Proyecto Ícaro: destruyendo asteroides con armas nucleares en los años 60
por Daniel Marín

Como el incidente de Cheliábinsk ha dejado claro, estamos indefensos ante los impactos de asteroides. A diferencia de lo que mucha gente cree, en la actualidad no hay ningún sistema de defensa espacial esperando a ser activado en el caso de descubrir un asteroide que se dirija a la Tierra. Y no será por ideas. En los años 60, con la carrera espacial a todo gas, surgieron los primeros estudios conceptuales de misiones espaciales destinadas a evitar el impacto de un cuerpo menor del sistema solar contra la Tierra. El más ambicioso es sin duda el Proyecto Ícaro. ¿Qué tal usar seis cohetes gigantes Saturno V equipados con armas nucleares de cien megatones para cambiar la órbita de un asteroide?

Esquema del Proyecto Ícaro. 1: la nave interceptora con la etapa S-IVB en órbita baja terrestre. 2: la S-IVB sitúa la nave en una trayectoria de escape. 3: separación de la nave interceptora. 4, 5: la nave usa sus sistemas autónomos de guiado y navegación para refinar su trayectoria hacia Ícaro. 6: la nave detona un arma nuclear de cien megatones (Giuseppe De Chiara).

El Proyecto Ícaro (Project Icarus) nació en mayo de 1967 como un ejercicio propuesto por el profesor Paul Sandorff del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) a sus estudiantes. ¿Qué pasaría si el asteroide Ícaro presentase un rumbo de colisión contra la Tierra?¿Se podía hacer algo al respecto con la tecnología de la época? El asteroide 1566 Ícaro, descubierto en 1949 por Walter Baade, tiene 1,4 kilómetros de diámetro y una masa estimada de 4400 millones de toneladas. Este asteroide alcanzó cierta fama en su momento por ser uno de los pocos cuerpos menores conocidos que más se acerca a nuestro planeta. El 19 de junio de 1968 debía pasar a menos de siete millones de kilómetros de la Tierra. Pero, ¿y si en vez de aproximarse inofensivamente decidiese chocar contra la Tierra? En ese caso, la colisión sería bestial. La energía liberada alcanzaría los 500 000 megatones, provocando millones de víctimas en todo el mundo.

Los estudiantes de Sandorff se pusieron manos a la obra y lógicamente decidieron usar en su proyecto los equipos del programa Apolo. La gran incógnita era cómo evitar la tragedia. El equipo del proyecto estudió la posibilidad de mandar una nave que aterrizase en el asteroide para cambiar su órbita, pero esta maniobra requeriría mucho tiempo y/o energía (Delta-V). En un principio se consideró usar armas nucleares para pulverizar el asteroide, pero la elevada masa de Ícaro hacia inviable esta opción. Hubiese sido necesaria una energía superior a los mil megatones para asegurar la destrucción total de Ícaro. Así que, finalmente, se decidió que la estrategia elegida pasase por emplear armas nucleares, sí, pero no con el fin de destruir el asteroide, sino para desviar su órbita y que no chocase con la Tierra. Este plan era mucho más sencillo, ¿pero era factible?

Órbita de Ícaro en 1968 (MIT).

En un principio el equipo del Proyecto Ícaro concibió un complejo plan consistente en lanzar dos cohetes Saturno V que pondrían en órbita sendas etapas S-IVB cargadas de combustibles criogénicos. La nave espacial interceptora con la cabeza nuclear se acoplaría en órbita baja con las dos etapas S-IVB y pondrían rumbo hacia el asteroide. Este plan era demasiado complejo y arriesgado. Sólo habría una oportunidad para salvar a la humanidad y la nave interceptora debería diseñarse y construirse en menos de un año. Si la misión fracasaba, el asteroide chocaría irremisiblemente con la Tierra. Además, las etapas S-IVB deberían mantener los combustibles criogénicos en su interior durante un largo periodo de tiempo, cuando en realidad habían sido diseñadas para mantener el hidrógeno en estado líquido durante seis horas como mucho.

Así que el grupo de estudio del MIT decidió tirar la casa por la ventana y pensar a lo grande. Al fin y al cabo, lo que estaba en juego era el futuro de la humanidad, así que la versión final del Proyecto Ícaro básicamente consistía en secuestrar el programa Apolo para apropiarse de sus potentes lanzadores Saturno V. Se emplearían nueve cohetes Saturno para destruir el asteroide Ícaro. Tres misiones serían de prueba y las seis restantes se destinarían a cambiar la órbita del asteroide a base de bombazos.

Los artefactos nucleares viajarían a bordo de naves Apolo CSM modificadas para la ocasión. El módulo de Mando (CM) donde viajaban los astronautas sería sustituido por una carcasa con las mismas dimensiones donde se instalarían los sistemas ópticos y de radar para detectar y seguir al asteroide, así como un ordenador de guiado específicamente construido para el proyecto. El MIT había diseñado el ordenador AGC (Apollo Guidance Computer) del Apolo, así que los miembros del proyecto sabían muy bien lo que estaban haciendo. El módulo de servicio (SM) de la nave sería básicamente igual al del Apolo CSM, pero se le añadiría un módulo de carga (PM, Payload Module) de 1,5 metros de longitud en el extremo superior. En el interior del PM iría un potente artefacto termonuclear de cien megatones de potencia de forma cilíndrica y con una masa estimada de 18150 kg. El equipo del MIT desconocía si semejante artefacto podía construirse. Por entonces, la bomba termonuclear norteamericana más potente jamás diseñada apenas tenía una cuarta parte de esa potencia. Hoy en día, y que sepamos, no existe ningún artefacto nuclear de estas características (la Bomba Zar llegó a los 58 megatones).

Aspecto exterior de las naves interceptoras del Proyecto Ícaro (arriba). Abajo se aprecia el módulo PM con el arma nuclear y los sistemas de guiado y navegación en la parte frontal (Giuseppe De Chiara)

De acuerdo con el plan, seis cohetes Saturno V lanzarían las naves del Proyecto Ícaro en una ruta que interceptaría la órbita del asteroide. Los lanzadores serían similares a los del Proyecto Apolo, pero para ahorrar peso no incluirían la sección para guardar el módulo lunar situada entre el CSM y la S-IVB (obviamente, tampoco tendrían torre de escape). De haber salido adelante este programa, el aspecto exterior de los Saturno V del Proyecto Ícaro habría recordado al usado para lanzar el Skylab.

El Saturno V situaría la nave en una trayectoria de escape hacia Ícaro. Los sensores ópticos en la parte frontal de la nave serían capaces de detectar el asteroide cuando la distancia fuese inferior a los 400 000 kilómetros. El ordenador de a bordo usaría el motor SPS del módulo de servicio para corregir el rumbo de la nave de acuerdo con las observaciones de los instrumentos. Debido al retraso en las comunicaciones, el proceso debería ser totalmente automático y no podría contar con supervisión humana. Un sistema de radar activaría el arma nuclear a una distancia de 168 metros, pero debido a la elevada velocidad relativa entre ambos cuerpos, la bomba explotaría cuando la nave se encontrase a una distancia de entre quince y treinta metros de Ícaro, provocando un cráter de unos trescientos metros de diámetro. Dependiendo de los parámetros precisos del asteroide (forma, densidad, homogeneidad, etc.), se estimó que cada explosión sería capaz de generar un cambio en la velocidad del asteroide (Delta-V) de entre 8 y 290 m/s. Como vemos, la incertidumbre era increíblemente alta, razón por la cual serían necesarias seis misiones para garantizar que Ícaro no chocase contra la Tierra. Por supuesto, cabía la posibilidad de lograr un cambio de órbita exitoso con menos explosiones, en cuyo caso el resto de cohetes Saturno V quedarían disponibles para otras tareas más mundanas, como por ejemplo poner un hombre en la Luna.

Cohete Saturno V del Proyecto Ícaro (Giuseppe De Chiara).

El mayor inconveniente de este plan era la posibilidad de que el asteroide se fragmentase por culpa de las explosiones, aumentando así su peligrosidad. Si Ícaro se rompía, la Tierra debería enfrentarse no a una, sino a varias colisiones. Para evitar este problema, se decidió que en caso de fragmentación las siguientes misiones se encargarían de desviar los pedazos más grandes. Observaciones ópticas y de radar con instrumentos terrestres servirían para confirmar y medir los cambios de órbita en el asteroide después de cada detonación nuclear.

Para garantizar el éxito del programa, las seis misiones del Proyecto Ícaro deberían haberse lanzado en un intervalo inferior a los tres meses. Este requisito hacía indispensable construir una tercera rampa de lanzamiento, la 39C, que complementaría a las rampas 39A y 39B ya existentes. La NASA había considerado construir esta tercera rampa para el programa Apolo, pero finalmente se vio obligada a cambiar de idea por falta de presupuesto. Al mismo tiempo, el edificio de ensamblaje VAB sería modificado para incluir una cuarta zona de montaje que permitiese acelerar el ritmo de integración de los vehículos.

La secuencia de lanzamientos sería muy justa. La primera misión (Saturn-Icarus 1) despegaría el 7 de abril de 1968, apenas 73 días antes del choque del asteroide contra la Tierra, con la nave Interceptor 1 a bordo. El 22 de abril de 1968 despegaría la misión Saturn-Icarus 2 con la Interceptor 2. La Saturn-Icarus 3 y la Saturn-Icarus 4 serían lanzadas el 6 y el 17 de mayo. Las cuatro naves Interceptor viajarían hasta el asteroide en trayectorias muy parecidas. El arma de la Interceptor 1 explotaría junto a Ícaro 13 días antes del impacto a 70 millones de kilómetros, mientras que la Interceptor 2 haría lo propio diez días antes del choque a una distancia de 25 millones de kilómetros. Interceptor 3 y 4 alcanzarían Ícaro 33 y 3 días antes de la fecha prevista para el impacto y a 17 y 12 millones de kilómetros respectivamente. Si estas cuatro misiones no hubiesen sido suficientes, las Saturn-Icarus 5 y Saturn-Icarus 6 despegarían con pocas horas de diferencia el 14 de junio de 1968, menos de un día antes de que tuviese lugar el fatídico impacto, para chocar contra el asteroide a unos dos millones de kilómetros de la Tierra. Para entonces Ícaro sería visible a simple vista en el cielo nocturno al norte de las Pléyades, pero ya no sería una amenaza para nuestra civilización.

Posición aparente de Ícaro en el cielo en su ruta de colisión hacia la Tierra (MIT).

El equipo del MIT llegó a la conclusión de que las observaciones ópticas y de radar mediante instrumentos terrestres serían insuficientes para confirmar una interceptación exitosa por parte de cada nave, así que decidieron incluir en el paquete cinco sondas denominadas Intercept Monitoring Satellite (IMS) que serían lanzadas por cohetes Atlas-Agena. Las IMS estarían basadas en la sonda Mariner 2 para el estudio de Venus y la primera despegaría el 27 de febrero de 1968. Las naves sobrevolarían Ícaro a una distancia de entre cien y doscientos kilómetros en el momento de cada explosión, lo suficientemente lejos para sobrevivir, pero lo bastante cerca como para analizar en profundidad los restos del asteroide y determinar la composición y densidad de Ícaro con el fin de optimizar los efectos del resto de las detonaciones siguientes.

De acuerdo con los -optimistas- cálculos de Sandorff, el Proyecto Ícaro saldría por 7500 millones de dólares de la época. La probabilidad de cambiar la órbita del asteroide con éxito se estimó en un 71%, aunque la probabilidad de que ningún fragmento relativamente grande de Ícaro alcanzase la Tierra alcanzaba el 86%. ¿Era viable Ícaro con la tecnología de finales de los años 60? Muy probablemente no, demasiados cabos sueltos, empezando por el desarrollo de armas nucleares tan potentes en un intervalo de tiempo tan pequeño y la creación de sistemas de navegación autónoma avanzados. Pero resulta paradójico constatar que hace cuarenta años contábamos con mejores sistemas de lanzamiento que en la actualidad. Si mañana descubriésemos un asteroide peligroso del tamaño de Ícaro en rumbo de colisión con la Tierra, actualmente no tenemos nada comparable a un Saturno V con el que poder evitar la tragedia.

(El crédito de las imágenes de esta entrada es de Giuseppe De Chiara, quien amablemente me ha permitido reproducir su trabajo). 



Fuente: danielmarin.naukas.com