DE-STARLITE: una sonda con láseres para defender a la Tierra de los asteroides
por Daniel Marín 

Existen muchos métodos para proteger a la Tierra de los asteroides cercanos (NEAs), pero sin duda uno de los más llamativos es emplear un haz láser para desviar su órbita. Y ya tenemos varias propuestas de sondas para defendernos de los asteroides a fuerza de rayos láser. La última de ellas tiene un nombre: DE-STARLITE.

Propuesta DE-STARLITE para desviar asteroides con láseres (Lubin et al.).

DE-STARLITE (Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation LITE) es un proyecto de un grupo de astrofísicos apoyado por la NASA que quiere hacer realidad un sistema de defensa planetario basado en tecnología láser. En contra de lo que pudiera pensar más de uno, el objetivo no es vaporizar un asteroide —eso requeriría una cantidad astronómica de energía—, sino cambiar su órbita mediante el material expulsado por efecto de la alta temperatura superficial, una técnica que se conoce como ablación láser. 

Ablación láser en un asteroide (Lubin et al.).

Según los cálculos de sus promotores, para asteroides de tamaño medio esta técnica es más eficiente que el tractor gravitatorio o haces de iones. El método del tractor gravitatorio es recomendable para asteroides de pequeño o medio tamaño si tenemos suficiente tiempo de antelación antes del posible impacto, pero lógicamente su efectividad se reduce cuanto mayor sea el asteroide. Por otro lado, los métodos con haces de partículas —iones— requieren una fuente de material que debe ser transportada por la propia sonda. En el caso de la ablación láser lo atractivo es que el propio asteroide aporta el material que sirve como masa propulsiva. Una sonda de tipo DE-STARLITE sería capaz de cambiar la órbita de un asteroide del tamaño de Apofis —o sea, de 325 metros de diámetro— en una misión que podría durar entre 1 y 15 años. Este margen tan enorme depende del diseño específico elegido para el sistema láser.

Sonda DE-STARLITE en configuración básica con un diseño similar a la misión ARM de la NASA (Lubin et al.).

Sonda ARM de la NASA (NASA).

DE-STARLITE usaría un conjunto de láseres capaces de elevar la temperatura superficial en un punto del asteroide hasta los 3000 kelvin. En el diseño preliminar los láseres tendrían un diámetro de 1 metro de diámetro y podría concentrar la luz en una zona de la superficie del asteroide de unos 10 centímetros desde una distancia de 10 kilómetros. La sonda usaría el diseño de la misión ARM (Asteroid Redirect Mission) con el que la NASA quiere traer un trozo de asteroide hasta las cercanías de la Luna durante la próxima década.

Esta misión sería lanzada por un Atlas V o, si queremos reducir el tiempo de vuelo hasta el objetivo, por un SLS Block 1, capaz de situar en órbita baja 70 toneladas. Dispondría de dos grandes paneles MegaFlex de 15 metros de diámetro construidos por la empresa Orbital ATK que generarían 100 kilovatios de potencia eléctrica y servirían para alimentar tanto el sistema de propulsión eléctrica solar (SEP) con motores iónicos como el sistema láser. Dos enormes radiadores se encargarían para disipar el calor y mantener la temperatura de los sistemas de la nave por debajo de los 27º C. La potencia de los láseres dependería de la eficiencia de cada módulo, pero los creadores de la iniciativa estiman que cada haz podría alcanzar entre 1 a 3 kilovatios. El diseño básico llevaría 19 de estos módulos láser en una plataforma móvil para permitir que los rayos se concentren en el mismo punto del asteroide independientemente de la posición del vehículo.

Paneles solares MegaFLex (Lubin et al.).

Evidentemente, resulta obvio que el talón de Aquiles del sistema es la baja potencia de los láseres, lo que provoca que sean necesarios muchos años de misión para desviar la órbita de forma sigificativa. Puesto que el empuje sería de tan solo 2,5 newton, se requerirían unos quince años para desviar la órbita de un asteroide de 325 metros (suponiendo una eficiencia de los láseres del 35%). Se podría aumentar la potencia usando paneles de 30 metros de diámetro y 450 kilovatios, pero en este caso sería obligatorio el empleo del cohete SLS. En todo caso, lo ideal sería alcanzar una potencia de un megavatio, ya que así se generaría un impulso de 20 newton y el tiempo de misión se reduciría a menos de cinco años (el tiempo exacto depende de la órbita y tamaños exactos, claro está).

Potencia de la nave en función del diámetro de los paneles solares y distintas cofias de vehículos espaciales (Lubin et al.).

Configuración DE-STARLITE de 450 kW (Lubin et al.).

Otros factores a tener en cuenta son el albedo y composición superficial del asteroide, que determinarán la eficiciencia de la técnica de ablación, así como el periodo y eje de rotación del mismo, que habrá que tener en cuenta para elegir la zona a iluminar. De hecho, si la rotación es un problema, el láser podría usarse para frenar o acelerar el giro del asteroide.

En definitiva, DE-STARLITE es un sistema prometedor de defensa contra asteroides, pero su éxito dependerá de la capacidad de crear láseres eficientes de gran potencia. Ahora bien, no se pude negar que el concepto parece sacado de una película de ciencia ficción. 



Fuente: danielmarin.naukas.com