Estudo revela que a forma de asteroides pode alterar a velocidade de desvio em cinco vezes

A topografia irregular de asteroides próximos à Terra (Near-Earth Objects - NEO) é um fator determinante para a eficácia de manobras de desvio, especialmente em cenários de emergência. Um novo estudo, publicado na revista Icarus e liderado por Nathan Moore, físico dos Laboratórios Nacionais da Sandia, revela que a forma de um corpo celeste pode alterar a velocidade de desvio em até cinco vezes, dependendo de qual face do objeto é atingida pela radiação.

O desafio da geometria espacial

Diferente dos planetas, os asteroides não possuem massa suficiente para assumir formas esféricas, resultando em composições e geometrias variadas. Essa irregularidade torna a modelagem matemática complexa, o que levou a maioria das pesquisas anteriores a focar em modelos simplificados de esferas.

Para superar essa limitação, a equipe de Moore desenvolveu um novo algoritmo capaz de processar a topografia tridimensional de forma eficiente. A ferramenta é mais de 1600 vezes mais rápida que os modelos antigos, permitindo que computadores processem geometrias complexas sem perda de precisão ou custo computacional excessivo.

Estratégias de mitigação e o uso de energia pulsada

Embora o impacto cinético — método testado pela missão DART da NASA e complementado pela missão Hera da ESA — seja a opção preferencial para alterar a trajetória de um asteroide com antecedência, ele pode ser insuficiente para detecções tardias. Nesses casos, a detonação de um dispositivo de energia pulsada, como uma arma nuclear, surge como a única alternativa viável devido à sua alta concentração de energia.

No vácuo do espaço, a explosão nuclear não gera onda de choque, mas sim um pulso potente de radiação. A técnica de mitigação por radiação a distância, onde o dispositivo é detonado longe da superfície, é preferível a explosões diretas, pois minimiza a fragmentação do corpo celeste e evita a criação de nuvens de detritos que poderiam atingir a Terra.

Dinâmica do impacto e resultados das simulações

O processo de desvio via radiação ocorre em etapas sequenciais:

1. Um pulso intenso de raios X atinge um lado do asteroide.
2. A superfície vaporiza rapidamente, gerando o impulso necessário para o desvio.
3. Uma onda de choque interna percorre o corpo do objeto.
4. A estrutura interna se rompe, podendo liberar fragmentos nas laterais ou na face oposta à explosão.

Ao aplicar o novo algoritmo em corpos reais, como os asteroides Bennu, Itokawa e Golevka, os pesquisadores observaram variações críticas na resposta de cada objeto. A orientação do corpo no momento da interceptação aumentou a velocidade de desvio em 2 vezes no Bennu, 4 vezes no Itokawa e 5 vezes no Golevka, em comparação com a resposta mínima de cada um.

Aplicações e limitações do modelo

A simulação pode ser utilizada para qualquer asteroide previamente mapeado por sondas espaciais, permitindo calcular a magnitude da explosão, a distância ideal e a área de exposição. Com isso, é possível prever a força do empurrão, a velocidade de rotação e o volume de superfície que será desintegrado.

Entretanto, o modelo possui limitações técnicas, pois considera apenas a fratura da rocha na superfície, não sendo capaz de prever com precisão a desintegração total do corpo, já que a estrutura interna dos asteroides é altamente variável.

Para aumentar a precisão em casos reais, os autores sugerem a obtenção de cartografia de alta resolução via altimetria ou imagens de naves espaciais antes da detonação. Isso poderia envolver o lançamento de naves cartográficas preparadas ou a combinação de capacidades de mapeamento e desvio em um único veículo.