La primera misión de defensa planetaria de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha salido del planeta Tierra. La nave se dirige a un objetivo único entre los más de 1,3 millones de asteroides conocidos de nuestro sistema solar: Dimorphos, el único cuerpo cuya órbita ha sido modificada por la acción humana, para resolver así los persistentes misterios asociados a su desviación.

El objetivo de Hera es aumentar la seguridad de la Tierra mejorando los conocimientos científicos sobre la técnica de desviación de asteroides por impacto cinético. La misión forma parte de una ambición más amplia: convertir los impactos de asteroides terrestres en un tipo de catástrofe natural totalmente evitable.

Desarrollado en el marco del programa de Seguridad Espacial de la ESA y compartiendo tecnologías con el cazador de cometas Rosetta, Hera despegó a bordo de un Falcon 9 de SpaceX desde la Estación Espacial de Cabo Cañaveral (Florida, Estados Unidos) este 7 de octubre a las 10:52 hora local (16:52 hora peninsular española) y sus paneles solares se desplegaron una hora más tarde.

Hera y sus cubesats conectados por enlaces intersatélite. Imagen: ESA-Science Office.

Hera, del tamaño de un automóvil, llevará a cabo el primer estudio detallado de un asteroide binario -o de doble cuerpo-, 65803 Didymos, que está orbitado por un cuerpo más pequeño, Dimorphos. Hera se centrará principalmente en este último más pequeño. Su órbita alrededor del asteroide mayor fue modificada por la misión DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA, que demostró la desviación de asteroides por impacto cinético en 2022.

«La defensa planetaria es una empresa esencialmente internacional, y estoy muy contento de ver a la nave espacial Hera de la ESA al frente de los esfuerzos europeos para ayudar a proteger la Tierra. Hera es un paso importante en la participación de la ESA en la defensa planetaria», ha declarado Josef Aschbacher, director general de la ESA.

Hera también llevará a cabo experimentos tecnológicos en el espacio profundo, como el despliegue de dos cubesats del tamaño de una caja de zapatos para acercarse al asteroide objetivo y maniobrar en gravedad ultrabaja para obtener datos científicos adicionales antes de aterrizar. La nave principal también intentará navegar de forma autónoma alrededor de los asteroides basándose en el seguimiento visual.

El Centro Europeo de Operaciones Espaciales de la ESA en Darmstadt (Alemania) supervisa el lanzamiento y el viaje de la misión al espacio profundo.

«Hoy escribimos una nueva página de la historia del espacio», destaca Ian Carnelli, director de la misión Hera, «esta misión al espacio profundo tomó forma desde la firma del contrato hasta el lanzamiento en sólo cuatro años, un testimonio del duro trabajo y la dedicación del equipo de Hera en toda la ESA, la industria europea, la ciencia y la agencia espacial japonesa JAXA».

Idea de nave que desvía asteroide

«Pero la idea subyacente de una misión de defensa planetaria basada en una nave espacial que impacta contra un asteroide con una segunda que recoge datos se remonta a dos décadas atrás –añade–, con una importante contribución realizada por el difunto profesor Andrea Milani, pionero en la vigilancia del riesgo de asteroides cuyo nombre se ha prestado a uno de los dos cubesats de a bordo de Hera».

Tamaño comparativo de Hera con algunos monumentos y sus dos asteroides objetivo. Imagen: ESA-Science Office.

La ESA, junto con la NASA y otras agencias asociadas, mantiene vigilado el cielo para identificar y rastrear asteroides peligrosos. Pero si se detectara la llegada de un asteroide, ¿qué se podría hacer para detenerlo?

La misión DART de la NASA se creó para ayudar a responder a esa pregunta. El 26 de septiembre de 2022, la nave espacial DART realizó el primer desvío de asteroides de la humanidad al estrellarse intencionadamente contra Dimorphos, la luna del tamaño de una gran pirámide del asteroide Didymos, más grande y del tamaño de una montaña, cambiando su órbita.

Basándose en observaciones realizadas desde la Tierra, DART consiguió reducir el periodo orbital de Dimorphos alrededor de Didymos en 33 minutos, casi un 5 % de su valor original, al tiempo que arrojaba un penacho de escombros a miles de kilómetros en el espacio.

Sin embargo, aún quedan muchas incógnitas por resolver para que este método de desviación de asteroides por impacto cinético se convierta en una técnica de defensa planetaria bien conocida y fiable. ¿Cuál fue el tamaño del cráter dejado por el impacto del DART, o sufrió todo el asteroide una remodelación? ¿Cuál es la mineralogía, la estructura y la masa exacta de Dimorphos?

Llegada prevista en 2026

Con un cuerpo principal en forma de cubo de aproximadamente 1,6 m de diámetro y flanqueado por alas solares gemelas de 5 m, la nave espacial Hera es la contribución propia de la ESA a esta colaboración internacional de defensa planetaria. Una vez que alcance el asteroide binario Didymos dentro de dos años, la misión llevará a cabo una investigación de la ‘escena del accidente’ desde muy cerca para reunir todos los conocimientos necesarios que faltan.

«La capacidad de Hera para estudiar de cerca su objetivo asteroide será justo lo que se necesita para la defensa planetaria operativa», explica Richard Moissl, director de la Oficina de Defensa Planetaria de la ESA.

«Podemos imaginarnos un escenario en el que se envíe rápidamente una misión de reconocimiento para evaluar si es necesaria alguna acción de desviación de seguimiento. Pronto volveremos a practicar esto con nuestra nave espacial Ramses, una misión de defensa planetaria propuesta para encontrarse con el asteroide Apofis durante su aproximación a la Tierra en 2029».

Por su parte, Hera realizará la exploración más detallada hasta la fecha de un sistema binario de asteroides. Aunque los asteroides binarios representan el 15% de todos los asteroides conocidos, ninguno de ellos ha sido nunca estudiado en detalle. Además, el asteroide Dimorphos es el cuerpo más pequeño visitado hasta ahora por una misión espacial, mientras que Didymos es un veloz propulsor para su tamaño, acercándose a los límites de la estabilidad estructural dadas sus dimensiones.

Ciencia y tecnología europea

Alrededor de 100 empresas e institutos europeos de 18 Estados miembros de la ESA han participado en el desarrollo de la misión Hera. El grupo alemán OHB System AG dirigió el consorcio industrial, incluyendo la responsabilidad del diseño general de la nave espacial, el desarrollo, el montaje y las pruebas.

El cubesat Milani, desarrollado para la ESA por la industria italiana liderada por Tyvak International, estudiará la composición mineral de Dimorphos y el polvo que lo rodea, mientras que el cubesat Juventas, producido por un consorcio dirigido por Luxemburgo en el marco de GOMspace, realizará el primer sondeo por radar del subsuelo de un asteroide.

A finales de sus seis meses de estudio de los asteroides, Hera también probará un modo experimental de autopropulsión que le permitirá navegar alrededor de los asteroides de forma autónoma basándose en el seguimiento de las características de la superficie.

El científico de la misión Hera de la ESA, Michael Kueppers, comenta: «Al final de la misión de Hera, la pareja Didymos debería convertirse en los asteroides mejor estudiados de la historia, ayudando a proteger a la Tierra de la amenaza de asteroides entrantes».

Aventura cósmica en dos episodios

Y el investigador principal de Hera, Patrick Michel, director de Investigación del CNRS en el Observatoire de la Côte d’Azur (Francia), añade: «El impacto de DART fue como el primer episodio de una aventura cósmica: un destello espectacular visto a través del espacio que dejó a los científicos con la pregunta: ¿qué pasó después?».

«Ahora Hera está en camino en el siguiente episodio, para convertir los breves atisbos de los asteroides Didymos que la misión DART nos transmitió en un estudio detallado, prometiéndonos nuevos conocimientos sobre el proceso de colisión planetaria, que ha sido uno de los principales mecanismos para la creación del sistema solar tal y como lo conocemos».

El lanzamiento de este lunes ha colocado a Hera en una trayectoria de salida directa lejos de la Tierra, iniciando su fase de crucero de dos años. Una maniobra programada para el mes que viene irá seguida de una aproximación a Marte en marzo de 2025, que dará a la nave velocidad adicional para su eventual encuentro con Didymos.

Durante la asistencia gravitatoria a Marte, Hera realizará un sondeo de la luna marciana Deimos, desplegando por primera vez sus instrumentos para uso científico.  La llegada a Didymos está prevista para otoño de 2026, cuando la misión al asteroide entrará en su fase principal de demostración científica y tecnológica.

Participación española

España ha sido uno de los países europeos que ha colaborado en el desarrollo de esta misión. La empresa GMV ha liderado un consorcio internacional para fabricar el sistema de guiado, navegación y control (GNC).

Este sistema incluye la parte de análisis de las operaciones de proximidad de Hera y del cubesat Juventas, en cuyo gravímetro GRASS ha participado la compañía EMXYS.

Por su parte, la empresa SENER ha producido antenas de baja ganancia y Thales Alenia Space Spain ha diseñado el subsistema de comunicaciones, que permite controlar y seguir la nave espacial desde una distancia de hasta 500 millones de kilómetros y enviar a la Tierra toda la información recopilada por Hera.