Sus modelos informáticos hiperrealistas nos protegen de los asteroides

Sabina Raducán tiene el tipo de trabajo que uno esperaría que desempeñara el protagonista de una película de Michael Bay de los años 90. En La roca, El Dr. Stanley Goodspeed de Nicolas Cage es un especialista en armas químicas del FBI que ayuda a salvar el día. En Armagedón, Harry Stamper de Bruce Willis es un perforador petrolero veterano que ayuda a salvar el día. Y en la Universidad de Berna, una de las universidades más grandes de Suiza, Sabina Raducan construye modelos hiperrealistas de impactos de asteroides. Lo que algún día podría ayudar a salvar, bueno, todo nuestro planeta.

Para ser claros, Raducan no está construyendo modelos de lo que sucedería en caso de que un asteroide colisionara con la Tierra. En cambio, como investigadora postdoctoral, construye simulaciones numéricas de lo que sucedería si (es decir, Tierra) intentó desviar un asteroide destructivo enviando un dispositivo “impactador” fabricado por humanos para recibirlo. En lugar de destruirlo, esto podría usarse para desviar el asteroide de su curso y pasar cerca de nuestro planeta.

Por ahora, la idea de tener algo así como medida de precaución aún está en el futuro. Sin embargo, cuando esto suceda (y probablemente sea un “cuándo” más que un “si”), el trabajo de Raducan puede resultar invaluable. Y, al menos por ahora, su investigación le proporciona un rompehielos que induce a la envidia de los partidos: “Trabajo en el sector de defensa planetaria”.

La edad de oro de los asteroides

Raducan quedó fascinada por el tema de los cráteres de impacto cuando estaba completando una maestría en Astronomía, Ciencias Espaciales y Astrofísica en la Universidad de Kent, en el Reino Unido. "Todo el mundo estaba interesado en Marte y la Luna", dijo a Digital Trends. “Ahí es donde va toda la investigación. Quería hacer algo que no estuviera superpoblado de científicos y que estuviera [mucho] menos estudiado”.

Los científicos llevan más de medio siglo preguntándose sobre la posibilidad de proteger la Tierra contra posibles asteroides asesinos. A mediados de la década de 1960, mucha gente estaba preocupada por la posibilidad de que el asteroide 1566 Ícaro colisionara con la Tierra, a pesar de que los expertos confiaban en que pasaría sólo dentro de unos cuatro millones millas. “Un gran asteroide se dirige a la Tierra”, gritaba un periódico. “Los hippies huyen a Colorado mientras Ícaro se acerca a la Tierra" escribió nada menos que una autoridad que el New York Times.

En el MIT, los investigadores elaboraron planes para hacer estallar Ícaro utilizando seis cohetes Saturn V, armados con ojivas nucleares separadas de 100 megatones. Como era de esperar, Ícaro acabó extrañándose de la Tierra, aunque el trabajo del MIT, descrito con más detalle en el libro. Fuego en el cielo, no generó escasez de cobertura de prensa.

Pero si bien desde entonces ha habido aumentos periódicos de cobertura sobre este tema y no faltan películas de Hollywood (más reciente No mires hacia arriba), Raducan confía en haber entrado al campo en el momento adecuado.

Supermodelos de asteroides

Una de las razones de esto es la cantidad de misiones espaciales y los datos resultantes. "Hace quince años había datos muy limitados [sobre asteroides]", dijo. “Ahora tenemos múltiples misiones espaciales que van a asteroides y una gran cantidad de datos que llegan. Están DART y Hera. Ahí está la misión Lucy. Allí están los OSIRIS-REx y Hayabusa misiones. Está la misión Psyche. Todos estos son datos que no se podrían obtener de la Tierra”.

Curiosamente, no todos los datos utilizados para construir los modelos de Raducan pueden provenir de asteroides de la vida real. Recientemente, algunos de sus colegas viajaron a España, donde dispararon proyectiles de plástico contra un modelo a escala sustituto del asteroide Ryugu, hecho de arena y rocas, utilizando una pistola de gas comprimido. Estos resultados también llegan a sus modelos informáticos.

La segunda razón complementaria por la que ahora es el mejor momento para estudiar asteroides es el avance del progreso tecnológico impulsado por la Ley de Moore. Una simulación del impacto de un asteroide que, utilizando la misma comparación de 15 años mencionada anteriormente, habría tardado una semana en procesarse en 2007, ahora tarda alrededor de media hora. Y las simulaciones que actualmente duran una semana son muy, muy superiores en complejidad.

El TL; ¿Versión DR? Sabemos más sobre los asteroides y, en palabras de El hombre de los seis millones de dólares introducción, podemos reconstruirlos. O al menos modelarlos con una resolución impresionantemente alta en una supercomputadora.

Una cuestión de fuerza

Actualmente no hay asteroides que los científicos temen que representen una amenaza inmediata para la vida en la Tierra. No hay una carrera contrarreloj inmediata para construir un sistema de defensa planetaria. Pero modelos como el de Raducan nos ayudarán a comprender mejor cómo lidiar con los asteroides en caso de que algún día lo necesitemos. También nos ayudarán a modelar mejor estas amenazas, ya sea que los asteroides en cuestión resulten ser rocas espaciales grandes y densas o acumulaciones de rocas más pequeñas mantenidas unidas por la gravedad. Cada uno de estos requeriría estrategias diferentes, razón por la cual trabajos de modelado por computadora como este son tan importantes.

Es fácil pensar que, cuando se trata de posibles asteroides asesinos, simplemente deberíamos golpearlos lo más fuerte que podamos. Después de todo, el concepto de exagerar, exceder la cantidad de capacidad destructiva necesaria para resolver el problema, No parece un gran problema cuando se trata de un posible evento de nivel de extinción que se precipita hacia Tierra.

Pero, de hecho, este no es el caso. Chocar contra un asteroide con fuerza insuficiente para desviarlo sería, obviamente, una mala noticia. Sin embargo, también lo sería golpearlo con demasiada fuerza, como cualquiera que haya jugado alguna vez al juego Atari. asteroides sabrá.

"El problema es que si lo golpeas demasiado fuerte, simplemente lo estás rompiendo", dijo Raducan. “Entonces, en lugar de lidiar con un objeto, estás tratando con múltiples objetos más pequeños que son mucho más difíciles de controlar. En lugar de un único impacto, tiene una variedad de impactos. Eso es algo que definitivamente quieres evitar”.

Probando las predicciones

Por supuesto, la gran pregunta sobre los modelos de Raducan es la misma que con cualquier modelo predictivo: ¿Qué tan precisos son? Muchos modelos de ordenadores inteligentes, equipados con cantidades de datos mucho mayores, han fracasado. Es famoso que Google Flu Trends, que utilizaba búsquedas en Google para consultas relacionadas con la gripe, fue justo en el blanco cuando se trataba de predecir con precisión la propagación del virus de la influenza durante la temporada de gripe.

¿Cómo puede Raducan estar segura de que sus modelos son precisos? Después de todo, en el caso de un asteroide asesino, un error de cálculo podría ser desastroso. Por ahora, la respuesta es… no lo sabemos. Pero muy bien podríamos hacerlo pronto.

En noviembre pasado, la NASA lanzó su Misión DART (Prueba de redirección de doble asteroide). Aclamada como la primera prueba de defensa planetaria a gran escala del mundo contra la posibilidad de impactos de asteroides, DART colisionará con el objetivo del asteroide Dimorphos en algún momento de septiembre.

Como parte de su trabajo, Raducan ha ayudado a modelar el impacto probable que tendrá DART en su objetivo. Sus predicciones sugieren que es muy poco probable que la misión DART rompa el asteroide, aunque lo deformará significativamente. Para romperlo se necesitaría 10 veces más energía de impacto. Al analizar los datos de la misión DART –y el La misión Hera de la Agencia Espacial Europea Para investigar las consecuencias del impacto de la sonda DART, será posible tener una idea de qué tan bien los modelos de Raducan predijeron el impacto.

Cualquiera que sea el resultado, los datos resultantes se utilizarán para hacer que los modelos futuros sean aún más precisos.

Construyendo un sistema de defensa planetaria

En última instancia, la esperanza es que los modelos predictivos de impacto de asteroides de Raducan puedan formar una parte clave de un sistema de defensa planetaria capaz de mantener a la Tierra a salvo de la amenaza de futuras colisiones de asteroides.

Dado que el último impacto de un asteroide a nivel de extinción tuvo lugar hace aproximadamente 66 millones de años, afortunadamente la probabilidad de tal impacto de asteroide es baja. (A pesar de, como señala la NASA, un asteroide del tamaño de un automóvil ingresa a la atmósfera de la Tierra aproximadamente una vez al año, pero se quema antes de causar daños).

No obstante, dado el daño potencial que podría causar un asteroide asesino, Raducan cree que es una inversión que vale la pena para crear las salvaguardias necesarias, al menos en lo que respecta a misiones como DART. preocupado.

"La nave espacial DART es una misión muy barata en comparación con las misiones espaciales habituales, porque es una misión de demostración tecnológica y no una misión científica", afirmó. “Solo lleva unos pocos instrumentos a bordo, como una cámara y un sistema de navegación, y la duración de la misión es muy corta, menos de un año en el espacio”.

Al final del día, todo vuelve a Michael Bay. “Para poner en contexto el coste de la misión DART, cuesta aproximadamente lo mismo producir una película como Armagedón, ya que cuesta enviar una misión de desviación real al espacio”, dijo Raducan. "Si es más importante filmar una película de Hollywood sobre la desviación de un asteroide que enviar una nave espacial [para ayudarnos potencialmente a hacer lo mismo] tenemos que acertar nuestras prioridades".

Recomendaciones de los editores

• Muchas pioneras en informática fueron mujeres de color. Aquí hay 5 que debes reconocer