Predstavljajte si, da nekega dne opazovalnice sveta vse potrdijo: asteroid se približuje Zemlji, trk je neizogiben. Vesoljske države se morajo dogovoriti, kako ga ustaviti. Balvani, ki letijo skozi vesolje, lahko povzročijo katastrofalno škodo na našem planetu. Kaj se bo zgodilo, je odvisno od tega, koliko časa nam asteroid pusti, da razmišljamo. Nobena od možnosti ne bo enostavna; morda bo potrebno jedrsko orožje. Kaj bomo počeli, ko pride tisti dan?
Veliki asteroidi redko padejo. Zadnji od teh je povzročil hudo življenjsko škodo meteorit Tunguska leta 1908. Menijo, da je šlo za meteorit, ki je eksplodiral 10 kilometrov nad oddaljeno sibirsko regijo.
Takšen padec se zgodi vsakih nekaj stoletij. Toda Sibirija je daleč; tudi danes je njegovo prebivalstvo majhno in razpršeno po ogromnem ozemlju. Če bi isti objekt prispel štiri do pet ur pozneje, bi padel na Sankt Peterburg in povzročil eksplozijo, ki je enakovredna jedrski eksploziji megatona.
Pred časom smo imeli čast opazovati pomanjšano različico tega scenarija nočne more. Leta 2013 je čeljabinski meteorit, ki se je zrušil na nadmorski višini 30 kilometrov, razbil steklo in poškodoval 1.400 ljudi v nekem ruskem mestu. Eksplozija, ki jo je povzročil, je bila enakovredna 500 kilotonom - približno 30 bomb je padlo na Hirošimo -, vendar je bila dovolj visoka, da je bilo v redu. Takšni padci se pojavljajo precej pogosto, v povprečju trikrat na leto. Večina se jih pojavi čez ocean ali na oddaljenih lokacijah, zato jih ne opazimo. Pa še vprašanje, ki nas skrbi, se bo "sploh zgodil tak padec in kdaj se bo zgodil?"
Države to vprašanje jemljejo zelo resno in delajo prve korake za preprečevanje nevarnih padcev. Januarja je NASA ustanovila koordinacijski urad za planetarno obrambo, ki bo postal osrednja točka za opazovanje asteroidov in delo z drugimi vesoljskimi agencijami, kako se spoprijeti z morebitnim trkom velikih vesoljskih kamnin z Zemljo.
PDCO trenutno večino truda porabi za odkrivanje, usklajevanje različnih programov nadzora, pravi Lindley Johnson, Nasina planetarna obramba. Ker se ne morete boriti proti vesoljskim kamenjem, če ne veste, kje so. "Vnaprej poskušamo najti vse, kar bi lahko postalo grožnja v naslednjih letih in celo desetletjih," pravi. Takoj, ko odkrijemo nevaren asteroid, se začne delo na načrtih za zaustavitev tega konkretnega predmeta.
Promocijski video:
Najenostavnejša metoda vključuje nekakšen planetarni biljard, ki uporablja vesoljsko sondo za usmerjanje težkega predmeta (ali same sonde) za trk v objekt. Potem naj bi asteroid spremenil svoj potek in letel mimo Zemlje.
Skupna misija Evropske vesoljske agencije in NASA bo morala v naslednjih nekaj letih preizkusiti takšno tehnologijo: imenuje se Asterod ocena vplivov in odklona (Aida). Misijo sestavljata dve vesoljski ladji, eno imenovano Asteroid Impact Mission (Aim), ki se bo izstrelilo konec leta 2020, in drugo, Test za dvojno preusmeritev asteroida (Dart), ki se bo izstrelil leta 2021.
Leta 2022 bodo prišli na dvojni asteroid 65803 Didymos, ki leti s spremljevalcem Didymoonom. Didymos je visok 780 metrov, Didymoon pa 170 metrov. Mlajši se vsakih 11,9 ure vrti okoli starejšega in so blizu drug drugega - le 1100 metrov. Vesoljsko plovilo Aim bo spoznalo asteroid in preučilo njegovo sestavo. Takoj, ko prispe Dart, bo strmoglavil v Didymoon, Aim pa bo preučil posledice za orbito mlajšega rocka. Cilj misije je ugotoviti, kako lahko preusmerite asteroid, da ga ne postavite na nevarno pot. To je pravzaprav izhodišče za načrtovanje misij.
Da bi razumeli obljubo takšne misije, je znameniti krater v Arizoni v ameriški zvezni državi Arizona verjetno oblikoval objekt, trikrat manjši od Didymoona, njegov premer pa je 1,18 kilometra. Skala velikosti Didymosa, ki s 125 metri na sekundo zadene Zemljo, bo povzročila eksplozijo, ki ustreza dvema megatonoma; to je dovolj za uničenje mesta. In to je najmanjša hitrost. S svojo največjo hitrostjo (približno 186 metrov na sekundo) bo zavrgel štiri megatone energije, kar je približno štiri milijone ton TNT-a.
"Želimo spremeniti orbito tega satelita," pravi Patrick Michel, višji raziskovalec Francoskega nacionalnega centra za znanstveno raziskovanje in eden voditeljev ekipe Aida, "saj je orbitalna hitrost satelita okoli glavnega telesa le 19 centimetrov na sekundo." Tudi majhne spremembe je mogoče meriti z Zemlje, dodaja, tako da je Didymoonovo orbitalno obdobje spremenil za štiri minute.
Pomembno je tudi preveriti, ali bo eksplozivni element izstrelil. "Vsi modeli trka, na katerih delamo, temeljijo na razumevanju fizike trčenja, ki je bila testirana le v laboratorijskem merilu na centimetrskih tarčah," pravi Michel. Ali bodo ti modeli delovali na pravih asteroidih, še ni povsem jasno.
Johnson dodaja, da je ta tehnologija najbolj zrela - ljudje so že pokazali sposobnost doseganja asteroida, zlasti z misijo Dawn to Ceres in misijo Rosetta za komet 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Poleg pristopa bojne glave obstaja tudi gravitacijski pristop - preprosto postavite razmeroma masivno vesoljsko plovilo v orbito blizu asteroida in pustite, da njihovo medsebojno gravitacijsko poteganje predmet nežno usmeri predmet na novo pot. Prednost te metode je, da morate v bistvu le dostaviti vesoljsko plovilo do cilja. Nasina misija za oboroževanje lahko to idejo posredno preizkuša; del tega načrta je vrnitev asteroida v vesolje.
Vendar bo čas ključni element takšnih metod; Potrebna bodo dobra štiri leta, da sestavijo vesoljsko misijo onkraj Zemljine orbite, vesoljsko plovilo pa bo potrebovalo še dodatno leto ali dve, da doseže želeni asteroid. Če bo časa malo, boste morali poskusiti še kaj.
Quichen Zhang, fizik na kalifornijski univerzi Santa Barbara, verjame, da nam bodo laserski pomagali. Laser ne bo eksplodiral asteroida, kot je neka Zvezda smrti, ampak bo uparil majhen del njegove površine. Zhang in sodelavci so sodelovali z eksperimentalnim kozmologom Philippom Lubinom, da bi Astronomski družbi Tihega oceana predstavili zbirko orbitalnih simulacij.
Ta načrt se morda zdi neučinkovit, vendar ne pozabite, da če začnete zgodaj in dolgo delate, lahko spremenite potek telesa za več tisoč kilometrov. Zhang pravi, da je prednost laserja v tem, da se lahko na zemeljski orbiti vgradi velik laser, ne da bi moral leteti na asteroid. Eno gigavatni laser, ki deluje mesec dni, lahko premika 80-metrski asteroid - kot meteorit Tunguska - dva zemeljska polmera (12.800 kilometrov). To je dovolj, da se izognemo trčenju.
Druga različica te ideje je, da pošlje vesoljsko plovilo, opremljeno z manj močnim laserjem, vendar bo v tem primeru moralo priti do asteroida in mu slediti razmeroma blizu. Ker bo laser manjši - v območju 20 kW - bo moral delovati več let, čeprav Zhang-ove simulacije kažejo, da bi ga satelit, ki lovi asteroid, v 15 letih lahko izničil.
Zhang pravi, da je ena izmed prednosti uporabe Zemljine orbite tudi to, da preganjanje asteroida ali kometa ni tako enostavno, kot se sliši, kljub dejstvu, da smo to že storili. "Rosetta naj bi prvotno letela na drug komet (46P), vendar je zamuda pri izstrelitvi zaradi izvirnega cilja zapustila privlačen položaj. Če pa se bo komet odločil, da bo krenil proti Zemlji, ne bomo imeli možnosti, da bi ga spremenili v boljšo možnost. " Spremljanje asteroidov je enostavno, vendar traja vsaj tri leta, da ga dosežemo.
Johnson pa opaža eno največjih težav, povezanih z uporabo kakršnega koli laserja: nihče še nikoli ni izstrelil kilometer dolgega predmeta v orbito, kaj šele laserja ali celotnega niza. "V zvezi s tem je veliko nezrelih trenutkov; sploh ni jasno, kako zanesljivo pretvoriti sončno energijo v lasersko energijo, tako da deluje dovolj dolgo."
Obstaja tudi "jedrska možnost". Če ste videli film Armageddon, se vam zdi ta možnost preprosta, v resnici pa je veliko bolj zapletena, kot se zdi. "Vso infrastrukturo bomo morali odpreti," pravi Massimiliano Vasile z univerze Straitclyde. Ponuja, da bom na neki razdalji od cilja eksplodiral jedrsko bombo. Tako kot pri laserju je tudi načrt izpariti del površine in s tem ustvariti potisk in spremeniti orbito asteroida. "Ob eksploziji dobite visoko energijsko učinkovitost," pravi.
Medtem ko lahko laserji in jedrske bombe ugasnejo, ko je asteroid bližje, bo tudi v teh primerih pomembna sestava predmeta, saj se bo temperatura izhlapevanja razlikovala od asteroida do asteroida. Druga težava je letenje ruševin. Številni asteroidi so lahko preprosto zbirka kamnin, ki se ohlapno držijo. V primeru takega predmeta bojna glava ne bo delovala. Teža z gravitacijo bo boljša - ni odvisna od sestave asteroida.
Vsaka od teh metod pa se lahko sooči z eno zadnjo oviro: politiko. Pogodba o vesolju iz leta 1967 prepoveduje uporabo in preskušanje jedrskega orožja v vesolju, vstavitev gigavatnega laserja v orbito pa bi lahko nekatere ljudi spravila v živce.
Zhang ugotavlja, da če se moč orbitrskega laserja zmanjša na 0,7 gigavatov, bo asteroid izpodrinil le 0,3 zemeljskega polmera - približno 1911 kilometrov. "Majhni asteroidi, ki lahko uničijo mesto, so veliko pogostejši od planetarnih uničevalcev. Zdaj si predstavljajte, da je tak asteroid na poti, ki vodi v New York. Glede na okoliščine bi lahko poskus in delno neuspešno odvrnitev asteroida z Zemlje prestavil mesto nesreče na primer v London. Če obstaja nevarnost napake, Evropejci preprosto ne bodo pustili ZDA, da odvrne asteroid."
Takšne ovire so na splošno pričakovane v zadnjem trenutku. "V teh pogodbah je vrzel," pravi Johnson, ki se sklicuje na vesoljsko pogodbo in pogodbo o popolni prepovedi preskusov. Ne prepovedujejo izstrelitve balističnih raket, ki potujejo skozi vesolje in so lahko oborožene z jedrskim orožjem. In glede na potrebo po zaščiti planeta so kritiki morda potrpežljivi.
Michelle tudi ugotavlja, da se lahko za razliko od katere koli druge naravne nesreče izognemo prav temu. »Naravno tveganje za to je v primerjavi s cunamijem in podobnim zelo majhno. Toda v tem primeru lahko naredimo vsaj nekaj."
ILYA KHEL
