Jeśli gigantyczny obiekt wygląda na to, że uderzy w Ziemię, ludzkość ma kilka opcji: młotkuj go statkiem kosmicznym wystarczająco twardym, aby go zrzucić z kursu, wysadzić w powietrze bronią nuklearną, pociągnąć go ciągnikiem grawitacyjnym, a nawet zwolnić w dół za pomocą skoncentrowanego światła słonecznego.
Będziemy musieli zdecydować, czy odwiedzisz ją najpierw z misją zwiadowczą, czy też natychmiast przeprowadzimy atak na pełną skalę.
To wiele decyzji, które należy podjąć w ramach egzystencjalnej przymusu, dlatego zespół badaczy MIT opracował przewodnik, opublikowany w lutym w czasopiśmie Acta Astronautica, aby pomóc przyszłym deflektorom planetoid.
W filmach nadchodząca asteroida jest zazwyczaj szokiem w ostatniej chwili: wielką, śmiertelną skałą lecącą wprost na Ziemię jak kula z ciemności, która dzieli zaledwie tygodnie lub dni od jej odkrycia i przewidywanego uderzenia. To prawdziwe zagrożenie, według prezentacji NASA Office of Planetary Defense, w której uczestniczył Live Science. Ale NASA uważa, że dostrzegła większość największych, najbardziej śmiercionośnych obiektów, które mają nawet niewielką szansę na uderzenie w Ziemię - tak zwanych zabójców planet. (Oczywiście istnieje prawdopodobnie wiele mniejszych skał - wciąż wystarczająco dużych, aby zabić całe miasta - które pozostają nieodkryte).
Ponieważ większość dużych obiektów w sąsiedztwie Ziemi jest już uważnie obserwowana, zapewne otrzymamy wiele ostrzeżeń, zanim ktoś uderzy w Ziemię. Astronomowie obserwują te kosmiczne skały, gdy zbliżają się do Ziemi, aby sprawdzić, czy prawdopodobnie przejdą przez jedną z „dziur od klucza”. Każda zagrażająca Ziemi asteroida zbliża się i oddala od Ziemi w różnych punktach na orbicie wokół Słońca. I wzdłuż tej ścieżki, w pobliżu Ziemi, ma dziurki od klucza. Te dziurki od klucza to regiony kosmosu, przez które musi przejść, aby podczas kolizji z naszą planetą trafić na kurs kolizyjny…
„Dziurka od klucza jest jak drzwi - gdy zostaną otwarte, asteroida uderzy wkrótce potem w Ziemię, z dużym prawdopodobieństwem”, Sung Wook Paek, główny autor badania i inżynier Samsung, który był absolwentem MIT w momencie pisania artykułu, powiedział w oświadczeniu.
Według gazety najłatwiej powstrzymać obiekt przed uderzeniem w Ziemię, zanim trafi on w jedną z tych dziur. To powstrzyma obiekt przed dotarciem w kierunku uderzenia - w tym momencie oszczędzanie Ziemi wymagałoby znacznie więcej zasobów i energii i wiązałoby się ze znacznie większym ryzykiem.
Paek i jego współautorzy wyrzucili z ręki większość bardziej egzotycznych schematów odchylania asteroid, pozostawiając jedynie detonację jądrową i impaktory jako poważne opcje. Pisano, że detonacja jądrowa jest również problematyczna, ponieważ nie jest pewne, jak dokładnie zachowa się asteroida po wybuchu nuklearnym, a także, że polityczne obawy dotyczące broni nuklearnej mogą powodować problemy dla misji.
Ostatecznie wylądowali na trzech opcjach misji, które można rozsądnie przygotować w krótkim czasie, gdyby zauważono planetoidę-zabójcę zmierzającą w stronę dziurki od klucza:
- Misja „typu 0” polegająca na wystrzeleniu jednego, ciężkiego statku kosmicznego w kierunku nadlatującego obiektu, mająca na celu wykorzystanie najlepszych dostępnych informacji na temat makijażu i trajektorii obiektu, aby zrzucić go z kursu.
- Misja „typu 1”, w której najpierw rozpoczyna się zwiad, który zbiera dane z bliska o asteroidzie przed wystrzeleniem głównego impaktora, aby lepiej wycelować strzał w celu uzyskania maksymalnego efektu.
- Misja „typu 2”, w której jeden mały impaktor wystrzeliwany jest w tym samym czasie co zwiadowca, aby zrzucić obiekt nieco z kursu. Następnie wszystkie informacje od zwiadowcy i pierwszego uderzenia służą do dostrojenia drugiego małego uderzenia, który kończy zadanie.
Naukowcy napisali, że problem z misjami „typu 0” polega na tym, że teleskopy na Ziemi mogą gromadzić jedynie przybliżone informacje o zabójcach planet, które wciąż są odległymi, ciemnymi, stosunkowo małymi obiektami. Bez dokładnych informacji o masie, prędkości lub składzie fizycznym obiektu misja impaktora będzie musiała polegać na pewnych nieprecyzyjnych szacunkach i ma większe ryzyko niewłaściwego wytrącenia przychodzącego obiektu z dziurki od klucza.
Naukowcy napisali, że misje typu 1 mają większe szanse powodzenia, ponieważ mogą znacznie dokładniej określić masę i prędkość nadchodzącej skały. Ale wymagają również więcej czasu i zasobów. Misje typu 2 są jeszcze lepsze, ale rozpoczęcie ich wymaga jeszcze więcej czasu i zasobów.
Naukowcy opracowali metodę obliczania, która misja jest najlepsza, na podstawie dwóch czynników: czasu między rozpoczęciem misji a datą, w której zabójca planety osiągnie dziurkę od klucza, oraz trudności związanych z właściwym przekierowaniem konkretnego zabójcy planety.
Stosując te obliczenia do dwóch dobrze znanych planetoid-zabójców w ogólnym sąsiedztwie Ziemi, Apophis i Bennu, naukowcy opracowali kompleksowy zestaw instrukcji dla przyszłych deflektorów planetoid na wypadek, gdyby jeden z tych obiektów zaczął zmierzać do dziurki od klucza.
Okazało się, że mając wystarczająco dużo czasu, misje typu 2 były prawie zawsze właściwym sposobem na odepchnięcie Bennu. Jeśli jednak czasu było mało, można było przystąpić do szybkiej i brudnej misji typu 0. Było tylko kilka przypadków, w których misje typu 1 miały sens.
Apophis to inna, bardziej skomplikowana historia. Jeśli było mało czasu, misja typu 1 była zazwyczaj najlepszą opcją: szybko zbieraj dane, aby odpowiednio ukierunkować uderzenie. Biorąc pod uwagę więcej czasu, misje typu 2 były czasem lepsze, w zależności od tego, jak trudno było zboczyć z kursu. Nie było sytuacji, w których misja typu 0 miałaby sens dla Apophisa.
W obu przypadkach, jeśli czas byłby zbyt krótki, naukowcy odkryli, że żadna misja nie odniesie sukcesu w odwróceniu skały
Różnice między skałami sprowadzały się do poziomu niepewności co do ich mas i prędkości, a także tego, jak ich wewnętrzne materiały zareagują na uderzenie.
Te same podstawowe zasady mogą być wykorzystane do badania innych potencjalnych zabójców planet, a przyszłe badania mogłyby obejmować inne opcje odchylania asteroid, w tym broń nuklearną, napisali naukowcy. Im bardziej złożona jest lista opcji, tym trudniejsze stają się obliczenia. W końcu, jak napisali, przydatne byłoby szkolenie algorytmów uczenia maszynowego do podejmowania decyzji na podstawie dokładnych dostępnych danych w dowolnym scenariuszu zabójcy planet.
