Asteroida 951 Gaspra zabrana przez statek kosmiczny Galileo. Źródło zdjęcia: NASA / JPL. Kliknij, aby powiększyć.
Posłuchaj wywiadu: Gravity Tractor Beam (4.8 MB)
Lub subskrybuj podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Radząc sobie z asteroidami, które uderzą w Ziemię, teraz, jak rozumiem, musisz znaleźć ekipę najwyższej jakości górników naftowych. I musisz umieścić je na promie kosmicznym i wysłać z asteroidą kilka bomb nuklearnych, aby wysadzić go w powietrze. Teraz mówisz mi, że może nie jest to najlepszy sposób?
Dr Love: To zależy od tego, jaki jest twój cel. Jeśli Twoim celem jest nakręcenie filmu, który przyniesie mnóstwo pieniędzy, oszalej; to jest dokładnie właściwy sposób, aby to zrobić. Jeśli Twoim celem jest rzeczywiście zapobiec zderzeniu z Ziemią, mamy nadzieję, że może istnieć prostsza metoda radzenia sobie z tym.
Fraser: W porządku, więc jaką prostszą metodę sugerujesz?
Miłość: Cóż, proponowaną przez nas metodą jest wysłanie stosunkowo dużej i ciężkiej sondy kosmicznej - nie tak dużej i ciężkiej, że nie jesteśmy w stanie sobie tego wyobrazić - do asteroidy i zamiast próby wysadzenia asteroidy lub wylądowania i odepchnij rzecz na bok (oba te pomysły zostały zasugerowane, ale mają pewne trudności), sugerujemy po prostu zaparkować statek kosmiczny obok niego i pozwolić, aby się tam zawisł. A jeśli pozwolisz, aby unosił się tam przez rok, bardzo bardzo stopniowo, niewielkie przyciąganie grawitacyjne między asteroidą i statkiem kosmicznym spowoduje przyciągnięcie asteroidy w kierunku statku kosmicznego. Statek kosmiczny unosi się w stałej odległości od asteroidy, a to oznacza, że bardzo stopniowo odrywa asteroidę od kursu, wykorzystując grawitację jako rodzaj liny holowniczej. A jeśli zdołasz dostatecznie ostrzec swoją asteroidę - jeśli wiesz, że zbliża się ona około 20 lat, zanim uderzy - to możesz zabrać statek kosmiczny i utrzymywać go przez około rok, możesz wyciągnąć go wystarczająco, aby zamiast uderzać w Ziemię, tęskni za Ziemią.
Fraser: Teraz wszystkie media i wszystkie filmy o katastrofach obracają się wokół jakiegoś astronoma, który zauważył niebezpieczną asteroidę na trzy miesiące przed jej uderzeniem. Wygląda na to, że Twoje rozwiązanie obejmuje więcej niż 20 lat. Czy uważasz, że teraz jest to bardziej realistyczny scenariusz?
Miłość: Trudno to wiedzieć. Tak naprawdę nie odkryliśmy jeszcze wszystkich planetoid, które mogłyby potencjalnie uderzyć w Ziemię. Mamy wielu ludzi, którzy bardzo zajęci są tym problemem; co noc odbywają się wyszukiwania. Myślę, że wiele z nich jest zautomatyzowanych, a nie jakiś samotny facet na szczycie góry, który spogląda na soczewkę teleskopu. I możliwe, że jutro zdamy sobie sprawę, że nadchodzi coś, co mogłoby nas uderzyć, o czym nie wiedzieliśmy i może upłynąć trzy miesiące od uderzenia w Ziemię. To z pewnością byłoby niefortunne. Ale w przyszłości prawdopodobnie znamy wszystkie te rzeczy; znają wszystkie ich orbity i możemy przewidzieć trafienie na długo, zanim ono nas uderzy. I to jest scenariusz, z którym nasze rozwiązanie będzie w stanie sobie poradzić.
Fraser: A więc z jaką wielkością planetoid byłbyś w stanie sobie poradzić?
Miłość: kilkaset metrów. Wielkość stadionu piłkarskiego lub centrum kongresowego.
Fraser: A jak wyglądałby sam statek kosmiczny? Jakie elementy by na nim miał?
Miłość: kiedy wpadliśmy na pomysł naszego małego papieru, wyciągnęliśmy projekt statku kosmicznego zasadniczo z półki. To projekt Prometeusza NASA, w ramach którego zamierzali wysłać duży statek kosmiczny napędzany energią jądrową na orbitę księżyca Jowisza w Europie i zrobić tam wiele interesujących badań naukowych. Jest to 20-tonowy statek kosmiczny z elektrycznymi silnikami odrzutowymi, tzn. Wykorzystuje energię elektryczną do ogrzania gazu do ekstremalnie wysokich temperatur i wypchnięcia go z tyłu. Masz cudowną oszczędność paliwa; duża zdolność do poruszania się statku kosmicznego przy niewielkiej ilości paliwa, ale ciąg jest naprawdę niewielki. Możesz zdobyć tylko niuton (około jednej piątej funta) siły. Masz więc duży elektryczny napęd, statek kosmiczny zasilany energią jądrową - prawdopodobnie będzie to długa chuda sprawa, ponieważ będziesz potrzebować dużo grzejników, aby odrzucić ciepło odpadowe z reaktora jądrowego. Będzie miał zestaw silników odrzutowych, zbiornik paliwa oraz niektóre elementy nawigacji i nawigacji. W zależności od ustawienia tego statku kosmicznego zdecydowaliśmy, że jeśli umieścisz reaktor, który jest ciężki, i zbiornik paliwa, który jest ciężki, w pobliżu asteroidy - zwisającej z silników odrzutowych - to otrzymasz większą masę w pobliżu asteroida, a to zwiększa siłę przyciągania grawitacyjnego, ponieważ siła grawitacji gwałtownie maleje wraz ze wzrostem odległości między dwiema masami. Pomaga także ustabilizować swój statek kosmiczny i po prostu pomaga ci dookoła, jeśli położysz ciężkie elementy na asteroidzie, a pędniki są na górze.
Fraser: Och, rozumiem, byłoby prawie tak, jakbyś miał piłkę na końcu liny, zwisającą z ciężką częścią - reaktorem i całym paliwem - wiszącą tak blisko asteroidy, jak to możliwe, podczas gdy wszystkie pędniki są w górę liny, odciągając ją.
Miłość: Dokładnie tak. Oczywiście musisz odchylić silniki odrzutowe, aby wydobywający się z nich strumień gorącego gazu nie uderzył w asteroidę. Nie ma sensu przyciągać asteroidy do siebie z grawitacją, a jednocześnie pchasz ją pióropuszami. Potrzebujesz ich na zewnątrz, aby pióropusze nie trafiły w asteroidę, co pomoże poprawić siłę holowania.
Fraser: Czy masz jakieś cele, które Twoim zdaniem mogą być dobrą ofiarą tego rodzaju strategii ruchowej?
Miłość: Rozwijaliśmy ten pomysł jako ogólny pomysł i lataliśmy do wszystkiego. Jednak istnieje Asteroida 99942 Apophis, która powinna zbliżać się do Ziemi, jak sądzę, w 2029 roku. A jeśli ta asteroida zdarzy się, by przeleciała dokładnie w odpowiednim miejscu w przestrzeni kosmicznej, gdy mija Ziemię, ma szansę wrócić za 7-8 lat i uderzyło nas, co byłoby złe. A ta asteroida jest doskonałym celem dla tego rodzaju misji. Jeśli uda nam się do niego dotrzeć przed pierwszym przelotem Ziemi, ustawi się w kolejce do zderzenia za drugim razem. Powodem tego jest to, że te muchy wypaczają ścieżkę asteroidy, tak że niewielka zmiana kierunku lotu przed przelotem powoduje ogromną zmianę kierunku lotu po przelocie. To jest jak bank zastrzelony w basenie. Mały drobny błąd w pierwszej części, po odbiciu błąd zostaje pomnożony. Możesz więc użyć ciągnika grawitacyjnego, który nie był napędzany energią jądrową i nie ważył 20 ton. Możesz użyć 1-tonowego ciągnika grawitacyjnego z napędem chemicznym, aby nieznacznie zboczyć z tej asteroidy przed przelotem Ziemi, aby asteroida nie zbliżała się do nas.
Fraser: Rozumiem, że jeśli masz asteroidę, która zbliża się do nas za 20 lat, możesz przenieść swój duży ciągnik napędzany silnikiem jonowym. Jak długo musiałbyś spędzić przy asteroidzie?
Miłość: około roku.
Fraser: Ale jeśli ma zamiar zrobić przelot, możesz dokonać bardzo małej zmiany, a to wciąż wyrzuciłoby go z złej orbity na dobrą orbitę.
Miłość: Racja, wykorzystasz ten przelot Ziemi, aby pomnożyć niewielki efekt, jaki wywierasz na asteroidę swoim statkiem kosmicznym przed przelotem. A potem po przelocie efekt jest znacznie większy.
Fraser: Jaki jest teraz etap twojej propozycji? Jaka jest teraz jego przyszłość?
Miłość: Trudno to wiedzieć. W tej chwili przedstawiliśmy propozycję, wpadliśmy na ten pomysł i ludzie o tym mówią. Mój współautor, Ed Lu i ja, napisaliśmy wiele artykułów naukowych do publikacji i żaden z nich nie zwrócił nawet dziesiątej uwagi. Więc pomysł istnieje i zobaczymy, co się stanie. Myślę, że debata stanie się o wiele bardziej ukierunkowana, jeśli rzeczywiście odkryjemy asteroidę, która znajduje się na ścieżce zderzenia z Ziemią. W takim razie naprawdę musimy się spotkać i zdecydować, co z tym zrobimy.
Fraser: Cóż, to moja troska o cały proces ochrony Ziemi przed planetoidami. Istnieje duża niepewność w przewidywaniu, kiedy i gdzie trafi asteroida. Im lepiej możesz oznaczyć orbitę, tym lepiej możesz wiedzieć, czy będzie to ryzyko. W wielu przypadkach, jeśli masz już te 30 lat, decydenci i prawodawcy mogą powiedzieć: cóż, poczekajmy, aż się dowiemy. A jednak, im więcej wiesz lepiej, tym mniejsza szansa na zmianę orbity.
Miłość: Tak, to zawsze prawda, a natura ludzka odgrywa w tym dużą rolę. Nikt nie doznał uderzenia asteroidy, więc trudno jest porównać to z rzeczami, których doświadczyliśmy, takimi jak tsunami i huragany, aby wziąć kilka ostatnich przykładów. Rzeczy, o których wiemy i czego doświadczamy za życia człowieka, są zawsze łatwiejsze do wizualizacji i zrozumienia. I żeby ludzie zwracali uwagę na coś, co wydaje się czymś w rodzaju ezoterycznej i naukowej fikcji; czy to prawda, czy ludzie to wymyślają? Nie znam na to dobrego rozwiązania, ale fakt, że ludzie mówią o tym pomyśle i myślą o nim - i to nie tylko w wyższych kręgach akademickich - na całym świecie, uważam za dobry znak. Przynajmniej myślimy o problemie i jak go rozwiązać.
