Imaginați-vă că într-o zi, observatoarele lumii se vor confirma cu toții: un asteroid se apropie de Pământ, o coliziune este inevitabilă. Națiunile spațiale trebuie să fie de acord cu privire la modul de oprire. Bolovanii care zboară prin spațiu pot provoca pagube catastrofale planetei noastre. Ce se întâmplă în continuare depinde de cât timp ne lasă asteroizii să ne gândim. Niciuna dintre opțiuni nu va fi ușoară, ar putea fi nevoie de arme nucleare. Ce vom face când vine ziua respectivă?
Asteroizii mari cad foarte rar. Ultimul dintre acestea care a provocat daune grave vieții a fost meteoritul Tunguska din 1908. Se crede că a fost un meteorit care a explodat la 10 kilometri deasupra regiunii siberiene îndepărtate.
Acest tip de cădere se întâmplă la fiecare câteva secole. Dar Siberia este departe; chiar și astăzi, populația sa este mică și împrăștiată pe un teritoriu vast. Dacă același obiect ar fi ajuns patru-cinci ore mai târziu, ar fi căzut pe Sankt Petersburg și ar fi produs o explozie echivalentă cu o explozie nucleară de megaton.
Am avut onoarea să observăm o versiune redusă a acestui scenariu oribil destul de recent. În 2013, meteoritul Chelyabinsk, care s-a prăbușit la o altitudine de 30 de kilometri, a spulberat sticla și a rănit 1.400 de persoane într-un oraș rus. Explozia pe care a provocat-o a fost echivalentul a 500 de kilotoni - aproximativ 30 de bombe au căzut pe Hiroshima - dar a fost suficient de înalt pentru a fi în regulă. Astfel de căderi apar destul de des, în medie de trei ori pe an. Cele mai multe dintre ele apar peste ocean sau în locații îndepărtate, deci nu sunt observate. Și totuși, întrebarea care ne îngrijorează va fi „se va întâmpla o astfel de cădere și când se va întâmpla?”
Statele iau această problemă foarte în serios și fac primii pași pentru a preveni căderile periculoase. În ianuarie, NASA a format Biroul de coordonare a apărării planetare, care va deveni punctul central pentru observarea asteroizilor și pentru a lucra cu alte agenții spațiale pentru a face față unei posibile coliziuni de roci spațiale mari cu Pământul.
PDCO cheltuie în prezent cea mai mare parte a eforturilor sale în detecție, coordonând diverse programe de supraveghere, spune Lindley Johnson, ofițerul de apărare planetar al NASA. Pentru că nu poți lupta cu pietrele spațiale dacă nu știi unde sunt. „Încercăm să găsim în avans orice lucru care ar putea deveni o amenințare în anii următori și chiar zeci de ani”, spune el. Imediat ce este descoperit un asteroid periculos, lucrările încep cu planurile de a opri acest obiect.
Video promotional:
Cea mai simplă metodă implică un fel de biliard planetar care folosește o sondă spațială pentru a direcționa un obiect greu (sau sonda în sine) pentru a se ciocni cu obiectul. Atunci se crede că asteroidul își va schimba cursul și va zbura pe lângă Pământ.
O misiune comună a Agenției Spațiale Europene și NASA va trebui să testeze o astfel de tehnologie în următorii câțiva ani: se numește Asterod Impact and Deflection Assesment (Aida). Misiunea constă din două nave spațiale, una numită misiunea de impact Asteroid (Obiectiv), care se va lansa la sfârșitul anului 2020, iar cea de-a doua, Testul de Redirecție Double Asteroid (Dart), care va fi lansat în 2021.
În 2022, vor ajunge pe dublul asteroid 65803 Didymos, care zboară împreună cu însoțitorul său Didymoon. Didymos are 780 de metri și Didymoon este de 170 de metri. Cel mai tânăr se învârtește pe cel mai în vârstă la fiecare 11,9 ore și sunt aproape unul de celălalt - doar 1100 de metri. Nava spațială AIM va întâlni asteroidul și va studia compoziția acestuia. De îndată ce ajunge Dart, se va prăbuși în Didymoon, iar Aim va studia consecințele asupra orbitei rockului mai tânăr. Obiectivul misiunii este de a afla cum puteți redirecționa asteroidul pentru a nu-l pune pe o traiectorie periculoasă. Acesta este, de fapt, punctul de plecare pentru planificarea misiunii.
Pentru a înțelege promisiunea unei astfel de misiuni, celebrul crater Arizona din statul american Arizona a fost format probabil dintr-un obiect de trei ori mai mic decât Didymoon, iar diametrul său este de 1,18 kilometri. O rocă de dimensiunea lui Didymos care lovește Pământul la 125 de metri pe secundă va provoca o explozie echivalentă a doi megatoni; este suficient pentru a distruge orașul. Și aceasta este viteza minimă. La viteza sa maximă (aproximativ 186 de metri pe secundă), va elimina patru megatoni de energie - adică aproximativ patru milioane de tone de TNT.
"Vrem să schimbăm orbita acestui satelit", spune Patrick Michel, cercetător principal la Centrul Național de Cercetare Științifică din Franța și unul dintre liderii echipei Aida, "deoarece viteza orbitală a satelitului în jurul corpului principal este de doar 19 centimetri pe secundă". Chiar și mici modificări pot fi măsurate de pe Pământ, adaugă el, schimbând perioada orbitală a lui Didymoon cu patru minute.
De asemenea, este important să vedem dacă elementul exploziv va arde. „Toate modelele de coliziune la care lucrăm se bazează pe o înțelegere a fizicii coliziunii care a fost testată doar la scară de laborator la ținte de centimetru”, spune Michel. Dacă aceste modele vor funcționa pe asteroizi reali nu este încă în întregime clar.
Johnson adaugă că această tehnologie este cea mai matură - oamenii au demonstrat deja capacitatea de a ajunge la un asteroid, în special cu misiunea Dawn la Ceres și misiunea Rosetta pentru cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko.
În plus față de abordarea focoasă, există și abordarea gravitațională - pur și simplu așezați o navă spațială relativ masivă pe orbită în apropierea unui asteroid și lăsați gravitația lor reciprocă să tragă ușor către obiect pe o nouă cale. Avantajul acestei metode este că, în esență, trebuie doar să livrați nava spațială la destinația sa. Misiunea ARM a NASA poate testa indirect această idee; o parte a acestui plan este de a readuce asteroidul în spațiul apropiat al Pământului.
Cu toate acestea, timpul va fi un element cheie al acestor metode; va dura patru ani buni pentru a asambla o misiune spațială dincolo de orbita Pământului și va dura nava spațială un an sau doi în plus pentru a ajunge la asteroidul dorit. Dacă timpul este scurt, va trebui să încercați altceva.
Quichen Zhang, fizician la Universitatea din California, Santa Barbara, crede că laserele ne vor ajuta. Laserul nu va detona un asteroid ca un Steaua Morții, dar va vaporiza o mică parte a suprafeței sale. Zhang și colegii săi au lucrat cu cosmologul experimental Philip Lubin pentru a prezenta o suită de simulări orbitale la Societatea Astronomică din Pacific.
Acest plan poate părea ineficient, dar amintiți-vă că, dacă începeți mai devreme și lucrați mult timp, puteți schimba cursul corpului pentru multe mii de kilometri. Zhang spune că avantajul laserului este că un laser mare poate fi construit pe orbita Pământului fără a fi nevoie să zboare către un asteroid. Un laser cu un gigawatt, care funcționează timp de o lună, poate muta un asteroid de 80 de metri - ca meteoritul Tunguska - pe două raze de Pământ (12.800 de kilometri). Acest lucru este suficient pentru a evita coliziunea.
O altă variantă a acestei idei este de a trimite o navă spațială echipată cu un laser mai puțin puternic, dar în acest caz va trebui să ajungă la asteroid și să-l urmeze relativ aproape. Deoarece laserul va fi mai mic - în intervalul de 20 kW - va trebui să funcționeze mai mulți ani, deși simulările lui Zhang arată că un satelit care urmărește un asteroid ar putea să-l anuleze în 15 ani.
Zhang spune că printre avantajele folosirii orbitei Pământului se numără faptul că alungarea unui asteroid sau a unei comete nu este atât de ușor cum pare, deși am făcut-o deja. „Inițial, Rosetta trebuia să zboare către o altă cometă (46P), dar întârzierea lansării a făcut ca ținta inițială să părăsească o poziție atractivă. Dar dacă cometa decide să se îndrepte către Pământ, nu vom avea ocazia să o schimbăm într-o opțiune mai bună. Urmărirea asteroizilor este ușoară, dar mai este nevoie de cel puțin trei ani pentru a ajunge la ea.
Cu toate acestea, Johnson remarcă una dintre cele mai mari probleme asociate cu utilizarea unui laser de orice fel: nimeni nu a lansat vreodată un obiect lung de kilometru pe orbită, cu atât mai puțin un laser sau întregul tablou. „Există multe momente imature în această privință; nici măcar nu este clar cum să convertim în mod fiabil energia solară în energie laser, astfel încât să funcționeze suficient de mult."
Există și o „opțiune nucleară”. Dacă ați văzut filmul Armageddon, această opțiune vi se pare simplă, dar în realitate este mult mai complicată decât pare. „Va trebui să livrăm întreaga infrastructură”, spune Massimiliano Vasile de la Universitatea Straitclyde. El se oferă să detoneze o bombă nucleară la o anumită distanță de țintă. La fel ca în cazul unui laser, planul este să vaporizeze o parte din suprafață, creând astfel tracțiune și modificând orbita asteroidului. „Când sunteți detonat, beneficiați de eficiență energetică ridicată”, spune el.
În timp ce laserele și bombele nucleare pot dispărea când asteroidul este mai aproape, chiar și în aceste cazuri compoziția obiectului va fi importantă, deoarece temperatura de evaporare va diferi de la asteroid la asteroid. O altă problemă este zburarea gunoaielor. Mulți asteroizi ar putea fi pur și simplu o colecție de roci care se lipesc în larg. În cazul unui astfel de obiect, focul nu va funcționa. Tugul de gravitație va fi mai bun - nu depinde de compoziția asteroidului.
Oricare dintre aceste metode se poate confrunta însă cu un ultim obstacol: politica. Tratatul privind spațiul exterior din 1967 interzice utilizarea și testarea armelor nucleare în spațiu, iar punerea unui laser de gigawatt pe orbită ar putea face unii oameni nervosi.
Zhang remarcă faptul că, dacă puterea laserului orbitant este redusă la 0,7 gigawati, acesta va deplasa asteroidul cu doar 0,3 raza Pământului - aproximativ 1,911 kilometri. „Asteroizii mici care pot distruge un oraș sunt mult mai frecventi decât distrugătorii planetari. Acum imaginați-vă că un astfel de asteroid se află pe o traiectorie care duce spre New York. În funcție de circumstanțe, încercarea și devierea parțial nereușită a asteroidului de pe Pământ ar putea deplasa locul de impact spre Londra, de exemplu. Dacă există vreun risc de eroare, europenii nu vor lăsa pur și simplu SUA să devieze asteroidul."
Astfel de obstacole sunt, în general, așteptate în ultimul moment. „Există o lacună în aceste tratate”, spune Johnson, referindu-se la tratatul spațial și la tratatul total de interzicere a testelor. Acestea nu interzic lansarea de rachete balistice care călătoresc prin spațiu și pot fi înarmate cu arme nucleare. Și având în vedere nevoia de a proteja planeta, criticii pot avea răbdare.
De asemenea, Michelle observă că, spre deosebire de orice alt dezastru natural, tocmai acest lucru îl putem evita. „Riscul natural este foarte scăzut în comparație cu tsunami și altele asemenea. Dar în acest caz putem face cel puțin ceva.
ILYA KHEL
