Ko se je včeraj blizu Zemlje bližal asteroid 2005 YU55, se ta precej nemirno blizu letališča mnogi sprašujejo, ali bi nam uspelo preusmeriti asteroid, ki se je v svoji orbiti odpravil na križišče z Zemljo.
Seveda, ko minejo naravne nesreče, bi bil napad asteroida na Zemljo izredno hud. Celo razmeroma majhne vesoljske skale bi lahko zbrišle milijone ljudi z obraza planeta, za res velike asteroide - kot tisti, ki je povzročil dogodek Chicxulub pred 65 milijoni let -, pa je malo verjetno, da bi človeštvo preživelo. In vendar, za vse svoje opustošenje asteroidi ponujajo kanček upanja. Zadev asteroida je mogoče preprečiti, saj imamo čas, da se tega lotimo.
"Danes noben znani asteroid ni na trku z Zemljo," je dejal dr. David Morrison iz Nasinega programa Near Earth Object (NEO) v poročilu pred nekaj leti iz raziskave vesoljske straže, ki išče bližnje predmete. "Raziskava vesoljske straže ne pričakuje, da bomo našli kakšnega velikega asteroida, ki bi nam neposredno ogrožal. Če pa se takšna skala odkrije na trku, potem predvidevamo, da bi uporabili primerno tehnologijo, da jo odklonimo, preden bi udarila. Vplivi asteroida so edina naravna nevarnost, ki jo načeloma lahko v celoti odpravimo. "
Obstaja nekaj različnih načinov, kako spremeniti orbitalno pot asteroida, toda kakšen je najboljši način za to?
Najprej se pogovorimo o tem, s čim imamo opravka. Blizu Zemljin objekt je asteroid ali komet, katerega orbita vstopi v okolico Zemlje - vse, kar kroži v območju 195 milijonov kilometrov od Zemljine orbitalne bližine. Nekateri predmeti potujejo z nami milijone let, tkajoč se v našo orbitalno pot. Sčasoma se bo eden od teh objektov ob napačnem času znašel na napačnem mestu in bo vplival na Zemljo.
Astronomi so povsod seznanjeni s težavo, zato poteka več raziskav, ki odkrivajo in katalogizirajo vse potencialne asteroide, ki prečkajo Zemljo, na primer raziskovanje vesoljske straže, s katerimi odkrivajo vse bližnje zemeljske asteroide, večjega od premera 1 km. Kamnine nad to velikostjo lahko končajo civilizacijo, kot jo poznamo, zato bi bilo dobro vedeti, ali se katera od njih poda na pot.
Toda predmeti, visoki 140 metrov, bodo povzročili regionalno škodo in celo smrt milijonov, če se bo zgodilo, da udari večje mesto. Tudi te manjše skale so prednostna naloga.
Od 3. novembra 2011 je bilo odkritih 8.421 objektov v bližini Zemlje. Približno 830 teh NEO je asteroidov s premerom približno en kilometer ali več. Tudi 1262 teh NEO je bilo razvrščenih kot potencialno nevarni asteroidi, ki bi lahko naredili tesne pristope do Zemlje, ki so dovolj veliki, da v primeru trka povzročijo znatno regionalno škodo.
Poleg tega najnovejši rezultati Nasinega raziskovalca infrardečega raziskovanja Nasine ali vesoljskega plovila WISE - ki je z drugimi raziskavami pomagalo najti približno 90 odstotkov največjih asteroidov na skoraj Zemlji - astronomi zdaj ocenjujejo, da je približno 19.500 asteroidov srednjih velikosti blizu Zemlje zunaj, kar pomeni, da je večina teh asteroidov srednje velikosti še vedno odkrita. To so predmeti široki med 100 in 1.000 metrov (330 in 3.300 čevljev).
Astronomi si prizadevajo, da bi ustvarili obsežen seznam vsake nevarne vesoljske skale tam. Kaj če je na njem nameščen asteroid? Kaj lahko ukrenemo, da ga dosežemo in uničimo ali vsaj spremenimo njegovo pot pred trkom z Zemljo?
Tu ne govorimo o scenariju Armageddon ali Deep Impact; nikakor ne moremo ustaviti asteroida, ki bi nas udaril v samo nekaj mesecih - ne vemo, kako in nimamo tehnologije. Toda recimo, da imamo nekaj desetletij opozorila.
Kako bi ga lahko ustavili?
Nekdanji astronavt Apolla Rusty Schweickart se je že večkrat pogovarjal s Space Magazine in poudarja, da tehnologija, potrebna za preusmeritev asteroida, obstaja že danes. "To pomeni, da nam ni treba iti v velik program razvoja tehnologije, da bi odvrnili večino asteroidov, ki bi lahko predstavljali grožnjo," je dejal. "Vendar ta tehnologija ni bila sestavljena v sistemski zasnovi in ni bila preverjena, preizkušena ali dokazana, da bi lahko dejansko odklonila asteroid. Torej, vse moramo preizkusiti - preizkusiti tisto zaporedje, ki bi ga uporabili za odklonsko kampanjo. "
Najboljši način za preizkus bi bil, če bi NASA ali morda konzorcij vesoljskih agencij opravili dejansko misijo in preizkusili celoten sistem.
"Ne z asteroidom, ki ogroža udar," je dejal Schweickart, "ampak z asteroidom, ki razmišlja samo o svojem poslu, in imeli bomo priložnost pokazati, da lahko svojo orbito nekoliko spremenimo na nadzorovan način."
Schweickart je za grozeči asteroid opisal dve vrsti "odklonskih akcij": a kinetični vpliv bi grobo "potisnil" asteroid v drugo orbito (večja različica tega, kar se je zgodilo z vesoljskim plovilom Deep Impact) in gravitacijski traktor ali vesoljski vlačilec bi počasi potegnil asteroid, da bi natančno obrezoval rezultat spremenljivega tečaja, tako da ne bi uporabil nič drugega kot gravitacijsko privlačnost med obema telesoma. Ti dve metodi skupaj vključujeta celotno kampanjo odklona z uporabo obstoječe tehnologije.
Kakšne so še druge možnosti?
Napihnite ga z nuklearji
Vsaka hollywoodska zgodba, ki se ukvarja z asteroidi, vedno vključuje pakiranje jedrskih bojnih glav na vesoljsko ladjo in nato letenje ven, da bi razstrelili asteroid. Kaboom! Problem rešen? Ne ravno. Znanost v teh filmih je v najboljšem primeru zavajajoča in verjetno samo napačna.
Poleg tega, kot poudarja Schweickart, je to verjetno res slaba ideja. Verjame, da obstaja težava z ustvarjanjem številnih manjših in prav tako smrtonosnih kosov kamna z razstreljevanjem velikega asteroida (in lahko dejansko poveča njegovo uničevalno moč.) Toda v poročilu, ki ga je leta 2010 pripravil Nacionalni svet za raziskave, znanstveniki priznavajo da so jedrske eksplozije edino trenutno, praktično sredstvo za spopadanje z velikimi NEO (premerom več kot en kilometer) ali kot podpora za manjše, če druge metode ne bi uspele.
Obstaja še en dodatni pravni ulov. Člen IV Pogodba o načelih, ki urejajo dejavnosti držav pri raziskovanju in uporabi vesolja, vključno z Luno in drugimi nebesnimi telesi državam prepoveduje uporabo nuke v vesolju. Običajni eksplozivi so dovoljeni, vendar preprosto niso tako učinkoviti. Toda Schweickart skrbi, da bo NASA morda odprta za manipulacijo, da bi pod krinko mednarodne "varnosti" predstavila širjenje vesoljskega jedrskega orožja.
* Posodobitev: Glede na navedeno, drugi načrt za ublažitev posledic vključuje tudi jedrsko orožje in je pozvan Jedrska ablacija. To bi pomenilo detonacijo nuke v neposredni bližini asteroida in sevanje hlapi njegovo površino, kar ustvarja eksplozivni potisk in spremembo hitrosti odziva.
V svojem poročilu o delavnici NEO za leto 2007 je Analiza in ocena programa Nasine ugotovila, da bi bil takšen pristop 100-krat bolj učinkovit od kinetičnega udarca.
Uporabite sončno jadro
Fizik Gregory Matloff je za bolj elegantno idejo, namesto da bi jo razstrelil, preučil koncept uporabe solarnega fotonskega potiska z dvema jadroma, ki uporablja koncentrirano sončno energijo. Eno od jader, veliko parabolično zbiralno jadro, bi se nenehno soočalo s soncem in usmerjalo odbijajočo se sončno svetlobo na manjše, gibljivo drugo potisno jadro, ki bi usmerjalo koncentrirano sončno svetlobo proti površini asteroida. Teoretično bi žarek izhlapeval območje na površini, da bi ustvaril zračni mlaz materialov, ki bi služil kot pogonski sistem za spreminjanje poti NEO.
Veži jih
Leta 2009 je David French, doktorski kandidat za vesoljsko inženirstvo na državni univerzi v Severni Karolini, imel idejo, da bi balast pritrdil na asteroid z veznikom. S tem Francoz pojasni: "spremeniš središče mase predmeta, učinkovito spreminjaš orbito predmeta in mu dovoliš, da gre mimo Zemlje, namesto da bi vplival nanj."
Ogledalo čebele
Druga bolj elegantna tehnika uporablja tudi koncentrirano svetlobo za nežno premikanje asteroida. Ta projekt, ki ga je sponzoriralo planetarno društvo, se imenuje "Ogledale čebele." Pri tem se uporablja veliko majhnih vesoljskih plovil - vsako od njih ima ogledalo -, ki se vrtijo okoli nevarnega asteroida. Vesoljsko plovilo je lahko natančno nagibalo svoja ogledala, da bi osredotočilo sončno svetlobo na drobno mesto na asteroidu, uparilo kamnino in kovino ter ustvarilo curek iz super segretih plinov in naplavin. Sateliti bi lahko vsebovali močne laserje, ki jih črpa sončna svetloba, laserje pa bi lahko uporabili za izhlapevanje kamnine. Asteroid bi postal gorivo za lastno raketo - počasi pa bi asteroid prešel na novo usmeritev.
Laserji
Druga zanimiva tehnika z univerze Alabama v Huntsvilleu bi vključevala laserski sistem v vesolje ali v bodočo Luno. Ko bi odkril potencialni asteroid, ki je prečkal Zemljo, bi ga laser ciljal in dalj časa streljal. Majhna količina materiala bi odtrgala površino asteroida, kar bi rahlo odklonilo njegovo orbito. V daljšem časovnem obdobju bi popravek tečaja asteroida povzročil, kar bi neposreden zadetek spremenilo v bližnjo napako.
Plastični ovoj
En izjemno iznajdljiv koncept vključuje uporabo satelita za zavijanje asteroida s trakovi odsevnih Mylar folij. Pokrivanje le polovice asteroida bi spremenilo njegovo površino iz dolgočasne v odsevno, morda dovolj, da bi sončni tlak lahko spremenil smer asteroida.
Masovni vozniki
Ta ideja vključuje uporabo številnih odstranjevalcev zemlje in se priklopi na grozeči asteroid, izvrta v njegovo površino in z veliko hitrostjo izvrže majhne količine asteroidnega materiala s pomočjo množičnega gonilnika (železniška pištola ali elektromagnetni izstrelnik). Učinek, če bi ga uporabljali v obdobju tednov ali mesecev, bi sčasoma spremenil heliocentrično hitrost ciljnega asteroida in s tem spremenil njegov najbližji pristop k Zemlji.
Druge ideje vključujejo pritrditev običajnega raketnega motorja na asteroid; barvanje asteroida, da postane temnejši ali svetlejši, tako da absorbira in ponovno seva bolj ali manj sončne svetlobe, kar vpliva na njegovo vrtenje in sčasoma na orbito; in pastirski ionski žarek.
Civilna obramba (evakuacija, zavetišče na mestu, zagotavljanje nujne infrastrukture) je stroškovno učinkovit omilitveni ukrep za reševanje življenj pred najmanjšimi vplivi NEO in bi bil tudi nujen del ublažitve za večje dogodke.
Ključ do odkritja nevarnega asteroida je, da jih zgodaj poiščemo, da lahko oblikujemo načrt. Schweickart je dejal, da bo odločitev o tem, kako ublažiti grožnjo, ko bo vesoljski kamen že na poti, prepozno in da je treba zdaj sprejeti vse odločitve o tem, kaj bo storjeno in kako. "Tukaj je resnično mednarodno sodelovanje, zato se lahko - usklajeno - odločimo, kaj in kako ukrepati, preden bo prepozno," je dejal. "Če bomo odlašali in se prepirali o tem, se bomo prebijali mimo točke, kjer je prepozno, in sprejeli bomo zadetek."
Če želite več informacij, preberite poročilo Mednarodne plošče združenja raziskovalcev vesolja (predseduje Schweickart): Grožnje asteroida: poziv k globalnemu odzivu.
Poročilo Nacionalnega raziskovalnega sveta: Zaščita planeta Zemlje: raziskovanje objektov ob skoraj Zemlji in strategije za zmanjšanje nevarnosti. Končno poročilo.
Fraser Cain je k temu članku izjemno prispeval.
