S asteroidem 2005 YU55, který včera přiletěl blízko Země, má tento poněkud znepokojivě blízký průlet mnoho lidí, jestli by jsme dokázali odvrátit asteroid, který směřoval na křižovatku se Zemí na své oběžné dráze.
Při přírodních katastrofách by samozřejmě byl asteroidní útok na Zemi nesmírně špatný. I relativně malé kosmické skály dokázaly setřít miliony lidí z planety a pro opravdu velké asteroidy - jako ten, který způsobil událost Chicxulub před 65 miliony let - je nepravděpodobné, že by lidstvo přežilo. Asteroidy přesto nabízejí záblesk naděje po celou jejich devastaci. Asteroidní stávce lze zabránit, protože máme čas se s tím vypořádat.
"Dnes žádný známý asteroid není na kolizním kurzu se Zemí," řekl Dr. David Morrison z programu NASA Near Earth Object (NEO) ve zprávě před několika lety z průzkumu Spaceguard, který hledá blízké objekty. "Průzkum Spaceguard nečeká, že najde nějaký velký asteroid, který by nás přímo ohrožoval." Pokud je však taková hornina objevena na kolizním kurzu, pak předpokládáme, že použijeme vhodnou technologii k jejímu odklonění, než dopadne. Dopady asteroidů jsou jediným přírodním nebezpečím, které můžeme v zásadě úplně vyloučit. “
Existuje několik různých způsobů, jak změnit orbitální dráhu asteroidu, ale jaký je nejlepší způsob, jak to udělat?
Nejprve si povíme něco o tom, s čím se zabýváme. Objekt Near Earth je asteroid nebo kometa, jejíž oběžná dráha vstupuje do sousedství Země - cokoli, co obíhá v okruhu 195 milionů kilometrů (120 milionů mil) od orbitální blízkosti Země. Některé objekty s námi cestují po miliony let, tkají se dovnitř a ven z naší orbitální cesty. Nakonec bude jeden z těchto objektů na nesprávném místě v nesprávný čas a dopad na Zemi.
Astronomové všude si jsou tohoto problému vědomi a probíhá několik průzkumů, které mají odhalit a katalogizovat všechny potenciální asteroidy pro křížení Země, jako je průzkum kosmické stráže, který pracuje na objevení všech asteroidů Země, které jsou větší než 1 km v průměru. Skály nad touto velikostí mají potenciál ukončit civilizaci tak, jak ji známe, takže by bylo dobré vědět, zda se některá z nich ubírá naší cestou.
Předměty o rozloze 140 metrů však způsobí regionální poškození, a dokonce i smrt milionů lidí, pokud dojde k zásahu do velkého města. Tyto menší skály jsou také prioritou.
K 3. listopadu 2011 bylo objeveno 8 421 objektů blízké Země. Asi 830 z těchto NEO jsou asteroidy o průměru přibližně 1 kilometr nebo větší. Také 1 262 těchto NEO bylo klasifikováno jako potenciálně nebezpečné asteroidy, které mají potenciál provádět blízké přístupy k Zemi, s velikostí dostatečně velkou, aby v případě nárazu způsobily významné regionální škody.
Kromě toho nejnovější výsledky průzkumu NASA Infrared Survey Explorer nebo kosmické lodi WISE - které spolu s dalšími průzkumy pomohly najít asi 90 procent největších asteroidů blízkých Země - nyní astronomové odhadují, že kolem 19 500 středně velkých asteroidů střední velikosti tam venku, což znamená, že většina těchto asteroidů střední velikosti zbývá objevit. Jedná se o objekty široké 100 až 1 000 metrů (330 až 3 300 stop).
Astronomové pracují na vytvoření komplexního seznamu všech nebezpečných vesmírných hornin. Co když tam je asteroid s naším jménem? Jakou akci můžeme podniknout, abychom ji dosáhli a zničili, nebo alespoň změnili její trajektorii od kolize se Zemí?
Nemluvíme zde o scénáři Armageddon nebo Deep Impact; neexistuje způsob, jak zastavit asteroid, který nás ovlivní za pár měsíců - nevíme jak a nemáme technologii. Řekněme však, že máme několik desetiletí varování.
Jak bychom to mohli zastavit?
Bývalý astronaut Apolla Rusty Schweickart již několikrát hovořil s časopisem Space Magazine a zdůrazňuje, že dnes existuje technologie potřebná k odklonění asteroidu. "To znamená, že nemusíme jít do velkého programu vývoje technologií, abychom odklonili většinu asteroidů, které by představovaly hrozbu dopadu," uvedl. „Tato technologie však nebyla sestavena do návrhu systému a nebyla ověřena, testována ani prokázána, že by skutečně mohla odklonit asteroid. Musíme tedy vše vyzkoušet - otestovat samotnou sekvenci, kterou bychom použili pro vychylovací kampaň. “
Nejlepší způsob, jak to otestovat, by bylo nechat NASA, nebo možná konsorcium vesmírných agentur, provést skutečnou misi, která otestuje celý systém.
"Ne s asteroidem, který by ohrožoval dopad," řekl Schweickart, "ale s asteroidem, který jen hovoří o svém vlastním podnikání, a my bychom měli příležitost ukázat, že můžeme jeho orbitu mírně změnit kontrolovaným způsobem."
Schweickart popsal dva typy „vychylovacích kampaní“ pro hrozící asteroid: a kinetický dopad hrubě „vytlačí“ asteroid na jinou orbitu (větší verze toho, co se stalo s kosmickou lodí Deep Impact) a gravitační tahač nebo kosmický tahač by pomalu táhl asteroid, aby přesně zkrátil výsledný průběh změn pomocí nic jiného než gravitační přitažlivost mezi oběma těly. Společně tyto dvě metody představují kompletní vychylovací kampaň využívající stávající technologii.
Jaké jsou další možnosti?
Vyhodit do povětří nukes
Každý hollywoodský příběh, který se zabývá asteroidy, vždy zahrnuje zabalení jaderných hlavic na palubu kosmické lodi a poté odletět, aby asteroid vyhodil do vzduchu. Kaboom! Problém je vyřešen? Nepřesně. Věda v těchto filmech je přinejlepším zavádějící a pravděpodobně jen špatně špatná.
Navíc, jak zdůrazňuje Schweickart, je to pravděpodobně opravdu špatný nápad. Věří, že zde existuje problém s vytvářením mnoha menších a stejně smrtelných kusů horka vyhozením velkého asteroidu (a to by ve skutečnosti mohlo zvýšit jeho destruktivní sílu.) Ale ve zprávě zveřejněné Národní radou pro výzkum v roce 2010 vědci připouštějí že jaderné výbuchy jsou jediným současným praktickým prostředkem pro řešení velkých NEO (průměry větší než 1 kilometr) nebo jako záloha pro menší, pokud by selhaly jiné metody.
Je tu ještě jeden další legální úlovek. Článek IV Smlouva o zásadách upravujících činnost států při průzkumu a využívání vesmíru, včetně Měsíce a dalších nebeských těles zakazuje zemím používat ve vesmíru jaderné nukty. Běžné výbušniny jsou povoleny, ale prostě nejsou tak účinné. Schweickart se ale obává, že NASA může být otevřena manipulaci, aby mohla pod záštitou mezinárodní „bezpečnosti“ šířit vesmírné jaderné zbraně.
* Aktualizace: To znamená, že další plán zmírňování zahrnuje také jaderné zbraně a je nazýván Jaderná ablace. To by vyžadovalo detonaci atomové bomby v těsné blízkosti asteroidu a záření by odpařilo svůj povrch a vytvořilo explozivní tah a změnu rychlosti v reakci.
Ve své NEO Workshop Report z roku 2007 analýza a hodnocení programu NASA určily, že takový přístup by byl 100krát účinnější než kinetický impaktor.
Použijte sluneční plachtu
Fyzik Gregory Matloff studoval koncept elegantnějšího nápadu, než aby ho vyhodil do vzduchu, a zkoumal koncept použití dvourychlostního solárního fotonu, který využívá koncentrovanou sluneční energii. Jedna z plachet, velká parabolická kolektorová plachta, by neustále stála proti slunci a nasměrovala odražené sluneční světlo na menší, pohyblivou druhou raketovou plachtu, která by paprsku koncentrovaného slunečního záření vyzařovala na povrch asteroidu. Teoreticky by paprsek odpařil oblast na povrchu a vytvořil aerojet materiálů, který by sloužil jako pohonný systém ke změně trajektorie NEO.
Spojte je
V roce 2009 měl David French, doktorský kandidát v leteckém inženýrství na Státní univerzitě v Severní Karolíně, myšlenku připevnit předřadník k asteroidu s postrojem. Tímto způsobem francouzština vysvětluje: „změníte těžiště objektu, účinně změníte oběžnou dráhu objektu a umožníte mu projít kolem Země, místo aby na něj dopadlo.“
Zrcadlové včely
Další elegantnější technika také používá koncentrované světlo k jemnému pohybu asteroidu. Tento projekt, který byl sponzorován Planetární společností, se nazývá „Zrcadlové včely“. Toto používá mnoho malých kosmických lodí - každá nesoucí zrcadlo - rojení kolem nebezpečného asteroidu. Kosmická loď mohla přesně naklonit zrcadla tak, aby soustředila sluneční světlo na malé místo na asteroidu, odpařovala skálu a kov a vytvořila proud paprsku přehřátých plynů a úlomků. Alternativně by satelity mohly obsahovat výkonné lasery čerpané slunečním světlem a lasery by mohly být použity k odpařování skály. Asteroid by se stal palivem pro jeho vlastní raketu - a pomalu by se asteroid přesunul do nové trajektorie.
Lasery
Další zajímavá technika z University of Alabama v Huntsville by zahrnovala umístění laserového systému do vesmíru nebo na budoucí měsíční základnu. Když je objeven potenciální asteroid pro křížení Země, laser by na něj zacílil a vystřelil na dlouhou dobu. Malé množství materiálu by bylo sraženo z povrchu asteroidu, což by mírně odklonilo jeho orbitu. Po dlouhé době by se korekce kurzu asteroidů sečtila a přímý zásah by se změnil na téměř slečnu.
Plastový obal
Jeden extrémně vynalézavý koncept zahrnuje použití satelitu pro obalení asteroidu stuhami reflexní fólie Mylar. Pokrytí jen poloviny asteroidu by změnilo jeho povrch z tupého na reflexní, možná natolik, aby sluneční tlak mohl změnit trajektorii asteroidu.
Hromadné ovladače
Tato myšlenka zahrnuje použití více přistávajících k setkání a připojení k ohrožujícímu asteroidu, vrtání do jeho povrchu a vysunutí malého množství materiálu asteroidu pryč vysokou rychlostí pomocí hromadného řidiče (kolejnice nebo elektromagnetický launcher). Účinek, pokud by byl aplikován po dobu několika týdnů nebo měsíců, by nakonec změnil heliocentrickou rychlost cílového asteroidu a tím změnil jeho nejbližší přístup k Zemi.
Jiné nápady zahrnují připojení pravidelného raketového motoru k asteroidu; malování asteroidu, aby byl tmavší nebo světlejší, aby absorboval a znovu vyzařoval více či méně slunečního světla, což ovlivňuje jeho rotaci a případně i jeho oběžnou dráhu; a paprskový iontový paprsek.
Civilní obrana (evakuace, přístřeší, poskytování nouzové infrastruktury) je nákladově efektivní zmírňující opatření pro záchranu životů před nejmenšími dopadovými událostmi NEO a bylo by také nezbytnou součástí zmírňování větších událostí.
Klíčem k odklonění nebezpečného asteroidu je včasné nalezení, aby mohl být vytvořen plán. Schweickart uvedl, že rozhodování o tom, jak zmírnit hrozbu, jakmile bude vesmírná skála již na cestě, je příliš pozdě, a že všechna rozhodnutí o tom, co bude učiněno a jak je třeba učinit nyní. "Skutečným problémem je mezinárodní spolupráce, takže se můžeme koordinovaným způsobem rozhodnout, co dělat a jednat dříve, než bude příliš pozdě," uvedl. "Pokud to odkládáme a hádáme se o tom, dohadujeme se o tom, jak překročíme místo, kde je příliš pozdě, a dostaneme zásah."
Pro více informací si přečtěte zprávu Mezinárodní panel Asociace pro průzkum vesmíru (předsedal Schweickart): Hrozby asteroidů: výzva k celosvětové reakci.
Zpráva Národní rady pro výzkum: Obrana planety Země: Strategie průzkumu objektů v blízkém okolí a strategie zmírňování nebezpečí. Konečná zpráva.
K tomuto článku nesmírně přispěl Fraser Cain.
