Una combinación de taladro y transportador de gas podría simplificar la extracción de asteroides

Recolectar material de un asteroide parece una tarea sencilla. En realidad, no lo es. La baja gravedad, las altas velocidades de rotación, la falta de aire y otras limitaciones dificultan la recolección de material de cualquier asteroide. Pero eso no impedirá que los ingenieros lo intenten. Un equipo de Beijing Spacecrafts y la Universidad Tecnológica de Guangdong publicó recientemente un artículo que describe un nuevo sistema para hacer esto: utilizando un taladro ultrasónico y una “cinta transportadora” de gas.

Hasta ahora, tres misiones han recolectado con éxito muestras de un asteroide: Hayabusa-1 y -2 y OSIRIS-REx. Ambas misiones Hayabusa utilizaron un proyectil para impactar el asteroide y recogieron escombros de ese impacto. OSIRIS-REx utilizó un sistema llamado Mecanismo de Adquisición de Muestras Touch and Go (TAGSAM), que aterrizó brevemente en Bennu, el asteroide objetivo de la misión, y luego partió con una muestra de su regolito.

Otra misión, Rosetta, intentó un proceso de recolección de muestras más complejo, que implicaba acoplarse al propio asteroide. Sin embargo, su módulo de aterrizaje, Philae, no logró localizar el asteroide y nunca pudo devolver muestras a la nave espacial Rosetta. Su mecanismo de recolección conocido como Dispositivo de Muestreo y Perforación (SD2) era el más similar a la recolección de muestras convencional aquí en la Tierra y utilizaba un taladro.

Este concepto de perforación es el núcleo del nuevo sistema propuesto. Utiliza un taladro ultrasónico para romper el regolito en pedazos pequeños. Es bastante normal y no es nada del otro mundo, ya que los robots llevan décadas haciendo esto en los cuerpos celestes. Sin embargo, en este caso, el taladro está rodeado por un sistema que utiliza gas para empujar los pequeños granos de polvo creados por el taladro hacia un sistema de recolección de muestras.

En el artículo, los investigadores lo describen como una «cinta transportadora de gas», que empuja pequeñas partículas con fuerza suficiente para permitirles flotar en el entorno de microgravedad del asteroide. Según los autores, el sistema propuesto tiene varias ventajas. Esto incluye bajo costo, bajo consumo de energía y adaptabilidad a diferentes entornos del sitio de recolección de muestras.

Otra ventaja importante es que la sonda que lo utiliza no necesita estar completamente anclada al asteroide. Este era el problema para Philae, pero la física del taladro ultrasónico hizo posible que la sonda estuviera ligeramente atada al asteroide sin tener el sistema de sonda lejos de la superficie.

Además del modelado y la teoría detrás del desarrollo del sistema, también construyeron un prototipo. Lo intentaron en varios simuladores de regolito de vacío y presión. Dado que el experimento sólo se llevó a cabo en un banco, no pudieron probarlo en un entorno de microgravedad. El taladro ultrasónico, que tiene una función de “percusión” similar a un martillo perforador utilizado en la construcción, perforó cuidadosamente agujeros en una muestra de roca en el banco.

Sin embargo, aún queda trabajo por hacer, incluidas pruebas más completas del sistema, microgravedad y modelos más teóricos de la eficacia del sistema. Los autores creen que este sistema podría integrarse en las próximas misiones de exploración de asteroides y recolección de muestras de China, lo que creen que sucederá pronto. Si lo hacen, podrían tener la oportunidad de probar esta nueva tecnología y acercarnos un paso más a resolver el desafío técnico de devolver muestras de asteroides.

Saber mas:
Zhao y cols. – Estrategia de muestreo de regolito de gas para explorar asteroides de microgravedad
UT – Finalmente, echemos un vistazo al tesoro del asteroide devuelto a la Tierra por OSIRIS-REx
UT – El asteroide Ryugu contenía partículas extra de cometa
UT – Colección final de OSIRIS-REx: 121,6 gramos del asteroide Bennu

Imagen principal:
Imágenes del prototipo del sistema de perforación en diferentes configuraciones de prueba.
Crédito: Zhao et al.