Un encuentro cercano con misteriosos asteroides binarios

CU Boulder y Lockheed Martin liderarán una nueva misión espacial para capturar la primera mirada de cerca a una misteriosa clase de objetos del sistema solar: asteroides binarios.

Estos cuerpos son pares de asteroides que orbitan entre sí en el espacio, al igual que la Tierra y la luna. En una revisión del proyecto el 3 de septiembre, NASA dio el visto bueno oficial a la misión Janus, que lleva el nombre del dios romano de dos caras. La misión estudiará estos pareados de asteroides con un detalle nunca antes visto.

Será un momento para dos: en 2022, el equipo de Janus lanzará dos naves espaciales idénticas que viajarán millones de millas para volar individualmente cerca de dos pares de asteroides binarios. Sus observaciones podrían abrir una nueva ventana sobre cómo estos diversos cuerpos evolucionan e incluso estallan con el tiempo, dijo Daniel Scheeres, el investigador principal de Janus.
“Los asteroides binarios son una clase de objetos para los que no tenemos datos científicos de alta resolución”, dijo Scheeres, profesor distinguido en el Departamento de Ciencias de Ingeniería Aeroespacial Ann y HJ Smead en CU Boulder. “Todo lo que tenemos sobre ellos se basa en observaciones terrestres, que no le brindan tantos detalles como estar de cerca”.

La misión, que costará menos de $ 55 millones bajo el programa SIMPLEx de la NASA, también puede ayudar a marcar el comienzo de una nueva era de exploración espacial, dijo Josh Wood de Lockheed Martin. Explicó que las naves espaciales gemelas de Janus están diseñadas para ser pequeñas y ágiles, cada una del tamaño de una maleta de mano.

“Vemos una ventaja para poder reducir nuestra nave espacial”, dijo Wood, director de proyecto de la misión. “Con los avances tecnológicos, ahora podemos explorar nuestro sistema solar y abordar importantes cuestiones científicas con naves espaciales más pequeñas”.

Janus está dirigido por la Universidad de Colorado Boulder, donde tiene su sede Scheeres, que también realizará el análisis científico de imágenes y datos para la misión. Lockheed Martin administrará, construirá y operará la nave espacial.

Sobrevuelos

Para Lockheed Martin y Scheeres, la misión Janus es el último paso en una larga historia de acercamiento a los asteroides. Ambos han desempeñado papeles importantes, por ejemplo, en la misión OSIRIS-REx de la NASA, que actualmente se encuentra en órbita alrededor del asteroide Bennu. Lockheed Martin construyó y apoya las operaciones de la nave espacial, mientras que Scheeres lidera el equipo científico de radio de la misión.

“Esta asociación representa dos de los mayores activos de la universidad en el sector aeroespacial”, dijo la vicerrectora de Investigación e Innovación Terri Fiez. “Combinar la investigación de primer nivel y los estudiantes investigadores en el sector aeroespacial en CU Boulder con las capacidades de socios de la industria como Lockheed Martin nos permite acelerar los descubrimientos transformadores en el mercado para lograr un impacto en el mundo real”.

Pero los asteroides binarios, que representan alrededor del 15% de los asteroides del sistema solar, agregan un nuevo nivel de complejidad a la historia de los escombros rocosos en el espacio.

“Creemos que los asteroides binarios se forman cuando tienes un solo asteroide que gira tan rápido que todo se divide en dos y atraviesa esta loca danza”, dijo Scheeres.

La misión se reunirá con dos pares binarios, llamados 1996 FG3 y 1991 VH, cada uno mostrando un tipo diferente de baile loco. El par llamado 1991 VH, por ejemplo, es el comodín de los dos con una “luna” que gira alrededor de un asteroide primario mucho más grande siguiendo un patrón difícil de predecir.

El equipo utilizará un conjunto de cámaras para rastrear estas dinámicas con un detalle sin precedentes. Entre otros objetivos, Scheeres y sus colegas esperan aprender más sobre cómo se mueven los asteroides binarios, tanto entre sí como a través del espacio.

“Una vez que los veamos de cerca, habrá muchas preguntas que podamos responder, pero estas también generarán nuevas preguntas”, dijo. “Creemos que Janus motivará misiones adicionales a asteroides binarios”.

Pequeño y rápido

Toda la misión, agregó Wood, está siendo diseñada para ser lo más flexible y resistente posible.

Wood explicó que durante la última década, las naves espaciales se han vuelto más pequeñas a medida que los científicos han recurrido a naves espaciales del tamaño de una pinta llamadas CubeSats y SmallSats para recopilar datos. Estas misiones reducen los costos y el tiempo de preparación mediante el uso de piezas listas para usar más asequibles.

Sin embargo, la nave espacial gemela de Janus se aventurará más lejos que cualquiera de estas misiones en miniatura hasta la fecha. Después de despegar en 2022, primero completarán una órbita alrededor del sol, antes de regresar a la Tierra y abrirse camino hacia el espacio y más allá de la órbita de Marte. Es un largo camino por recorrer para las máquinas que pesan solo alrededor de 80 libras cada una.

“Creo que es una gran prueba de lo que se puede lograr en la comunidad aeroespacial”, dijo Wood. “Y el desarrollo centrado en Colorado para esta misión, que combina el talento espacial de CU Boulder y Lockheed Martin, es un testimonio de las habilidades disponibles en el estado”.

Y, agregó Wood, el equipo está listo para comenzar seriamente la misión: hay mucho por hacer antes del lanzamiento de la nave espacial en solo dos años.

“Vemos que esta evolución hacia naves espaciales más pequeñas y capaces es un mercado clave en el futuro para las misiones científicas”, dijo Wood. “Ahora, queremos ejecutar y demostrar que podemos hacerlo”.