Será possível desviar um asteroide com uma bomba nuclear para salvar a Terra?

Será que a humanidade conseguiria, ao estilo dos filmes de catástrofe, usar uma arma nuclear para desviar um asteroide em rota de colisão e evitar o impacto na Terra? Uma nova simulação de impacto, pouco comum, indica que a opção nuclear pode mesmo ser um último recurso plausível para travar um cenário apocalíptico.

Investigadores descobriram recentemente que as rochas espaciais aguentam muito mais tensão do que se inferia até aqui a partir de experiências e observações. De forma contraintuitiva, quando um asteroide é sujeito a um impacto extremamente intenso, pode tornar-se mais resistente.

À primeira vista, isto pode soar desanimador; no entanto, a conclusão acaba por reforçar estratégias de defesa planetária, porque sugere que um asteroide atingido por uma detonação nuclear tenderá a manter-se inteiro, em vez de se partir em múltiplos fragmentos que depois cairiam sobre o planeta.

Defesa planetária: impactor cinético ou desvio nuclear de asteroides?

Tal como mostrou a missão DART em 2022, uma das vias mais promissoras para evitar um desastre provocado por um asteroide passa por desviar a ameaça com um impactor cinético: um “aríete” espacial construído pelo ser humano, lançado para colidir com um asteroide que se aproxima a várias vezes a velocidade de uma bala.

A ideia é simples no papel, mas na prática está cheia de incertezas perigosas; um impacto no ponto errado pode apenas adiar a aproximação fatal do asteroide à Terra. Além disso, a energia do impactor e a forma como o material do asteroide responde podem causar efeitos inesperados, como fragmentação ou até uma alteração surpreendente do momento.

Por isso, para escolher entre um impactor como o DART e uma abordagem nuclear ainda não testada, quem trabalha em defesa planetária precisa de conhecer o comportamento mecânico de diferentes materiais de asteroides. Esse conhecimento é essencial para transferir energia para o corpo celeste e alterar a sua trajectória para longe da Terra.

O problema é que estes dados são raros - sobretudo dados que mostrem reacções em tempo real. Por exemplo, consoante o modelo usado, obtêm-se valores diferentes para o limite de escoamento, uma medida de quão facilmente um corpo se rompe quando sujeito a tensão.

Entre modelos, essas estimativas podem divergir até por um factor de 7, dependendo de avaliarem propriedades locais (microscópicas) ou globais (macroscópicas). E, como os testes anteriores eram destrutivos, não era possível medir directamente as respostas do material enquanto aconteciam.

Uma simulação de impacto e testes em tempo real com meteorito de ferro

Conforme descrito num artigo publicado recentemente, uma equipa de investigadores - com físicos da University of Oxford - colaborou com a Outer Solar System Company (OuSoCo), uma empresa emergente dedicada ao desvio nuclear, para analisar o que acontece a uma rocha espacial de ferro quando é submetida a diferentes níveis de tensão.

"Estas análises destinam-se a examinar alterações na estrutura interna do meteorito causadas pela irradiação e a confirmar, a um nível microscópico, o aumento da resistência do material por um factor de 2.5 indicado pelos resultados experimentais", explica Melanie Bochmann, cofundadora da OuSoCo e co-líder da equipa de investigação.

Para não destruírem a amostra - e, assim, não perderem a evidência - os investigadores recorreram a uma técnica invulgar. Usaram o acelerador de partículas Super Proton Synchrotron, no CERN, na infra-estrutura High Radiation to Materials (HiRadMat), para irradiar uma amostra de um meteorito de ferro de Campo del Cielo. A amostra foi atingida por impulsos de feixe de protões de alta energia e curta duração, com intensidades mais baixas e mais elevadas.

"Esta é a primeira vez que conseguimos observar - de forma não destrutiva e em tempo real - como uma amostra real de meteorito se deforma, se fortalece e se adapta sob condições extremas", afirma Gianluca Gregori, físico da University of Oxford e um dos coautores do estudo.

Os resultados, obtidos com sensores de temperatura e com vibrómetro Doppler a laser (uma técnica para analisar vibrações à superfície), mostraram que a amostra do meteorito amoleceu, flectiu e, de forma inesperada, voltou a ganhar resistência. Foi ainda observada uma característica chamada amortecimento dependente da taxa de deformação, o que significa que, quanto mais forte é o impacto, mais eficazmente o material dissipa energia.

Esta abordagem fornece dados valiosos para explicar por que motivo as discrepâncias no limite de escoamento vistas em experiências laboratoriais anteriores não coincidem com a evidência de fragmentação de meteoros na atmosfera terrestre - discrepâncias que podem dever-se a factores como a redistribuição de tensões internas.

Também sublinha que estas propriedades mecânicas mudam em tempo real e não devem ser tratadas como constantes, como acontece frequentemente em modelos actuais de desvio de asteroides. Os passos seguintes incluem estudar outros tipos de composição de asteroides.

Aqui, a escolha recaiu numa amostra rica em ferro por ser relativamente homogénea, mas rochas espaciais mais heterogéneas terão capacidades diferentes de dissipação de tensão, dependendo de como os seus materiais constituintes estão distribuídos no espaço.

Um “último recurso” que se espera nunca usar

A ambição final deste trabalho é, idealmente, continuar no domínio teórico:

"O mundo tem de ser capaz de executar uma missão de desvio nuclear com elevada confiança, mas não pode realizar um teste no mundo real antecipadamente. Isto coloca exigências extraordinárias aos dados de materiais e de física", diz Karl-Georg Schlesinger, cofundador da OuSoCo e co-líder da equipa de investigação.

Ainda assim, se alguma vez for necessário recorrer à opção nuclear, o cenário provavelmente não será como no cinema - não seria preciso perfurar nada. Em vez de colocar explosivos no asteroide, alguns físicos propõem uma detonação nuclear de afastamento, perto do asteroide, para vaporizar parte da sua massa e assim desviar a sua órbita.

Esta investigação foi publicada na Nature Communications.