Képzelje el, hogy egy nap a világ csillagvizsgálói egységesen megerősítik: egy aszteroida közeledik a Földhöz, az ütközés elkerülhetetlen. Az űrhasználatú nemzeteknek megállapodniuk kell abban, hogyan lehet megállítani. Az űrben repülõ sziklák katasztrofális károkat okozhatnak bolygónk számára. A következő esemény attól függ, hogy mennyi idő alatt hagy az aszteroida gondolkodni. A lehetőségek egyike sem lesz könnyű, szükség lehet nukleáris fegyverekre. Mit fogunk tenni, amikor eljön az a nap?
A nagy aszteroidák ritkán esnek le. Ezek közül az utolsó, amely súlyos életveszélyt okozott, a Tunguska meteorit volt 1908-ban. Úgy gondolják, hogy egy meteorit robbant fel 10 kilométerre a távoli szibériai régió fölött.
Ez a fajta esés néhány évszázadonként történik. De Szibéria messze van; még ma is lakossága kicsi és szétszórt egy hatalmas területen. Ha ugyanaz a tárgy négy-öt órával később megérkezett volna, Szentpétervárra esett volna és egy olyan robbanást eredményezne, amely megegyezik a megaton nukleáris robbanással.
Megtiszteltetés volt, hogy meglehetősen közelmúltban figyeljük meg a rémálom forgatókönyvének csökkentett változatát. 2013-ban a 30 km-es tengerszint feletti összeomlású cseljabinszki meteorit üvegből összetört és 1400 embert sérült meg egy orosz városban. Az általa okozott robbanás 500 kilotonnak felel meg - körülbelül 30 bomba dobott Hirosimára -, de ez elég magas volt ahhoz, hogy rendben legyen. Ilyen esések elég gyakran fordulnak elő, átlagosan évente háromszor. Legtöbbjük az óceán felett vagy távoli helyeken fordul elő, így nem veszik észre őket. És mégis az a kérdés, amely aggaszt minket, "vajon egy ilyen esés megtörténik, és mikor?"
Az államok nagyon komolyan veszik ezt a kérdést, és megteszik az első lépéseket a veszélyes zuhanások megelőzése érdekében. Januárban a NASA megalapította a Bolygóvédelmi Védelmi Koordinációs Irodát, amely lesz az aszteroidák megfigyelésének és más űrügynökségekkel való együttműködés fókuszpontja annak, hogy hogyan kezeljék a nagy űrkőzetek és a Föld esetleges ütközését.
A PDCO erőfeszítéseinek nagy részét a felderítésre fordítja, különféle megfigyelési programok koordinálására - mondta Lindley Johnson, a NASA bolygóvédelmi tisztje. Mert nem tudsz harcolni az űrkövekkel, ha nem tudja, hol vannak. „Előre megpróbálunk mindent megtalálni, amely veszélyt jelenthet az elkövetkező években vagy akár évtizedekben is” - mondja. Amint veszélyes aszteroidát fedeztek fel, megkezdődik a terv az adott tárgy megállítása érdekében.
Promóciós videó:
A legegyszerűbb módszer egyfajta bolygónkénti biliárd, amely egy űrszondát használ egy nehéz tárgy (vagy magának a szondának) az ütközés irányításához. Aztán úgy gondolják, hogy az aszteroida megváltoztatja útját és elrepül a Földön.
Az Európai Űrügynökség és a NASA közös missziójának a következő években tesztelnie kell ezt a technológiát: Asterod Impact and Delection Assesment (Aida). A misszió két űrhajóból áll: az egyik az Asteroid Impact Mission (Aim), mely 2020 végén indul, és a második, a Double Asteroid Redirection Test (Dart), amelyet 2021-ben indítanak.
2022-ben megérkeznek a 65803 Didymos kettős aszteroidára, amely a Didymoon társával repül. Didymos 780 méter, Didymoon pedig 170 méter. A fiatalabb 11,9 óránként megfordul az idősebbnél, és közel vannak egymáshoz - csupán 1100 méterre. Az Aim űrhajó találkozik az aszteroidával és megvizsgálja annak összetételét. Amint Dart megérkezik, összeomlik Didymoonba, és Cél megvizsgálja a fiatalabb szikla pályájának következményeit. A misszió célja, hogy megtudja, hogyan lehet átirányítani az aszteroidát, hogy ne tegye veszélyes pályára. Valójában ez a kiindulópont a misszió tervezéséhez.
Az ilyen küldetés ígéretének megértése érdekében a híres arizonai krátert az USA-ban Arizona államban valószínűleg egy olyan tárgy alkotta, amely Didymoonnál háromszor kisebb, átmérője 1,18 kilométer. A Didymos méretű szikla, amely másodpercenként 125 méter sebességgel éri el a földet, két megatonnal megegyező robbanást okoz; ez elég ahhoz, hogy elpusztítsa a várost. És ez a minimális sebesség. A maximális sebességén (kb. 186 méter másodpercenként) négy megatonnyi energiát bocsát ki - ez körülbelül négy millió tonna TNT.
"Meg akarjuk változtatni ennek a műholdnak a pályáját" - mondja Patrick Michel, a Francia Nemzeti Tudományos Kutatóközpont vezető kutatója és az Aida csapat egyik vezetője, "mivel a műholdas pálya sebessége a főtest körül mindössze 19 centiméter másodpercenként". Még a kis változásokat is meg lehet mérni a Földtől - tette hozzá, hogy Didymoon keringési periódusát négy percre megváltoztatja.
Fontos azt is megvizsgálni, hogy a robbanó elem meggyullad-e. "Az összes ütközésmodell, amelyen dolgozunk, az ütközésfizika megértésén alapszik, amelyet csak laboratóriumi méretekben, centiméteres céloknál teszteltünk" - mondja Michel. Még nem teljesen világos, hogy ezek a modellek működnek-e a valódi aszteroidákon.
Johnson hozzáteszi, hogy ez a technológia a legérettebb - az emberek már bizonyították az aszteroidák elérésének képességét, különösen a Dawn Ceres-misszió és a Rosetta misszió 67P / Churyumov-Gerasimenko üstökös-küldetésével.
A harci fejjel szembeni megközelítés mellett van egy gravitációs megközelítés is - tegyünk egyszerűen egy viszonylag hatalmas űrhajót egy aszteroida közelében a pályára, és hagyjuk, hogy kölcsönös gravitációs vonzásuk óvatosan vezesse a tárgyat egy új útra. Ennek a módszernek az az előnye, hogy alapvetően csak az űrhajót kell rendeltetési helyére szállítania. A NASA ARM-missziója közvetetten tesztelheti ezt az elképzelést; Ennek a tervnek az a része, hogy az aszteroida visszakerüljön a Föld közeli űrbe.
Az idő azonban az ilyen módszerek kulcseleme; jó négy évbe telik, míg a Föld körüli pályán túl egy űrrepülést kell összeállítani, és további vagy két évre lesz szükség az űrhajóra, hogy elérje a kívánt aszteroidát. Ha rövid az idő, akkor valami mást kell kipróbálnia.
Quichen Zhang, a kaliforniai Santa Barbara Egyetem fizikusa úgy véli, hogy a lézerek segítenek nekünk. A lézer nem robbant fel olyan aszteroidát, mint valami Halálcsillag, de felületének kis részét elpárologtatja. Zhang és kollégái Philip Lubin kísérleti kozmológussal együtt dolgoztak, hogy orbitális szimulációkat készítsenek a Csendes-óceán Csillagászati Társaságának.
Ez a terv hatástalannak tűnhet, de ne feledje, hogy ha korán kezd, és hosszú ideig dolgozik, sok ezer kilométerre megváltoztathatja a test pályáját. Zhang szerint a lézer előnye, hogy egy nagy lézer beépíthető a Föld pályájára anélkül, hogy aszteroidára kellene repülnie. Egy egy gigawatt teljesítményű, egy hónapig működő lézer képes egy 80 méteres aszteroidát - mint a Tunguska meteorit - két föld sugara (12 800 kilométer) mozgatni. Ez elegendő az ütközés elkerüléséhez.
Ennek az ötletnek egy másik változata az, hogy egy kevésbé erős lézerrel felszerelt űrhajót küld, de ebben az esetben el kell érnie az aszteroidát, és viszonylag közel kell követnie. Mivel a lézer kisebb lesz - a 20 kW-os tartományban -, sok évig működnie kell, bár Zhang szimulációi azt mutatják, hogy egy aszteroidát üldöző műhold 15 év alatt el tudja dobni a pályáját.
Zhang szerint a Föld körüli pálya használatának előnyei között szerepel az is, hogy egy aszteroida vagy üstökös üldözése nem olyan egyszerű, mint amilyennek hangzik, annak ellenére, hogy már megtettük. „Rosetta eredetileg egy másik üstökösre (46P) kellett repülni, de a dobás késleltetése miatt az eredeti célpont vonzó pozíciót hagyott el. De ha az üstökös úgy dönt, hogy a Föld felé indul, akkor nem lesz esélyünk arra, hogy jobb opcióra változtassuk. Az aszteroidák nyomon követése egyszerű, de még mindig legalább három évig tart elérni.
Johnson mindazonáltal felhívja a figyelmet az egyik legnagyobb problémára, amely bármilyen lézer használatával jár: még soha senki nem dobott kilométer hosszú tárgyat pályára, nem is beszélve egy lézerről vagy az egész tömbről. „Ebben a tekintetben sok éretlen pillanat van; még az sem világos, hogyan lehet megbízhatóan átalakítani a napenergia lézerenergiává, hogy ez elég hosszú ideig működjön."
Van egy "nukleáris lehetőség" is. Ha láttad az Armageddon filmet, ez a lehetőség számodra egyszerű, de a valóságban sokkal bonyolultabb, mint amilyennek látszik. "A teljes infrastruktúrát el kell szállítanunk" - mondja Massimiliano Vasile, a Straitclyde Egyetem. Felajánlja, hogy egy atombomba robbant fel a céltól bizonyos távolságra. A lézerhez hasonlóan a terv a felület egy részének elpárologtatása, ezáltal tolóerő létrehozása és az aszteroida pályájának megváltoztatása. "Ha felrobbant, a nagy energiahatékonyság előnyeit élvezheti" - mondja.
Míg a lézerek és a nukleáris bombák elmerülhetnek, amikor az aszteroida közelebb van, akkor is ezekben az esetekben a tárgy összetétele fontos lesz, mivel a párolgási hőmérséklet aszteroidától aszteroidig változik. Egy másik kérdés a törmelék repülése. Sok aszteroida egyszerűen csak olyan sziklák gyűjteménye lehet, amelyek lazán összetapadnak. Ilyen tárgy esetén a lőfeje nem fog működni. Jobb lesz a gravitációs vontató - ez nem függ az aszteroid összetételétől.
Ezeknek a módszereknek az utolsó akadálya lehet: a politika. Az 1967. évi világűrről szóló szerződés megtiltja a nukleáris fegyverek használatát és tesztelését az űrben, és egy gigawatt lézer körüli pályára helyezése idegesítheti az embereket.
Zhang megjegyzi, hogy ha a keringő lézer teljesítménye 0,7 gigawatt értékre csökken, akkor az aszteroidát csak a Föld 0,3 sugara - körülbelül 1911 kilométer - távolítja el. „A kis aszteroidák, amelyek elpusztíthatnak egy várost, sokkal gyakoribbak, mint a bolygók pusztítói. Képzelje el, hogy egy ilyen aszteroida New York felé vezető pályán van. A körülményektől függően az aszteroidának a Földről való részleges sikertelen elhajlásának kísérlete például elmozdíthatja az ütközés helyét Londonba. Ha fennáll a hiba kockázata, az európaiak egyszerűen nem engedik, hogy az Egyesült Államok elhajolja az aszteroidát."
Az ilyen akadályok általában az utolsó pillanatban várhatók. "Hiányosság van ezekben a szerződésekben" - mondja Johnson, hivatkozva az űrkutatásra és a teljes vizsgálati tilalomra vonatkozó szerződésre. Nem tiltják az űrben áthaladó és nukleáris fegyverekkel felfegyverzett ballisztikus rakéták elindítását. És tekintettel a bolygó védelmének szükségességére, a kritikusok türelmesek lehetnek.
Michelle azt is megjegyzi, hogy a többi természeti katasztrófával ellentétben pontosan ezt tudjuk elkerülni. „Ennek természetes kockázata nagyon alacsony a szökőárhoz és hasonlóhoz képest. De ebben az esetben meg tudunk csinálni legalább valamit."
ILYA KHEL