentación.

El estudio no afirma que un modelo resuelva todos los escenarios, sino que aporta una herramienta de mayor fidelidad para explorar distintas amenazas.

Simulaciones de LLNL exploran la mitigación nuclear de amenazas de asteroides
La imagen muestra daño material, velocidad del material y componente x de la velocidad. El daño extenso y el movimiento en direcciones opuestas indican que el asteroide se está fragmentando. Crédito: Isaiah Santistevan

Una capacidad de emergencia, no un sustituto de la detección temprana

El mensaje principal es el valor del tiempo de aviso. Cuanto antes se detecte un objeto, más probable será desviarlo con un cambio pequeño de velocidad. Al reducirse el aviso, se reducen las respuestas posibles.

La mitigación nuclear puede entregar más energía que un impactador cinético, pero exige evaluar las propiedades del objetivo, el resultado deseado y el comportamiento de los fragmentos.

Qué aporta al sistema de defensa planetaria

  • Modela el calentamiento y la vaporización rápidos causados por rayos X.
  • Distingue entre desviar un asteroide y fragmentarlo.
  • Representa en tres dimensiones el daño, las fracturas y el movimiento.
  • Ofrece una herramienta de investigación para amenazas grandes o avisos breves.

Por ahora, es un avance basado en simulaciones, no un plan operativo, pero fortalece la base técnica para evaluar respuestas de emergencia.

Este artículo se basa en información de Phys.org. Lea el artículo original.

Originally published on phys.org