Z asteroidom 2005 YU55, ki je včeraj šel blizu Zemlje, se zaradi tega precej vznemirljivega preleta veliko ljudi sprašuje, ali bi lahko preusmerili asteroid, ki se je v svoji orbiti usmeril proti križišču z Zemljo.
Seveda bi bil ob naravnih katastrofah udar asteroida na Zemljo izjemno slab. Tudi relativno majhne vesoljske skale bi lahko zbrisale milijone ljudi z obličja planeta, za res velike asteroide – kot je tisti, ki je povzročil dogodek v Chicxulubu pred 65 milijoni let – pa je malo verjetno, da bi človeštvo preživelo. A kljub vsemu njihovemu uničenju asteroidi ponujajo kanček upanja. Udar asteroida je mogoče preprečiti, če imamo čas, da se z njim spopademo.
'Danes noben znani asteroid ni na poti trka z Zemljo,' je dejal dr. David Morrison iz Nasinega programa Near Earth Object (NEO) v poročilo pred nekaj leti iz raziskave Spaceguard Survey, ki išče blizu mimoidoče predmete. »Spaceguard Survey ne pričakuje, da bo našel kakšen velik asteroid, ki bi nas neposredno ogrožal. Če pa takšno skalo odkrijemo na poti trka, potem predvidevamo, da bomo uporabili ustrezno tehnologijo, da jo odbijemo, preden zadene. Udarci asteroidov so edina naravna nevarnost, ki jo načeloma lahko v celoti odpravimo.'
Obstaja nekaj različnih načinov za spreminjanje orbitalne poti asteroida, toda kateri je najboljši način za to?
Najprej se malo pogovorimo o tem, s čim imamo opravka. Objekt blizu Zemlje je asteroid ali komet, katerega orbita vstopi v zemeljsko soseščino – vse, kar kroži znotraj 195 milijonov kilometrov (120 milijonov milj) od Zemljine orbitalne bližine. Nekateri predmeti potujejo z nami že milijone let in se vpletajo v našo orbitalno pot in iz nje. Sčasoma bo eden od teh predmetov na napačnem mestu ob napačnem času in bo vplival na Zemljo.
Ta grafikon prikazuje, kako so podatki iz NASA Wide-field Infrared Survey Explorer ali WISE privedli do popravkov ocenjene populacije asteroidov blizu Zemlje. Zasluge: NASA/JPL-Caltech
Astronomi povsod se zavedajo problema in v teku je več raziskav za odkrivanje in katalogizacijo vseh možnih asteroidov, ki prečkajo Zemljo, kot je Spaceguard Survey, ki si prizadeva odkriti vse bližnje zemeljske asteroide s premerom, večjim od 1 km. Skale, ki so nad to velikostjo, lahko uničijo civilizacijo, kakršno poznamo, zato bi bilo dobro vedeti, ali gre katera od njih na našo pot.
Toda predmeti s premerom 140 metrov bodo povzročili regionalno škodo in celo smrt milijonov ljudi, če bi slučajno udaril v večje mesto. Tudi te manjše skale so prednostne.
Od 3. novembra 2011 je bilo odkritih 8.421 objektov blizu Zemlje. Približno 830 teh NEO je asteroidov s premerom približno 1 kilometer ali več. Prav tako je bilo 1.262 teh NEO razvrščenih kot potencialno nevarni asteroidi, ki imajo potencial za približevanje Zemlji, z dovolj veliko velikostjo, da povzroči znatno regionalno škodo v primeru trka.
Poleg tega nedavni rezultati NASA Wide-field Infrared Survey Explorer ali vesoljskega plovila WISE – ki je z drugimi raziskavami pomagalo najti približno 90 odstotkov največjih asteroidov blizu Zemlje – astronomi zdaj ocenjujejo, da obstaja približno 19.500 srednje velikih asteroidov blizu Zemlje. tam zunaj, kar pomeni, da je večina teh srednje velikih asteroidov še odkritih. To so predmeti, široki med 100 in 1000 metri (330 in 3300 čevljev).
Astronomi si prizadevajo ustvariti izčrpen seznam vseh nevarnih vesoljskih kamnin tam zunaj. Kaj pa, če je na njem asteroid z našim imenom? Kaj lahko storimo, da ga dosežemo in ga uničimo ali vsaj spremenimo njegovo pot od trka z Zemljo?
Tukaj ne govorimo o scenariju Armagedon ali Deep Impact; ne moremo ustaviti asteroida, ki bo prizadel nas v samo nekaj mesecih - ne vemo, kako in nimamo tehnologije. Ampak recimo, da imamo nekaj desetletij opozorila.
Kako bi ga lahko ustavili?
NASA-ina sonda Deep Impact zadela komet Temple 1 (NASA)
Nekdanji astronavt Apolla Rusty Schweickart se je večkrat pogovarjal z Universe Today in poudarja, da tehnologija, potrebna za preusmeritev asteroida, obstaja danes. 'To pomeni, da nam ni treba iti v velik program razvoja tehnologije, da bi odvrnili večino asteroidov, ki bi predstavljali grožnjo udarca,' je dejal. 'Vendar ta tehnologija ni bila sestavljena v sistemski zasnovi in ni bila preverjena, preizkušena ali dokazana, da bi lahko dejansko odvrnila asteroid. Torej moramo preizkusiti vse – preizkusiti prav zaporedje, ki bi ga uporabili za kampanjo odklona.«
Najboljši način za testiranje bi bil, da bi NASA ali morda konzorcij vesoljskih agencij izvedla dejansko misijo za testiranje celotnega sistema.
'Ne z asteroidom, ki ogroža udarec,' je dejal Schweickart, 'ampak z asteroidom, ki se samo ukvarja s svojimi posli, in imeli bi priložnost pokazati, da lahko rahlo spremenimo njegovo orbito na nadzorovan način.'
Schweickart je opisal dve vrsti 'odklonskih kampanj' za grozeči asteroid: akinetični vplivbi približno 'potisnil' asteroid v drugo orbito (večja različica tega, kar se je zgodilo z vesoljskim plovilom Deep Impact) ingravitacijski traktor ali vesoljski vlačilecbi počasi potegnil asteroid, da bi natančno zmanjšal posledično spremembo smeri z uporabo nič drugega kot gravitacijske privlačnosti med obema telesoma. Ti dve metodi skupaj sestavljata celotno kampanjo odklona z uporabo obstoječe tehnologije.
Kakšne so druge možnosti?
Razstreli ga z jedrskim orožjem
Vsaka hollywoodska zgodba, ki se ukvarja z asteroidi, vedno vključuje pakiranje jedrskih bojnih glav na vesoljsko ladjo in nato letenje, da bi asteroid razstrelil. Kaboom! Problem rešen? Ne ravno. Znanost v teh filmih je v najboljšem primeru zavajajoča in verjetno preprosto napačna.
Poleg tega, kot poudarja Schweickart, to je verjetno res slaba ideja . Prepričan je, da obstaja problem ustvarjanja številnih manjših in prav tako smrtonosnih kosov kamnin z razstrelitvijo velikega asteroida (in bi lahko dejansko povečala njegovo uničevalno moč.) Toda v poročilu, ki ga je objavila agencija Američana. Nacionalni raziskovalni svet leta 2010, Znanstveniki priznavajo, da so jedrske eksplozije edino trenutno, praktično sredstvo za ravnanje z velikimi NEO (premeri večji od 1 kilometra) ali kot rezerva za manjše, če bi druge metode odpovedale.
Obstaja še en pravni ulov. člen IVPogodba o načelih, ki urejajo dejavnosti držav pri raziskovanju in uporabi vesolja, vključno z Luno in drugimi nebesnimi telesidržavam prepoveduje uporabo jedrskega orožja v vesolju. Običajni eksplozivi so dovoljeni, vendar niso tako učinkoviti. Vendar Schweickart skrbi, da je NASA morda odprta za manipulacijo, da bi predlagala širjenje jedrskega orožja iz vesolja pod krinko mednarodne 'varnosti'.
*Posodobitev: Kljub temu drug načrt za ublažitev vključuje tudi jedrsko orožje in se imenujeJedrska ablacija. To bi vključevalo detonacijo jedrskega jedra v neposredni bližini asteroida, sevanje pa uparja njegovo površino, kar povzroči eksplozivni potisk in spremembo hitrosti kot odziv.
V njihovih Poročilo o delavnici NEO 2007 Nasina analiza in ocena programa je ugotovila, da bi bil tak pristop 100-krat učinkovitejši od kinetičnega udarca.
Uporabite solarno jadro
Za bolj elegantno idejo, namesto da bi jo razstrelil, je fizik Gregory Matloff preučil koncept uporabe sončnega fotonskega potiska z dvema jadroma, ki uporablja koncentrirano sončno energijo. Eno od jader, veliko parabolično kolektorsko jadro, bi bilo nenehno obrnjeno proti soncu in usmerjalo odbito sončno svetlobo na manjše, premično drugo potisno jadro, ki bi usmerjalo koncentrirano sončno svetlobo proti površini asteroida. Teoretično bi žarek uparil območje na površini, da bi ustvaril aerojet materialov, ki bi služil kot pogonski sistem za spreminjanje poti NEO.
Zaveži jih
Leta 2009 David French, doktorski kandidat iz vesoljske tehnike na državni univerzi North Carolina, je imel idejo, da bi balast pritrdil na asteroid s privezom. S tem, pojasnjuje French, 'spremenite težišče predmeta, tako da učinkovito spremenite orbito predmeta in mu omogočite, da gre mimo Zemlje, namesto da bi vplivali nanjo.'
Zrcalne čebele
Druga bolj elegantna tehnika uporablja koncentrirano svetlobo za nežno premikanje asteroida. Ta projekt, ki ga je sponzoriral Planetarna družba, se imenuje 'zrcalne čebele'. Pri tem se uporablja veliko majhnih vesoljskih plovil - od katerih ima vsako ogledalo -, ki rojijo okoli nevarnega asteroida. Vesoljsko plovilo bi lahko natančno nagnilo svoja ogledala, da bi usmerilo sončno svetlobo na drobno mesto na asteroidu, izhlapelo skalo in kovino ter ustvarilo curek pregretih plinov in naplavin. Druga možnost je, da bi sateliti lahko vsebovali močne laserje, ki jih črpa sončna svetloba, laserje pa bi lahko uporabili za izhlapevanje kamnin. Asteroid bi postal gorivo za lastno raketo - in počasi bi se asteroid premaknil na novo pot.
Umetniški koncept zrcalnih čebel. Zasluge: The Planetary Society
Laserji
Še ena zanimiva tehnika z Univerze v Alabami v Huntsvillu bi vključevala namestitev laserskega sistema v vesolje ali v bodočo bazo na Luni. Ko se odkrije potencialni asteroid, ki prečka Zemljo, bi ga laser usmeril in streljal daljše časovno obdobje. S površine asteroida bi padla majhna količina materiala, ki bi rahlo odklonil njegovo orbito. V daljšem časovnem obdobju bi se popravek smeri asteroida sešteval in neposredni zadetek spremenil v skoraj zgrešitev.
Plastični ovoj
Ena izjemno inventivni koncept vključuje uporabo satelita za ovijanje asteroida s trakovi iz odsevne Mylar folije. Pokrivanje le polovice asteroida bi spremenilo njegovo površino iz dolgočasne v odsevno, morda dovolj, da bi sončni tlak omogočil spremembo poti asteroida.
Masovni vozniki
Ta ideja vključuje uporabo več pristajalnikov za srečanje in pritrditev na nevaren asteroid, vrtanje v njegovo površino in izmetavanje majhnih količin asteroidnega materiala z veliko hitrostjo. z uporabo masovnega gonilnika (tirna pištola ali elektromagnetni lansirnik). Učinek, če se uporablja v obdobju tednov ali mesecev, bi sčasoma spremenil heliocentrično hitrost ciljnega asteroida in s tem spremenil njegov najbližji približevanje Zemlji.
Druge ideje vključujejo pritrditev navadnega raketnega motorja na asteroid ; slikanje asteroida, da postane temnejši ali svetlejši, tako da absorbira in ponovno seva več ali manj sončne svetlobe, kar vpliva na njegovo vrtenje in sčasoma na njegovo orbito; in pastirski ionski žarek .
Civilna zaščita (evakuacija, zavetje na mestu, zagotavljanje infrastrukture za nujne primere) je stroškovno učinkovit omilitveni ukrep za reševanje življenj pred najmanjšimi vplivi NEO in bi bil tudi nujen del ublažitve za večje dogodke.
Ključ do odvračanja nevarnega asteroida je najti jih zgodaj da se lahko razvije načrt. Schweickart je dejal, da je sprejemanje odločitev o tem, kako ublažiti grožnjo, ko je vesoljska skala že na poti, prepozno, in da je treba vse odločitve o tem, kaj bo in kako narediti, sprejeti zdaj. 'Resnična težava je pridobiti mednarodno sodelovanje, tako da se lahko - na usklajen način - odločimo, kaj storiti, in ukrepamo, preden bo prepozno,' je dejal. 'Če odlašamo in se prepiramo o tem, se bomo prepirali čez točko, kjer je prepozno, in bomo sprejeli udarec.'
Za več informacij preberite poročilo Mednarodne skupine raziskovalcev vesolja (predseduje Schweickart): Asteroidne grožnje: poziv k globalnemu odzivu.
Poročilo nacionalnega raziskovalnega sveta: Defending Planet Earth: Raziskave blizu Zemlje in strategije za zmanjšanje nevarnosti. Končno poročilo.
2006 Pregled asteroidov blizu Zemlje in študija odklona
Fraser Cain je ogromno prispeval k temu članku.