La posibilidad de que un asteroide impacte contra la Tierra no es solo un argumento propio del cine de ciencia ficción. Aunque los eventos catastróficos son extremadamente raros, el riesgo existe, y la comunidad científica trabaja con creciente precisión para anticipar, monitorear y, llegado el caso, mitigar estas amenazas. En este contexto, cobran especial relevancia figuras clave en el ámbito de la exploración espacial como Mariella Graziano —ingeniera aeroespacial y actual directora de desarrollo de negocio, ciencia, exploración y transporte espacial en GMV.
Con una sólida trayectoria que abarca desde sus inicios en la Agencia Espacial Europea (ESA) hasta su rol para promover el talento juvenil y femenino, Graziano aporta una visión integral sobre el futuro del estudio de asteroides, el desarrollo de tecnologías de mitigación y los debates éticos que plantea la explotación de recursos espaciales.
En esta entrevista, ofrece un análisis detallado de los principales desafíos científicos y tecnológicos que plantea la defensa planetaria. Además, destaca el valor de la cooperación internacional y describe el papel clave que desempeña Europa en el diseño de sistemas de alerta temprana y respuesta ante posibles impactos.
El peligro de caída de asteroides a la Tierra es un tema de creciente interés, como ha ocurrido con el asteroide 2024 YR4, ya que pueden tener consecuencias devastadoras. ¿Cuál es el valor del trabajo científico y técnico enfocado en el estudio de asteroides?
Es evidente que el problema de los asteroides no es el problema de un único país, sino de todo el mundo. Y, como tal, necesita una coordinación mundial. Con este fin existen una serie de redes de entidades internacionales que permiten que distintas organizaciones, científicos, astrónomos e incluso no profesionales, trabajen conjuntamente, o por lo menos de forma coordinada, en la detección, monitorización y caracterización de los asteroides en general, y en particular de los objetos más cercanos a la tierra (NEO, Near-Earh Objetcs) y/o potencialmente peligrosos (PHO, Potentially Hazardous Objetc).
Uno de estos organismos es, por ejemplo, la IAWN (International Asteroid Warning Network), recomendado por las Naciones Unidas. Si alguna vez se identificara una amenaza real de asteroides, como ha pasado en las últimas semanas con el Asteroide 2024 YR4, la IAWN actuaría como un centro centralizado difundiendo información a los gobiernos para ayudar con el análisis de las consecuencias del impacto y con la planificación de opciones de respuesta de mitigación.
En este mecanismo, como en todo problema complejo, se necesita del trabajo de muchos.
Los científicos son los que dedican su carrera al estudio de estos cuerpos celestes, su búsqueda, caracterización y sucesiva catalogación, incluido el cálculo de su nivel de peligrosidad.
Por otro lado, los ingenieros trabajamos en desarrollar tecnologías que pudieran permitir una eventual mitigación del riesgo de impacto de un NEO o PHO.
En este proceso, no se debe subestimar el papel de otros ámbitos de la sociedad, como el personal sanitario, los responsables de toma de decisiones, los periodistas o las fuerzas de seguridad. Su contribución y la coordinación de todos ellos, es tan relevante que, cada dos años, la Conferencia de Defensa Planetaria (PDC), organizada por la Academia Internacional de Astronáutica (IAA), incluye un ejercicio de simulación de impacto de un asteroide para evaluar y mejorar las estrategias de respuesta ante posibles amenazas desde todos los frentes.
En la edición de 2025, que se celebrará en Sudáfrica en mayo, GMV participará una vez más como parte de la organización y como patrocinador del premio a los tres mejores artículos de estudiantes.
A través del análisis de los datos recopilados por telescopios terrestres y espaciales, los científicos mapean las órbitas de miles de asteroides cercanos a la Tierra. Herramientas matemáticas y tecnológicas como las simulaciones computaciones avanzadas, les ayudan a predecir cómo se moverán. ¿Qué factores tienen estos sistemas en cuenta para estimar el riesgo de colisión de los asteroides?
El nivel de peligrosidad de un asteroide se fundamenta en el cálculo de riesgo de impacto basado en la Escala de Palermo, que compara la probabilidad de un potencial impacto detectado, con el riesgo promedio planteado por objetos del mismo tamaño o mayores a lo largo de los años, hasta la fecha de la potencial colisión. Para cada riesgo se identifica la fecha, la dimensión, la velocidad y la probabilidad de impacto de objeto específico.
¿Qué nivel de precisión tienen estas simulaciones computacionales hoy en día y qué factores limitan su exactitud? ¿Cómo ha mejorado la capacidad de predicción en las últimas décadas?
El nivel de precisión de las simulaciones computacionales ha mejorado significativamente en las últimas décadas, gracias a avances en la capacidad de observaciones astronómicas, los modelos dinámicos existentes, la supercomputación y las técnicas de inteligencia artificial.
El uso de telescopios más potentes, como el NEOWISE de JPL entre otros, han permitido obtener mejores datos sobre la órbita, tamaño y composición de los asteroides. Al mismo tiempo, gracias a un mayor conocimiento, los distintos modelos matemáticos se han perfeccionado añadiendo efectos, antes desconocidos o no medibles, como la gravedad "planetaria" o el efecto Yarkovsky. Asimismo, pero no menos importante, la combinación de mayor potencia computacional y modelos, como los de machine learning, está permitiendo procesar un numero cada día mayor de trayectorias, reduciendo la incertidumbre en las trayectorias futuras y prediciendo con mayor exactitud la evolución de un asteroide en el tiempo.
Aun así, su exactitud sigue estando limitada por varios factores clave como errores en la medición de su posición o velocidad usados como condiciones iniciales de las propagaciones, efectos no gravitacionales y combinaciones complejas de las interacciones gravitacionales, las posibles fragmentaciones de los NEO, o la dificultad y/o imposibilidad de detección de cuerpos celestes de dimensiones pequeñas.
¿Qué datos nos hacen saber si un asteroide representa un riesgo potencial? ¿Qué disciplinas se emplean para estudiar su trayectoria y características?
Hay diferentes perfiles de científicos que desempeñan un papel clave en el cálculo del riesgo de impacto de asteroides. Entre ellos, los astrónomos que se encargan de observar estos cuerpos celestes, prestando especial atención a aquellos de mayor interés por sus características, proximidad o nivel de riesgo.
Estas observaciones se realizan con potentes telescopios terrestres, como el FlyEye, uno de los más destacados dentro de la Agencia Espacial Europea (ESA). Este telescopio, diseñado exclusivamente para la detección de asteroides, se encuentra actualmente en fase de validación y será instalado en el Observatorio de Monte Mufara, en Sicilia (Italia).
Además de los astrónomos profesionales, existen observadores aficionados que, por pasión científica y compromiso social, monitorizan el cielo en busca de objetos aún desconocidos.
Junto a los observadores, hay grupos de expertos que se encargan de calcular las trayectorias de los asteroides identificados y evaluar la posibilidad de que se crucen con la órbita terrestre o lleguen a impactar con la Tierra. Todos estos objetos son catalogados y clasificados según la Escala de Palermo.
Es importante resaltar los modelos matemáticos que los científicos utilizan para sus predicciones y propagaciones. Para ello, es crucial disponer de datos científicos obtenidos mediante observaciones terrestres, complementados con la información proporcionada por misiones espaciales como DART de la NASA, y futuras misiones europeas como Hera, RAMSES y sus cuatro CubeSats.
¿Qué papel juegan las misiones de monitoreo y alerta en la detección temprana de asteroides en riesgo de colisionar con la Tierra?
La base de la defensa planetaria, al igual que en cualquier estrategia de defensa, es conocer al enemigo y las formas de protegerse. En el caso de los asteroides, esto significa comprender su movimiento y predecir posibles trayectorias de impacto.
Se sabe que la mayoría de los asteroides en nuestro sistema solar se encuentran en el cinturón de asteroides, una región situada entre las órbitas de Marte y Júpiter, donde suelen moverse en órbitas casi circulares, con baja excentricidad. Sin embargo, existen otros asteroides cuya órbita es muy excéntrica, es decir muy alargada, tanto que puede llegar a cruzar cíclicamente la órbita de la Tierra. Estos cuerpos, conocidos como asteroides potencialmente peligrosos, a veces se acercan desde la dirección del Sol, lo que dificulta su detección con telescopios terrestres, ya que provienen de la cara iluminada.
Para solucionar este problema, se está estudiando la posibilidad de colocar en órbita un telescopio infrarrojo llamado NEOMIR, que se ubicaría en uno de los puntos de Lagrange del sistema Tierra-Sol. Estos puntos son regiones en el espacio donde las fuerzas gravitacionales del Sol y la Tierra se equilibran, permitiendo que un objeto permanezca estable.
Todos estos medios permitirían una detección temprana de eventuales riesgos de colisión, y si fuesen aplicables, la puesta a punto de las técnicas de mitigación necesarias.
Aunque muchas estrategias están aún en fase de investigación y desarrollo, está claro que la cooperación internacional es esencial para enfrentar esta amenaza. ¿Cuáles son los programas internacionales más relevantes en curso hoy día enfocados a la defensa planetaria?
Hablando de relaciones internacionales, el mejor ejemplo a destacar es el reciente ejercicio de coordinación, más que de cooperación, entre la misión DART de la NASA, y la misión Hera de la ESA.
DART y Hera son dos misiones independientes pero coordinadas. Son independientes en términos de financiación, programación (tiempo de ejecución) y objetivos científicos. Esto quiere decir que cada una de ellas aporta de forma independiente un elevado valor añadido a la defensa planetaria. Al mismo tiempo, las dos misiones juntas permitirán alcanzar resultados científicos y tecnológicos que serían inalcanzables de forma individual.
DART, lanzada en 2022, demostró la efectividad de la técnica de impacto cinético para desviar asteroides, logrando alterar la órbita de Dimorphos, la "luna" pequeña del sistema de asteroides binarios Dydimos, 32 minutos.
Por su parte Hera, cuya llegada al sistema de asteroides está previsto en 2026, permitirá estudiar en detalle el cráter y los efectos del impacto de DART en Dimorphos. Hera proporcionará datos cruciales para comprender la estructura interna y composición del asteroide, información esencial para futuras estrategias de defensa planetaria.
¿Qué papel ha jugado España en esta misión de impacto mundial?
GMV ha tenido un papel clave en la misión Hera siendo responsable del diseño y desarrollo del sistema de guiado, navegación y control (GNC), así como del análisis de misión en la proximidad de los asteroides objetivo, tanto para la nave principal como para los CubeSats que transporta.
Los sistemas de guiado, navegación y control (GNC) de una misión espacial son cruciales, ya que se encargan de dirigir, navegar y controlar la trayectoria y apuntamiento de una nave espacial o satélite hasta su destino. La importancia del GNC radica en su capacidad para garantizar que la misión se desarrolle de manera segura y eficiente. Sin un sistema GNC preciso, una nave espacial podría desviarse de su curso, fallar en alcanzar su objetivo o incluso colisionar con otros objetos en el espacio.
El GNC de Hera es un sistema autónomo innovador que tiene en cuenta las dificultades que se presentan en las operaciones de aproximación y navegación debido al retraso de las comunicaciones en el espacio profundo, las características irregulares de los asteroides y la incertidumbre del entorno inexplorado.
Hera lleva también dos pequeños satélites (CubeSats) necesarios para completar sus objetivos científicos. Para estos CubeSats, se añade el desafío de aterrizar en la superficie de un cuerpo desconocido y de pequeña masa.
En el caso de Hera y de uno de sus CubeSat, Juventas, el pequeño satélite (6U) realizará experimentos de radiociencia de satélite a satélite y llevará a cabo un estudio de radar de baja frecuencia del asteroide para revelar su interior. Finalmente, aterrizará en Dimorphos, midiendo las fuerzas producidas durante su aterrizaje.
En el proyecto Hera, GMV ha liderado un consorcio industrial internacional con participantes de España, Portugal, Rumanía, Francia, Alemania, Países Bajos e Irlanda. GMV también ha estado involucrada en el diseño y desarrollo del simulador operacional de Hera, además de brindar apoyo a ESA/ESOC en el desarrollo del centro de control de la misión. Además, la compañía colabora en el desarrollo del CubeSat Flight Dynamics and Science Operations Centre con el CNES (Centre National d’Études Spatiales) en Toulouse, que se hará cargo del control, planificación y ejecución de los CubeSats de Hera, entre ellos Juventas. Por otro lado, GMV está presente en el centro de control de Hera, dando soporte a la Agencia Espacial Europea (ESA) desde el centro de operaciones de la Agencia en Alemania (ESOC).
Recientemente, el día 12 de marzo Hera ha realizado un flyby con Marte. Con esta "maniobra", Hera ha recibido un impulso gravitacional suficiente para ser "propulsada" hacia el sistema binario Didymos. Durante el sobrevuelo, las cargas útiles de Hera han adquirido valiosos datos científicos de Marte y Deimos.
Además, se ha probado de forma exitosa un algoritmo de procesamiento de imágenes de Hera llamado "Feature Tracking", desarrollado por GMV. Esta innovadora tecnología permitirá a Hera navegar muy cerca de los asteroides al proporcionar información al cerebro de Hera. Al mismo tiempo ha dado a Europa una solución fiable para poder aterrizar de forma controlada y precisa naves espaciales en la superficie de cuerpos celestes y planetas como la luna, Marte o los asteroides mismos.
En principio, la humanidad puede redirigir un asteroide si es necesario. Pero para reaccionar ante un peligro real, debemos poder crear y desplegar una respuesta rápidamente. ¿Qué tecnologías existen hoy día en el contexto de la defensa planetaria?
En los últimos años se han investigado distintas tecnologías que podrían resultar exitosas en este contexto, entre ellas el uso de armas nucleares, cuyo objetivo es la distribución o la reducción del tamaño del objeto, o los impactos cinéticos, cuyo fin es la desviación y el cambio de la órbita del objeto con el fin de evitar el riesgo de colisión.
La aplicabilidad de una u otra dependería principalmente del tiempo disponible para una eventual acción de mitigación y del tamaño y composición del objeto y también de la urgencia de actuar en caso de peligro real.
ESA está preparando su próxima misión de defensa planetaria: RAMSES. Esta misión reutiliza gran parte de la tecnología, la experiencia y las comunidades industriales y científicas desarrolladas para la misión Hera. ¿Puede avanzarnos en qué va a consistir y qué hallazgos se esperan?
La misión RAMSES (Rapid Apophis Mission for Space Safety) de la ESA está diseñada para estudiar el asteroide Apophis durante su sobrevuelo cercano a la Tierra en 2029. Esta misión incluye una nave principal y dos CubeSats, que trabajarán en conjunto para obtener datos detallados sobre el asteroide.
Al igual que en Hera, en la misión RAMSES GMV tiene bajo su responsabilidad el desarrollo del sistema de guiado, navegación y control, tanto de la nave principal, como de sus dos CubeSat.
El GNC de RAMSES está basado en el de Hera, pero incluye la implementación de una nueva fase denominada "hovering", que es esencial para realizar las observaciones previstas de Apophis.
El estudio de asteroides no solo tiene implicaciones para la defensa planetaria, sino también para la minería espacial y la obtención de recursos. ¿Cómo influye la defensa planetaria en la futura explotación de recursos de asteroides y qué debates éticos están surgiendo en torno a este tema?
La defensa planetaria y la explotación de recursos de asteroides parecen estar cada vez más interconectadas, ya que las tecnologías desarrolladas para monitorizar y desviar asteroides también pueden aplicarse a la minería espacial. Sin embargo, este avance plantea debates éticos y legales significativos. En particular, en lo que respecta a la propiedad y uso del espacio, que bajo los tratados internacionales actualmente vigentes está atribuida a toda la humanidad, aunque esto entra en conflicto con algunas leyes aprobadas en EE. UU. y en Luxemburgo. De forma similar, estos debates aplican también a la protección de los cuerpos celestes, tanto para fines científicos como para evitar un uso indebido de los mismos.
Por otro lado, algunos asteroides son ricos en metales raros como platino, níquel y cobalto, lo que los convierte en potenciales fuentes para la industria tecnológica y energética. Sin embargo, su explotación sigue siendo muy costosa y complicada desde un punto de vista tecnológico. Además, la posible presencia de agua en asteroides haría posible generar combustible directamente en el espacio, facilitando así la exploración de planetas lejanos como Marte o más allá.
En resumen y como en otros campos similares, el acceso a estos cuerpos tan maravillosos y desconocidos requeriría un marco de actuación internacional global para garantizar un uso seguro y equitativo de estos recursos potenciales.
Personalmente prefiero pensar que los seres humanos empezaremos, de una vez, a respectar y preservar el entorno en el que vivimos y en el que vivirán nuestros hijos y nietos, reconociendo su belleza y no solo su potencial económico.
