Dômyselný systém na drvenie asteroidov môže byť jedinou šancou Zeme pri katastrofe

Ilustrácia Pulverize It. (Lubin/Experimental Cosmology Group, UCSB)

Pohľad na nočnú oblohu môže vyvolať pocit úžasu, pokiaľ ide o miesto ľudstva vo vesmíre. To však nie je všetko, čo môže vyvolať.

Ak sa vyznáte asteroid údery ako ten, ktorý vyhladil dinosaurov Potom dokonca aj letmý meteorit môže odstrčiť váš príjemný pocit úžasu.

Čo ak?



Našťastie je planetárna obrana pre niektorých vedcov a inžinierov na prvom mieste. Jedným z týchto vedcov je profesor Philip Lubin z Kalifornskej univerzity v Santa Barbare.

Lubin rozvíja svoj nápad s názvom PI-Terminal Defense for Humanity. PI je skratka pre Pulverize It a Lubin si myslí, že rozdrvenie prichádzajúcej nárazovej hlavice na malé kúsky je našou najlepšou stávkou na to, aby sme sa v krátkom čase ochránili pred asteroidom.

Scenár Pulverize It. (Lubin/Experimental Cosmology Group, UCSB)

Lubin predstavil svoju myšlienku PI Planetary Defense na konferencii Planetary Defense Conference v roku 2021. Jeho nápad je teraz ocenený v prvej fáze programu NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). Cieľom NIAC je propagovať a podporovať vizionárske nápady, ktoré môžu zmeniť budúce misie NASA.

NASA prevádzkuje Úrad pre koordináciu planetárnej obrany (PDCO) a Lubinova myšlienka PI Planetary Defense zodpovedá mandátu tohto úradu.

Hrozba útoku asteroidu je skutočná. Masívny asteroid ako ten, ktorý vyhladil dinosaurov, by zabil našu civilizáciu. Čelili sme viacerým menším hrozbám, ako napr Tunguzská udalosť a Čeľabinský meteor , ale môžeme sa spoľahnúť na šťastie, že sa vyhneme ničivým dopadom? To by nebolo múdre.

„Zatiaľ bolo ľudstvo ušetrené od rozsiahlej katastrofy, akou boli naši predchádzajúci nájomníci, ale počítať s tým, že budeme mať šťastie, je z dlhodobého hľadiska zlá stratégia,“ povedal Philip Lubin v roku 2021.

NASA je zaneprázdnená hľadaním a katalogizáciou asteroidov, ktoré predstavujú hrozbu pre Zem. Ale to je len prvý krok. Musíme vyvinúť spôsoby, ako ochrániť Zem pred katastrofálnym dopadom.

Veľká časť úvah o zmierňovaní dopadu asteroidov je zameraná na dlhé dodacie lehoty. Ak vieme mesiace alebo roky dopredu, kedy asteroid narazí na Zem, môžeme vyslať kinetický impaktor, aby presmeroval asteroid. S dostatočným predstihom dokáže aj malý kinetický impaktor presmerovať veľký asteroid preč od nás.

Ale čo ak je času málo? Čo ak to zistíme príliš neskoro? Čo ak sme vystrelili kinetickú nárazovú hlavicu, ale tá sa minula alebo nejako pokazila? Tu by mohla prísť na rad Lubinova myšlienka PI.

Fragmentové oblaky zo záchytov malých (hore) a veľkých (dole) asteroidov. (Lubin 2021)

Hlavnou myšlienkou PI je rozdrviť asteroid na menšie úlomky, ktoré by potom zhoreli v zemskej atmosfére.

V článku pre NIAC z 18. februára 2022 Lubin napísal:

„V scenároch krátkeho zachytenia fragmenty asteroidu s maximálnym priemerom ~10 metrov [približne 33 stôp] umožňujú zemskej atmosfére pôsobiť ako „skládka lúčov“, kde fragmenty buď zhoria v atmosfére, alebo prasknú vzduchom s primárnym kanálom. energie prechádzajúcej do priestorovo a časovo nekorelovaných rázových vĺn.“

Myšlienkou PI je navrhnúť nárazovú hlavicu, ktorá je nielen kinetická, ale aj výbušná. Nárazové zariadenie by bolo vybavené penetračnými tyčami na prepichnutie asteroidu. Výbušniny by vyplnili niektoré tyče a výsledná explózia by rozdrvila bolid na menšie kúsky, dúfajme, že s priemerom 15 m alebo menej.

Kusy by vytvorili oblak trosiek. V závislosti od veľkosti bolidu, veľkosti zariadenia a vzdialenosti od Zeme pri výbuchu môžu niektoré úlomky zasiahnuť Zem. Ale veľká časť by bola zničená trením o zemskú atmosféru.

'Efektívnosť prístupu závisí od času na zachytenie a veľkosti asteroidu, ale umožňuje účinnú obranu proti asteroidom v triede s priemerom niekoľko stoviek metrov a môže prakticky eliminovať hrozbu hromadného ničenia spôsobenú týmito hrozbami,' povedal Lubin. vysvetľuje.

Podľa Lubina by systém PI mohol byť na obežnej dráhe okolo Zeme alebo dokonca umiestnený na mesačnej základni.

„V porovnaní s inými scenármi znižovania hrozieb predstavuje tento prístup mimoriadne nákladovo efektívny, testovateľný a nasaditeľný prístup s logickým plánom vývoja a testovania. Predbežné nasadenie systému na obežnú dráhu alebo lunárnu základňu umožňuje v prípade potreby rýchlu reakciu rádovo menej ako jeden deň,“ povedal Lubin.

'Veľkou výhodou tohto prístupu je to, že umožňuje terminálnu obranu v prípade krátkych varovných časov a zmiernenie vzdialenosti cieľa, kde vychýlenie obežnej dráhy nie je možné,' povedal Lubin. 'Dokonca zachytí tak blízko.' mesiac s dobou zachytenia niekoľko hodín pred nárazom sú životaschopné.“

Mesiac má niekoľko základných výhod. Jednak nemá žiadnu atmosféru, takže ako základňa na pozorovanie prostredia asteroidov v blízkosti Zeme by umožnila „diaľkovú optickú/NIR LIDAR detekciu“ prichádzajúcich asteroidov. Mesiac má tiež nižšiu únikovú rýchlosť ako Zem, vďaka čomu sú štarty jednoduchšie a lacnejšie.

Spustenie veľkého explozívneho impaktora zo Zeme sa časom tiež stáva uskutočniteľnejším. Ťažké nosné rakety ako Falcon Heavy od SpaceX, Space Launch System od NASA a ďalšie sú predzvesťou nového veku výkonnej raketovej technológie.

Lubin hovorí, že PI systém potrebuje iba päť hodín pred nárazovým oknom, aby zničil asteroid veľkosti objektu v Tunguzskej udalosti.

Tento objekt mal pravdepodobne priemer asi 50 metrov a explodoval silou asi 10 megaton. V odľahlej časti Sibíri vyvrátila milióny stromov. Ak by predmet takej veľkosti vybuchol nad jedným z našich miest, bolo by to zničujúce.

Čeljabinský meteor vyhodil okná z budov a spôsobil zranenia, pričom mal priemer len asi 20 metrov.

Systém by mohol fungovať aj pri masívnych asteroidoch ako Apophis. Apophis prejde blízko Zeme v roku 2029, ale nebude mať dopad na Zem. Ak však počas svojho preletu v roku 2029 prejde cez to, čo sa nazýva „gravitačná kľúčová diera“, mohlo by byť dostatočne postrčené, že by pri nasledujúcom prelete mohlo zasiahnuť Zem.

Apophis má priemer asi 370 metrov a jeho výnos je asi štyri gigatony. Lubin povedal, že jeho PI systém by mohol úspešne zničiť asteroidy veľkosti Apophis 10 dní pred nárazom.

Bude zaujímavé sledovať, ako ďalej Lubin rozvinie svoj nápad na obranu proti asteroidom Pulverize It. NASA spustila svoju misiu Double Asteroid Redirection Test v novembri 2021. DART smeruje k systému dvojitých asteroidov Didymos a jeho menšiemu spoločníkovi Dimorphos, ktorý obieha okolo Didymos.

Dimorphos nie je na trajektórii smerom k Zemi. DART je čisto testovacia misia a dopad na Dimorphos povedie k miernej zmene trajektórie systému dvojitých asteroidov. NASA bude po dopade monitorovať systém, aby zistila, či bola misia úspešná.

Ale nie je dôvod, aby sme nemohli paralelne vyvíjať viaceré systémy na zmiernenie asteroidov. To môže byť najrozumnejšia cesta vpred.

Keď budeme stále lepší v hľadaní všetkých asteroidov, ktoré ohrozujú Zem, budeme lepšie pripravení na zachytenie asteroidov s pokročilými dodacími lehotami. Žiadny systém však nie je spoľahlivý.

Pre ľudstvo by bolo múdre vyvinúť ďalší systém, ktorý by sa mohol rýchlo spustiť a použiť v krátkom čase. Potom sa môžeme pozrieť na oblohu a relaxovať.

Tento článok pôvodne publikoval Vesmír dnes . Čítať pôvodný článok .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.