Kad se jučer blizu Zemlje prošao asteroid 2005 YU55, ovaj prilično uznemirujući kraj leta, mnogi se pitaju hoćemo li moći preusmjeriti asteroid koji se kretao prema sjecištu sa Zemljom u njenoj orbiti.
Naravno, kako prolaze prirodne katastrofe, udar asteroida na Zemlju bio bi izuzetno loš. Čak i relativno male svemirske stijene mogle bi izbrisati milione ljudi s lica planete, a za zaista velike asteroide - poput onog koji je uzrokovao događaj Chicxulub prije 65 milijuna godina - malo je vjerovatno da će čovječanstvo preživjeti. Ipak, na svu njihovu pustoš, asteroidi nude djelić nade. Udarac asteroida je moguće spriječiti s obzirom na to da imamo vremena nositi se s tim.
"Danas nijedan poznati asteroid nije na putu sudara sa Zemljom", rekao je dr. David Morrison iz NASA-inog programa Near Earth Object (NEO), u izvješću prije nekoliko godina iz svemirske ankete koja traži bliske prolazeće objekte. „Istraživanje svemirske straže ne očekuje da ćemo pronaći bilo koji veliki asteroid koji bi nam izravno prijetio. Ako se, međutim, takva stijena otkrije na putu sudara, tada predviđamo da bismo primijenili odgovarajuću tehnologiju da je odbijemo prije nego što pogodi. Udarci asteroida jedini su prirodni rizik koji u načelu u potpunosti možemo ukloniti. "
Postoji nekoliko različitih načina mijenjanja orbitalnog puta asteroida, ali koji je najbolji način da se to postigne?
Prvo, razgovarajmo malo o onome čime se bavimo. Blizu Zemljinog objekta je asteroid ili kometa čija orbita ulazi u zemljino susjedstvo - sve što orbitira unutar 195 milijuna kilometara (120 miliona milja) od zemljine orbitalne blizine. Neki predmeti putuju s nama već milijunima godina, tkajući se u našu orbitalnu stazu. Na kraju će jedan od tih objekata biti na krivom mjestu u pogrešno vrijeme i udariti Zemlju.
Astronomi su svugdje svjesni problema, a u tijeku je nekoliko istraživanja koja će otkriti i katalogizirati sve potencijalne asteroide koji su prelazili Zemlju, kao što je istraživanje svemirske straže, koji rade na otkrivanju svih obližnjih asteroida Zemlje u promjeru većem od 1 km. Stijene iznad ove veličine mogu potencijalno okončati civilizaciju onako kako je mi poznajemo, pa bi bilo dobro znati da li bilo koja od njih kreće našim putem.
Ali objekti široki čak 140 metara prouzročit će regionalnu štetu, pa čak i smrt milijuna ako se dogodi da neki pogodi glavni grad. I ove manje stijene su prioritet.
Od 3. studenog 2011. godine otkriveno je 8.421 blizuzemaljska objekta. Otprilike 830 tih NEO-a su asteroidi promjera otprilike jedan kilometar ili veći. Također, 1.262 ovih NEO klasificirano je kao potencijalno opasni asteroidi koji imaju potencijal približiti se Zemlji, s veličinom dovoljno velikom da u slučaju udara mogu nanijeti značajnu regionalnu štetu.
Uz to, nedavni rezultati NASA-inog pretraživača širokog polja ili svemirske letjelice WISE - koji je s ostalim istraživanjima pomogao u pronalaženju oko 90 posto najvećih blizu Zemlje asteroida - astronomi sada procjenjuju da postoji oko 19 500 asteroida u blizini Zemlje vani, što znači da većina tih asteroida srednje veličine ostaje za otkrivanje. Riječ je o objektima širine između 100 i 1.000 metara (330 i 3.300 stopa).
Astronomi rade na stvaranju opsežnog popisa svake opasne svemirske stijene vani. Što ako postoji asteroid s našim imenom? Koju akciju možemo poduzeti kako bismo je dosegnuli i uništili ili barem promijenili putanju dalje od sudara sa Zemljom?
Ovdje ne govorimo o scenariju Armagedona ili dubokog utjecaja; ne možemo zaustaviti asteroid koji će utjecati na nas za samo nekoliko mjeseci - ne znamo kako i nemamo tehnologiju. Ali recimo da imamo upozorenje nekoliko desetljeća.
Kako bismo to mogli zaustaviti?
Bivši astronaut Apolona Rusty Schweickart više je puta razgovarao s Space Magazina i naglašava da tehnologija potrebna za preusmjeravanje asteroida postoji i danas. "To jest, ne moramo ići u veliki razvojni program tehnologije kako bismo odbili većinu asteroida koji bi mogli predstavljati prijetnju", rekao je. "Međutim, ta tehnologija nije sastavljena u dizajnu sustava i nije provjereno, testirano ili dokazano da bi zapravo mogla odbiti asteroid. Dakle, trebamo testirati sve - testirati slijed koji bismo koristili za odbranu kampanju. "
Najbolji način da se testira bilo bi da NASA ili možda konzorcij svemirskih agencija izvrše stvarnu misiju kako bi testirali cijeli sustav.
"Ne sa asteroidom koji prijeti udarima", rekao je Schweickart, "nego s asteroidom koji misli samo na svoj posao, a mi ćemo imati priliku pokazati da možemo lagano promijeniti svoju orbitu na kontrolirani način."
Schweickart je opisao dvije vrste „odstupnih kampanja“ za prijeteći asteroid: a kinetički utjecaj grubo bi "gurnuo" asteroid u drugu orbitu (veću verziju onoga što se dogodilo s svemirskim brodom Deep Impact) i gravitacijski traktor ili svemirski tegljač polako bi povukao asteroid da precizno prilagodi rezultirajući tijek promjene koristeći samo gravitacijsku privlačnost između dvaju tijela. Ove dvije metode zajedno čine potpunu kampanju probijanja, koristeći postojeću tehnologiju.
Koje su još neke mogućnosti?
Otpuhajte ga nuklearima
Svaka holivudska priča koja se bavi asteroidima uvijek uključuje pakiranje nuklearnih bojevih glava u svemirski brod, a zatim letjenje van kako bi se raznio asteroid. Kaboom! Problem riješen? Ne baš. Znanost u ovim filmovima u najboljem je slučaju pogrešna, a vjerojatno samo pogrešna.
Kao što Schweickart naglašava, ovo je vjerojatno vrlo loša ideja. Vjeruje da postoji problem stvaranja mnogih manjih i jednako smrtonosnih komada stene puhanjem velikog asteroida (a to bi zapravo moglo povećati njegovu destruktivnu snagu.) No, u izvješću koje je 2010. objavilo Nacionalno vijeće za istraživanje, znanstvenici priznaju da su nuklearne eksplozije jedino trenutno, praktično sredstvo za suočavanje s velikim NEO-om (promjera većim od jednog kilometra) ili kao potpora za manje ako druge metode ne uspiju.
Postoji još jedan dodatni pravni ulov. Članak IV Ugovor o načelima koji upravljaju aktivnostima država na istraživanju i korištenju svemira, uključujući Mjesec i druga nebeska tijela zabranjuje zemljama da koriste nuke u svemiru. Konvencionalni eksplozivi su dopušteni, ali oni nisu toliko učinkoviti. No, Schweickart zabrinjava činjenicu da je NASA možda otvorena za manipuliranje kako bi predstavila širenje nuklearnog oružja u svemiru pod krinkom međunarodne "sigurnosti".
* Ažuriranje: Tome je rečeno, da drugi plan ublažavanja također uključuje nuklearno oružje i da se poziva Nuklearna ablacija, To bi uključivalo detonaciju nuke u neposrednoj blizini asteroida, a zračenje isparava njegovu površinu stvarajući eksplozivni potisak i promjenu brzine u odgovoru.
U svom izvješću o radionici NEO-a za 2007. godinu Analiza i procjena programa NASA-e utvrdili su da bi takav pristup bio sto puta učinkovitiji od kinetičkog utjecaja.
Koristite solarno jedro
Fizičar Gregory Matloff je za elegantniju ideju, a ne da je puše, proučavao koncept korištenja solarnog fotonskog potisnika s dva jedra koji koristi koncentriranu solarnu energiju. Jedno od jedra, veliko parabolično jedro sakupljača stalno bi se suočavalo sa suncem i usmjeravalo odbijanje sunčeve svjetlosti na manje pokretno drugo jedro potisnika koje bi usredotočilo sunčevu svjetlost na površinu asteroida. Teoretski, snop bi ispario područje na površini da bi stvorio zračni mlaz koji bi služio kao pogonski sustav za promjenu putanje NEO.
Vezite ih
Još 2009. godine David French, doktorski studij zrakoplovnog inženjerstva na Državnom sveučilištu Sjeverna Karolina, imao je ideju pričvrstiti balast na asteroid pomoću priveza. Radeći to, francuski objašnjava, "vi mijenjate središte mase objekta, učinkovito mijenjajući orbitu objekta i dopuštajući mu da prođe pored Zemlje, a ne utječe na njega."
Zrcale pčele
Još jedna elegantnija tehnika koristi i koncentrirano svjetlo za nježno pomicanje asteroida. Ovaj projekt, koje je sponzoriralo Planetarno društvo, naziva se "Zrcale pčele." Ovdje se koristi mnogo malih svemirskih brodova - svaki nosi ogledalo - koji se vrte oko opasnog asteroida. Svemirski brod mogao je precizno nagnuti zrcala kako bi usmjerio sunčevu svjetlost na sićušno mjesto na asteroidu, isparavanjem stijena i metala, te stvaranjem mlaza super zagrijanih plinova i krhotina. S druge strane, sateliti mogu sadržavati moćne lasere napunjene sunčevom svjetlošću, a laseri bi se mogli koristiti za isparavanje stijene. Asteroid bi postao gorivo za njegovu vlastitu raketu - i polako bi se asteroid pomicao u novu putanju.
laseri
Još jedna zanimljiva tehnika sa Sveučilišta Alabama u Huntsvilleu uključivala bi postavljanje laserskog sustava u svemir ili u buduću Mjesečevu bazu. Kad se otkrije potencijalni asteroid koji prelazi Zemlju, laser bi ga ciljao i palio dulje vrijeme. Mala količina materijala srušila bi se s površine asteroida, što bi malo odbilo njegovu orbitu. Tijekom dugog vremenskog razdoblja korekcija kursa asteroida dodala bi se, pretvorivši izravni pogodak u gotovo promašaj.
Zamotavanje od plastike
Jedan izrazito inventivan koncept uključuje korištenje satelita za omotavanje asteroida vrpcama reflektivnih Mylarovih obloga. Pokrivanjem samo polovine asteroida promijenilo bi njegovu površinu iz dosadne u reflektirajuću, možda dovoljno da bi solarni tlak mogao promijeniti putanju asteroida.
Masovni vozači
Ova ideja uključuje upotrebu više zemljanih brodova za sastavljanje i pričvršćivanje na prijeteći asteroid, bušenje na površinu i izbacivanje male količine asteroida sa velikom brzinom pomoću pogonskog mase (željeznički pištolj ili elektromagnetski bacač). Učinak, primijenjen u razdoblju od nekoliko tjedana ili mjeseci, vremenom bi promijenio heliocentričnu brzinu ciljanog asteroida i tako izmijenio njegov najbliži pristup Zemlji.
Ostale ideje uključuju pričvršćivanje redovnog raketnog motora na asteroid; slikati asteroid da bi postao tamniji ili svjetliji tako da upija i ponovo zrači više ili manje sunčeve svjetlosti, utječući na njegovo spinovanje i na kraju na njegovu orbitu; i pastirska ionska zraka.
Civilna obrana (evakuacija, sklonište na mjestu, pružanje hitne infrastrukture) ekonomična je mjera ublažavanja za spašavanje života od najmanjih događaja NEO-a i također bi bila nužan dio ublažavanja za veće događaje.
Ključ za otklanjanje opasnog asteroida je njihovo pronalaženje rano kako bi se mogao razviti plan. Schweickart je rekao da će donošenje odluka o tome kako ublažiti prijetnju jednom svemirskom stijenom na putu prekasno, te da sve odluke o tome što će biti učinjeno i kako treba donijeti trebaju biti donijete sada. „Ovdje je stvar međunarodna suradnja pa možemo - koordinirano - odlučiti što ćemo raditi i djelovati prije nego što bude prekasno“, rekao je. "Ako odugovlačimo i raspravljamo o tome, svađat ćemo se prošli put tamo gdje je prekasno, a mi ćemo preuzeti udarac."
Za više informacija pročitajte izvještaj Međunarodne ploče udruženja istraživača svemira (kojim predsjeda Schweickart): Prijetnje asteroida: poziv na globalni odgovor.
Izvještaj Nacionalnog vijeća za istraživanje: Obraniti planetu Zemlju: Istraživanja objekata oko zemlje i strategije ublažavanja opasnosti. Završno izvješće.
Fraser Cain je neizmjerno pridonio ovom članku.
