Kujutage ette, et ühel päeval saavad kõik maailma observatooriumid kinnitust: Maale läheneb asteroid, kokkupõrge on vältimatu. Kosmoseriigid peavad kokku leppima, kuidas seda peatada. Kosmose kaudu lendavad rändrahnud võivad meie planeedile katastroofilisi kahjustusi põhjustada. Mis edasi saab, sõltub sellest, kui palju aega jätab asteroid mõtlemiseks. Ükski neist võimalustest ei ole lihtne, võib olla vaja tuumarelvi. Mida me teeme, kui see päev kätte jõuab?
Suured asteroidid kukuvad harva. Viimane neist, mis raskeid elukahjustusi tekitas, oli Tunguska meteoriit 1908. aastal. Arvatakse, et tegemist oli meteoriidiga, mis plahvatas 10 kilomeetrit kõrgemast Siberi piirkonnast kõrgemale.
Selline kukkumine toimub iga paari sajandi tagant. Kuid Siber on kaugel; isegi tänapäeval on selle elanikkond väike ja hajutatud laiale territooriumile. Kui sama objekt oleks saabunud neli-viis tundi hiljem, oleks see langenud Peterburi peale ja tekitanud plahvatuse, mis on samaväärne megatoni tuumaplahvatusega.
Meil oli au vaadata seda õudusunenäo stsenaariumi vähendatud versiooni üsna hiljuti. 2013. aastal purunes 30 kilomeetri kõrgusel varisenud Tšeljabinski meteoriit klaasist ja vigastas ühes Vene linnas 1400 inimest. Tema põhjustatud plahvatus vastas 500 kilotoni - Hiroshimale langes umbes 30 pommi -, kuid see oli piisavalt kõrge, et kõik korras olla. Selliseid kukkumisi toimub üsna sageli, keskmiselt kolm korda aastas. Enamik neist esineb ookeani kohal või kaugetes kohtades, nii et neid ei märgata. Ja ikkagi muretseb meid küsimus "kas selline langus juhtub üldse ja millal see juhtub?"
Riigid võtavad seda küsimust väga tõsiselt ja astuvad esimesi samme ohtlike kukkumiste ärahoidmiseks. Jaanuaris moodustas NASA planeetide kaitse koordinatsioonibüroo, millest saab asteroidide vaatlemise ja teiste kosmoseagentuuridega koostöö keskpunkt, kuidas tulla toime suurte kosmosekivide võimaliku kokkupõrkega Maaga.
PDCO kulutab praegu suurema osa jõupingutustest avastamisele, erinevate seireprogrammide koordineerimisele, ütles NASA planeetide kaitsja Lindley Johnson. Sest te ei saa kosmosekividega võidelda, kui te ei tea, kus nad asuvad. "Püüame eelnevalt leida kõike, mis võiks lähiaastatel või isegi aastakümnetel ohtu sattuda," ütleb ta. Niipea kui ohtlik asteroid on avastatud, alustatakse tööd selle konkreetse objekti peatamiseks.
Reklaamvideo:
Lihtsaim meetod hõlmab omamoodi planeedipiljardit, mis kasutab kosmosesondi, et suunata raske objekt (või sond ise) objektiga kokku põrkuma. Siis arvatakse, et asteroid muudab oma kurssi ja lendab Maast mööda.
Euroopa Kosmoseagentuuri ja NASA ühine missioon peab lähiaastatel sellist tehnoloogiat katsetama: selle nimi on Asterod Impact and Delection Assesment (Aida). Missioon koosneb kahest kosmoseaparaadist, ühte nimega Asteroid Impact Mission (Aim), mis käivitatakse 2020. aasta lõpus, ja teisest, Double Asteroid Redirection Test (Dart), mis käivitatakse 2021. aastal.
Aastal 2022 jõuavad nad kahekordsele asteroidile 65803 Didymos, mis lendab koos kaaslase Didymooniga. Didymos on 780 meetrit ja Didymoon 170 meetrit. Noorem pöörab vanemale ümber iga 11.9 tunni järel ja nad asuvad üksteise lähedal - vaid 1100 meetri kaugusel. Kosmoseaparaat Aim kohtub asteroidiga ja uurib selle koostist. Niipea kui Dart saabub, põrkub ta Didymooni ja Aim uurib tagajärgi noorema roki orbiidile. Missiooni eesmärk on välja selgitada, kuidas saate asteroidi ümber suunata, et mitte panna seda ohtlikule trajektoorile. See on tegelikult missiooni kavandamise lähtepunkt.
Sellise missiooni lubaduse mõistmiseks moodustati kuulus Arizona kraater USA-s Arizona osariigis tõenäoliselt Didymoonist kolm korda väiksema objektiga ja selle läbimõõt on 1,18 kilomeetrit. Didymose suurune kivim, mis tabab maad kiirusega 125 meetrit sekundis, põhjustab plahvatuse, mis võrdub kahe megatooniga; sellest piisab linna hävitamiseks. Ja see on minimaalne kiirus. Maksimaalsel kiirusel (umbes 186 meetrit sekundis) väljub see neli megatonni energiat - see on umbes neli miljonit tonni TNT.
"Tahame muuta selle satelliidi orbiiti," ütleb Prantsuse Riikliku Teadusuuringute Keskuse vanemteadur ja Aida meeskonna üks juhte Patrick Michel, "kuna satelliidi orbiidi kiirus põhikorpuse ümber on ainult 19 sentimeetrit sekundis." Isegi väikesi muutusi saab Maast mõõta, lisab ta, muutes Didymooni orbitaalperioodi nelja minuti võrra.
Samuti on oluline vaadata, kas plahvatusohtlik element süttib. "Kõik kokkupõrkemudelid, mille kallal töötame, põhinevad kokkupõrkefüüsika mõistmisel, mida on katsetatud ainult laboratoorsel skaalal sentimeetrites sihtmärkidel," ütleb Michel. Kas need mudelid toimivad ka päris asteroidide osas, pole veel päris selge.
Johnson lisab, et see tehnoloogia on kõige küpsem - inimesed on juba tõestanud võimet asteroidini jõuda, eriti Dawn'i missiooniga Ceresisse ja Rosetta missiooniga komeet 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Lisaks lainepea lähenemisele on olemas ka gravitatsiooniline lähenemine - lihtsalt asetage suhteliselt massiivne kosmoseaparaat asteroidi lähedale orbiidile ja laske nende vastastikusel gravitatsioonijõul suunata objekt õrnalt uuele teele. Selle meetodi eeliseks on see, et sisuliselt peate kosmoselaeva toimetama ainult sihtkohta. NASA ARM-missioon võib seda ideed kaudselt testida; osa sellest plaanist on asteroidi tagastamine Maa-lähedase ruumi.
Kuid aeg on selliste meetodite võtmeelement; Maa orbiidist kaugemale kosmosemissiooni kokkupanemiseks kulub tubli neli aastat ning soovitud asteroidini jõudmiseks kulub kosmoselaevale veel aasta või kaks. Kui aega napib, peate proovima midagi muud.
Californias Santa Barbara ülikooli füüsik Quichen Zhang usub, et laserid aitavad meid. Laser ei plahvata asteroidi nagu mõni Surmatäht, kuid see aurustab väikese osa tema pinnast. Zhang ja tema kolleegid tegid koostööd eksperimentaalse kosmoloogi Philip Lubiniga, et esitada Vaikse ookeani astronoomiaühingule orbitaalsimulatsioonide komplekt.
See plaan võib tunduda ebaefektiivne, kuid pidage meeles, et kui alustate varakult ja töötate pikka aega, saate muuta keha rada tuhandete kilomeetrite pikkuseks. Zhangi sõnul on laseri eeliseks see, et Maakera orbiidile saab ehitada suure laseri, ilma et oleks vaja asteroidi juurde lennata. Kuu aega töötav ühe gigavatise võimsusega laser suudab 80-meetrist asteroidi - nagu Tunguska meteoriit - liikuda kahe maaraadiusega (12 800 kilomeetrit). Sellest piisab kokkupõrke vältimiseks.
Selle idee veel üks variant on saata vähem võimsa laseriga varustatud kosmoselaev, kuid sel juhul peab see jõudma asteroidini ja järgima seda suhteliselt lähedalt. Kuna laser on väiksem - vahemikus 20 kW -, peab see mitu aastat töötama, ehkki Zhangi simulatsioonid näitavad, et asteroidi jälitav satelliit võib selle 15 aasta pärast muidugi maha lüüa.
Zhang ütleb, et Maa orbiidi kasutamise eeliste hulgas on see, et asteroidi või komeedi jälitamine pole nii lihtne, kui see kõlab, hoolimata asjaolust, et oleme seda juba teinud. “Rosetta pidi algselt lendama teisele komeedile (46P), kuid stardi hilinemise tõttu jättis algne sihtkoht atraktiivse positsiooni. Kuid kui komeet otsustab suunduda Maa poole, pole meil võimalust seda paremaks muuta. Asteroidide jälgimine on lihtne, kuid selle saavutamiseks kulub siiski vähemalt kolm aastat.
Johnson märgib aga üht suurimat probleemi, mis on seotud ükskõik millise laseri kasutamisega: keegi pole kunagi kilomeetri pikkust objekti orbiidile lasknud, rääkimata laserist või kogu massiivist. „Selles osas on palju ebaküpseid hetki; pole isegi selge, kuidas usaldusväärselt teisendada päikeseenergiat laserienergiaks nii, et see toimiks piisavalt kaua."
Samuti on olemas "tuumavariant". Kui olete näinud filmi Armageddon, tundub see valik teile lihtne, kuid tegelikult on see palju keerulisem kui tundub. "Peame tarnima kogu infrastruktuuri," ütleb Massimiliano Vasile Straitclyde ülikoolist. Ta pakub plahvatada tuumapommi mingist kaugusest sihtkohast. Nagu laseriga, on kavas osa pinnast aurutada, luues sellega tõukejõu ja muutes asteroidi orbiiti. "Detoneerimise korral saate kasu suurest energiatõhususest," ütleb ta.
Kui laserid ja tuumapommid võivad asteroidi lähemale asumisel kustuda, on isegi nendel juhtudel oluline objekti koostis, kuna aurustumistemperatuur erineb asteroidilt asteroidile. Teine teema on killustiku lendamine. Paljud asteroidid võivad olla lihtsalt kivimite kogumid, mis kleepuvad lõdvalt. Sellise objekti korral lahingupea ei tööta. Gravitatsioonipuksiir on parem - see ei sõltu asteroidi koostisest.
Mis tahes neist meetoditest võib aga seisneda üks viimane takistus: poliitika. 1967. aasta kosmoset käsitlev leping keelas tuumarelvade kasutamise ja katsetamise kosmoses ning gigavatt-laseri orbiidile viimine võib muuta mõned inimesed närviliseks.
Zhang märgib, et kui orbiidil liikuva laseri võimsus väheneb 0,7 gigavatini, tõrjub see asteroidi vaid 0,3 Maa raadiusega - umbes 1911 kilomeetrit. „Väikesed asteroidid, mis võivad linna hävitada, on palju tavalisemad kui planeedi hävitajad. Kujutage nüüd ette, et selline asteroid asub New Yorki viival trajektooril. Sõltuvalt asjaoludest võib asteroidi Maalt kõrvale kaldumise katse ja osaliselt ebaõnnestunud kõrvalekalle viia lennuõnnetuse koha näiteks Londonisse. Kui on eksimisoht, ei lase eurooplased USA-l lihtsalt asteroidi kõrvale kalduda."
Selliseid takistusi oodatakse üldiselt viimasel hetkel. "Nendes lepingutes on lünka," ütleb Johnson, viidates kosmoselepingule ja täielikule testimiskeelu lepingule. Need ei keela ballistiliste rakettide laskmist, mis reisivad läbi kosmose ja võivad olla relvastatud tuumarelvadega. Ja arvestades vajadust kaitsta planeeti, võivad kriitikud olla kannatlikud.
Michelle märgib ka, et erinevalt muudest loodusõnnetustest on see just see, mida me saame vältida. “Selle loomulik oht on tsunami jmsga võrreldes väga väike. Kuid sel juhul saame vähemalt midagi ära teha."
ILYA KHEL
