NASA rozbija statek kosmiczny o asteroidę, aby przetestować plan, który pewnego dnia może uratować Ziemię przed katastrofą / Svetla Ben-Itzhak 

0
508

 

26 września 2022 r. NASA planuje zmienić orbitę asteroidy.

 

Duża asteroida podwójna Didymos i jej księżyc Dimorphos obecnie nie stanowią zagrożenia dla Ziemi. Ale rozbijając sondę o wadze 1340 funtów (610 kilogramów) na księżycu Didymosa z prędkością około 14 000 mil na godzinę (22 500 km / h), NASA zamierza ukończyć pierwszą na świecie pełnowymiarową misję obrony planetarnej jako dowód słuszności koncepcji. Ta misja nazywa się Double Asteroid Redirection Test lub DART.

Jestem naukowcem, który bada przestrzeń kosmiczną i bezpieczeństwo międzynarodowe, a moim zadaniem jest zadawanie pytań, jakie jest prawdopodobieństwo zderzenia obiektu z planetą – i czy rządy wydają wystarczająco dużo pieniędzy, aby zapobiec takiemu zdarzeniu.

SPONSOROWANE

Aby znaleźć odpowiedzi na te pytania, trzeba wiedzieć, jakie obiekty bliskie Ziemi istnieją. Do tej pory NASA wyśledziła tylko około 40% większych z nich. Niespodziewane asteroidy odwiedzały Ziemię w przeszłości i niewątpliwie będą to robić w przyszłości. Eksperymenty, takie jak misja DART, mogą pomóc przygotować ludzkość na takie wydarzenie.

Zagrożenie ze strony asteroid i komet

Miliony ciał kosmicznych, takich jak asteroidy i komety, krążą wokół Słońca i często zderzają się z Ziemią. Większość z nich jest zbyt mała, aby stanowić zagrożenie, ale niektóre mogą być powodem do niepokoju. Do obiektów bliskich Ziemi należą asteroidy i komety, których orbity zbliżą je na odległość 120 milionów mil (193 milionów kilometrów) od Słońca.

Astronomowie uważają obiekt bliski Ziemi za zagrożenie, jeśli znajdzie się w odległości 4,6 miliona mil (7,4 miliona kilometrów) od planety i jeśli ma co najmniej 460 stóp (140 metrów) średnicy. Gdyby ciało niebieskie tej wielkości uderzyło w Ziemię, mogłoby zniszczyć całe miasto i spowodować ogromne zniszczenia w regionie. Upadki większych obiektów – 0,6 mili (1 kilometr) lub więcej – mogą mieć skutki globalne, a nawet powodować masowe wymieranie.

Najsłynniejsze i najbardziej niszczycielskie uderzenie na niebie miało miejsce 65 milionów lat temu, kiedy asteroida o średnicy 6 mil (10 kilometrów) uderzyła w obszar dzisiejszego półwyspu Jukatan. Zmiotła większość gatunków roślin i zwierząt na Ziemi, w tym dinozaury.

Ale mniejsze obiekty mogą również powodować znaczne szkody. W 1908 roku nad rzeką Podkamennaja Tunguska na Syberii eksplodowało ciało niebieskie o długości około 164 stóp (50 metrów). Zniszczył ponad 80 milionów drzew na obszarze 830 mil kwadratowych (2100 kilometrów kwadratowych). W 2013 roku asteroida o średnicy zaledwie 65 stóp (20 metrów) wpadła w atmosferę 20 mil (32 kilometry) nad Czelabińskiem w Rosji. Uwolniła energię odpowiadającą 30 bombom zrzuconym na Hiroszimę, zraniła ponad 1100 osób oraz spowodowała szkody o wartości 33 milionów dolarów.

Prawdopodobną następną asteroidą o znacznych rozmiarach, która potencjalnie uderzy w Ziemię, jest asteroida 2005 ED224. Kiedy 164-stopowa (50-metrowa) asteroida przeleci obok 11 marca 2023 r., szansa na uderzenie wynosi mniej więcej 1 na 500 000.

Oglądanie nieba

Podczas gdy szanse na uderzenie w Ziemię większego ciała kosmicznego są niewielkie, zniszczenia byłyby ogromne. Kongres dostrzegł to zagrożenie i w 1998 roku w ramach Spaceguard Survey zlecił NASA znalezienie i śledzenie 90% szacowanej łącznej liczby obiektów bliskich Ziemi o średnicy 0,6 mili (1 kilometra) lub większych w ciągu 10 lat. NASA przekroczyła cel 90% w 2011 roku.

W 2005 roku Kongres uchwalił kolejną ustawę zobowiązującą NASA do rozszerzenia poszukiwań i śledzenia co najmniej 90% wszystkich obiektów bliskich Ziemi o długości 460 stóp (140 metrów) lub większych do końca 2020 roku. Ten rok minął i, głównie z powodu z braku środków finansowych zmapowano tylko 40% tych obiektów.

Na dzień 18 września 2022 roku astronomowie zlokalizowali 29 724 planetoid bliskich Ziemi, z których 10 189 ma średnicę 460 stóp (140 metrów) lub większą, a 855 ma średnicę co najmniej 0,6 mili (1 kilometr). Co tydzień dodawanych jest około 30 nowych obiektów.

Nowa misja finansowana przez Kongres w 2018 r. zaplanowana jest na 2026 r. w celu wystrzelenia kosmicznego teleskopu na podczerwień – NEO Surveyor – przeznaczonego do poszukiwania potencjalnie niebezpiecznych asteroid. https://www.youtube.com/embed/Yl2f46L5DJ4?wmode=transparent&start=0 Mniejsze asteroidy, takie jak ta, która eksplodowała nad Rosją w 2013 roku, mogą uderzyć w Ziemię bez ostrzeżenia, ale i większe, bardziej niebezpieczne obiekty zaskoczyły także astronomów.

Kosmiczne niespodzianki

Możemy zapobiec katastrofie tylko wtedy, gdy wiemy, że ona nadchodzi, a asteroidy zakradały się już wcześniej na Ziemię.

Tak zwana asteroida „zabójca miast” wielkości boiska piłkarskiego przeleciała mniej niż 45 000 mil (72 420 km) od Ziemi w 2019 r. Asteroida wielkości odrzutowca 747 zbliżyła się w 2021 r., podobnie jak asteroida 0,6 mili ( 1 kilometr) szerokości w 2012 roku. Każda z nich został odkryta zaledwie dzień przed tym, jak minęła Ziemię.

Badania sugerują, że obrót Ziemi tworzy martwy punkt, ukrywając niektóre asteroidy przed wykryciem lub sprawiając, że wydają się nieruchome. Może to stanowić problem, ponieważ niektóre niespodziewane asteroidy nas nie omijają. W 2008 roku astronomowie zauważyli małą asteroidę zaledwie 19 godzin przed jej zderzeniem z wioską w Sudanie.

Niedawne odkrycie asteroidy o średnicy 1,2 mili (2 km) sugeruje, że wciąż czają się duże obiekty.

Ogromny krater na pustyni.
Ten krater w pobliżu Flagstaff w Arizonie powstał, gdy asteroida o średnicy szacowanej na 50 metrów uderzyła w Ziemię około 50 000 lat temu. USGS/D. Roddy’ego za pośrednictwem Wikimedia Commons

Co można zrobić?

Aby chronić planetę przed kosmicznymi zagrożeniami, kluczowe znaczenie ma wczesne wykrywanie. Na Konferencji Obrony Planetarnej w 2021 r. naukowcy zalecili co najmniej 5-10 lat przygotowań do skutecznej obrony przed niebezpiecznymi asteroidami.

Jeśli astronomowie znajdą niebezpieczny obiekt, istnieją cztery sposoby na złagodzenie katastrofy. Pierwszy dotyczy regionalnej pierwszej pomocy i środków ewakuacyjnych. Drugie podejście polegałoby na wysłaniu statku kosmicznego w pobliże małej lub średniej wielkości asteroidy; grawitacja statku powoli zmieniałaby orbitę obiektu. Aby zmienić tor lotu większej asteroidy, możemy zdetonować coś z dużą prędkością lub zdetonować w pobliżu głowicę nuklearną.

Misja DART będzie pierwszą w historii próbą odchylenia trajektorii dużej asteroidy. Ale to nie będzie pierwszy raz, kiedy ludzkość wysłała coś na asteroidę. Misja NASA Deep Space Impact rozbiła sondę w komecie 9P/Tempel w 2005 roku, aby wykonać naukowe pomiary komety, a w 2018 roku japońska misja Hayabusa2 zebrała próbki z asteroidy Ryugu i sprowadziła je z powrotem na Ziemię, ale żadna z nich nie została zaprojektowana jako test obrony planetarnej.

Misja DART powinna wygenerować wiele przydatnych informacji. Dane te będą pochodzić z kamery na pokładzie statku kosmicznego DART, który będzie przesyłał obrazy z powrotem na Ziemię aż do momentu uderzenia. Ponadto niewielki satelita o nazwie LICIACube, który został wysłany z DART 11 września 2022 r., wykona zdjęcia uderzenia. Kolejna misja Europejskiej Agencji Kosmicznej o nazwie Hera wystartuje w 2024 r. i spotka się z Didymosem w 2026 r., aby rozpocząć zbieranie danych.

Wydatki na obronę planetarną

W 2021 roku budżet obrony planetarnej NASA wyniósł 158 milionów dolarów, zaledwie 0,7% całkowitego budżetu NASA i 0,02% z około 700 miliardów dolarów budżetu obronnego USA.

Czy to odpowiednia kwota do zainwestowania w monitorowanie nieba, biorąc pod uwagę fakt, że około 60% wszystkich potencjalnie niebezpiecznych asteroid pozostaje niewykrytych? To ważne pytanie, które należy zadać, gdy rozważa się potencjalne konsekwencje.

Inwestowanie w obronę planetarną jest podobne do kupowania ubezpieczenia domu. Prawdopodobieństwo wystąpienia zdarzenia, które zniszczy Twój dom, jest niewielkie, ale mimo to ludzie wykupują ubezpieczenie.

Jeśli nawet pojedynczy obiekt większy niż 460 stóp (140 metrów) uderzy w planetę, zniszczenia i utrata życia byłyby ekstremalne. Większe uderzenie asteroidy mógłby dosłownie zniszczyć większość gatunków na Ziemi. Nawet jeśli żadne takie ciało nie uderzy w Ziemię w ciągu najbliższych 100 lat, szansa nie jest zerowa. W tym scenariuszu o niskim prawdopodobieństwie i wysokich konsekwencjach inwestowanie w ochronę planety przed niebezpiecznymi obiektami kosmicznymi może zapewnić ludzkości spokój ducha i zapobiec katastrofie.

To jest zaktualizowana wersja artykułu opublikowanego pierwotnie 1 marca 2022 r.

Svetl Ben-Itzhak, adiunkt na Wydziale Kosmosu i Stosunków Międzynarodowych, Uniwersytet Lotniczy.

Ten artykuł został ponownie opublikowany z The Conversation na licencji Creative Commons. Przeczytaj oryginalny artykuł.

Podpis pod zdjęciem: Test przekierowania podwójnej asteroidy to pierwszy eksperyment obrony planetarnej, jaki kiedykolwiek podjęto. NASA/JHUAPL/Steve Gribben

The Conversation to niezależna organizacja non-profit zajmująca się udostępnianiem wiedzy ekspertów dla dobra publicznego. Publikujemy wiarygodne i pouczające artykuły napisane przez ekspertów akademickich dla ogółu społeczeństwa i redagowane przez nasz zespół dziennikarzy.

Na TheConversation.com (oraz poprzez dystrybucję naszych artykułów do tysięcy serwisów informacyjnych na całym świecie) znajdziesz artykuły dziennikarskie wyjaśniające wydarzenia, odkrycia i problemy, które mają dziś znaczenie. Nasze artykuły dzielą się wiedzą naukowców z zakresu polityki, nauki, zdrowia, ekonomii, edukacji, historii, etyki i większości przedmiotów studiowanych na uczelniach wyższych. Niektóre artykuły zawierają praktyczne porady oparte na badaniach, podczas gdy inne po prostu dostarczają autorytatywnych odpowiedzi na pytania, które wzbudziły naszą ciekawość.

The Conversation US jest częścią globalnej grupy organizacji informacyjnych, założonej w Australii w 2011 roku przez Andrew Jaspana, byłego redaktora gazety, który chciał zachęcić pracowników akademickich do zaangażowania opinii publicznej, oraz Jacka Rejtmana. Jaspan poprowadził premierę w USA w październiku 2014 r. Nasz główny newsroom znajduje się w Bostonie, a redaktorzy pracują zdalnie w miastach w całym kraju.

Istnieją również edycje w Afryce, Australii, Kanadzie, Francji, Indonezji, Nowej Zelandii, Hiszpanii i Wielkiej Brytanii.