תוֹכֶן
האם נוכל לעשות משהו בקשר לאסטרואיד שנועד לפגוע בכדור הארץ? התשובה היא, כן, בתנאי שהיא קטנה מספיק ושיש לנו מספיק זמן לשלוח חללית שתמטה אותה. כפי שנראה, ככל שיש זמן האזהרה ארוך יותר, כך נוכל האסטרואיד להיות גדול יותר. רבים מההיבטים של הפחתת השפעת אסטרואידים סיכמו את דוח משמר החלל. לאחרונה, נאס"א השלימה גם היא מחקר ומשתמשת בקונגרס בכדי להחליט אילו צעדים ארה"ב ומדינות אחרות יכולות וצריכות לנקוט.
אסטרונומים בילו זמן רב בניסיון להבין כיצד להציל את כדור הארץ מהשפעת אסטרואידים. ראשית צריך למצוא את כל האסטרואידים, לחשב את מסלוליהם ולראות אילו מתקרבים בצורה מסוכנת לכדור הארץ. ברגע שאתה מכיר את המסלול אתה יכול להבין מתי הוא יפגע. זה אומר לך כמה זמן יש לך אזהרה. ולבסוף, אם תצליחו להבין את המסה של האסטרואיד, תוכלו לחשב כמה קשה לכם לדחוף אותו בכדי לשנות את מסלולו מספיק כדי להחמיץ את כדור הארץ. הרעיון של הוליווד לשלוח פצצה "לפוצץ אותה" אינו מציאותי מכיוון שרכבי שיגור של ימינו אינם יכולים לשאת פצצה מספיק גדולה. חוץ מזה, במקום גוף גדול אחד, אתה עלול בסופו של דבר עם הרבה שברים קטנים שפנו לכיוון כדור הארץ.
למצוא אותם
למצוא אסטרואידים קל יחסית. הראשון נמצא על ידי ג'וזפה פיאצי בשנת 1801. כיום, מספר מצפי מצפה מוקדשים למצוא אסטרואידים ולעקוב אחריהם (Spacewatch, NEAT, Pan-STARRS, LONEOS ואחרים). נכון לעכשיו נמצאו כ 80% מהאסטרואידים בקוטר של יותר מ 1 ק"מ. לאף אחד מאלו אין מסלול שיוביל אותם אל עין שוורים יבשתית. בשנת 2004 התגלה אסטרואיד בגודל 250 מ 'שצפוי לעבור קרוב לכדור הארץ ב- 13 באפריל 2029 (יום שישי ה -13!). ההסתברות להשפעתו של האסטרואיד נקראת Apophis, והיא 1 ב 45000 וצפויה לרדת ככל שהמסלול מעודן בשנים הקרובות. אסטרואיד 1950 DA יתקרב מאוד לכדור הארץ בשנת 2880. לאור חוסר הוודאות במסלולו, השפעה נותרה אפשרות.
כשמדובר בהשפעות אסטרואידים, הגודל משנה. אסטרואידים קטנים בקוטר של כעשרה מטרים הם איום קטן מכיוון שהם יתפרקו או יישרפו באטמוספרות. אלה הגדולים מכחמישה ק"מ בקוטר גדולים מכדי שנוכל לעשות משהו בעניין. אלה רק הערכות מכיוון שמדובר במסה ולא בקוטר שחשוב. כמה אסטרואידים הם "ערימות הריסות", אוספים מאוחדים באופן רופף של גופים קטנים יותר המוחזקים יחד על ידי כוח הכובד החלוש של האסטרואיד. אחרים הם סלעים קשוחים וצפופים כמו כונדיטות ומגהצים. אך באופן גס, טווח הגודל שחשוב הוא בין 10 מ 'ל -5000 מטר קוטר. אז חשבו מבחינת סלעים בגודל הבית שלכם להר. ראשמור.
אם נמצא אסטרואיד עליו כתוב שם כדור הארץ, יש הרבה לעשות. לא ידוע כי מסלולי דיוק אינסופיים, תמיד קיימים אי וודאויות קטנות. האם הוא באמת יפגע בכדור הארץ או שהוא יעבור על פנינו בבטחה עם כמה אלפי ק"מ לחסוך? (כמה אלפי ק"מ זה מאוד מאוד קרוב!) בעוד שחלק מהאסטרונומים עובדים כדי להדק את הדיוק של המסלול, אחרים ינסו למדוד את מסת האסטרואיד.
מדידתם
זה מסובך. אפילו בטלסקופ הגדול ביותר, רוב האסטרואידים אינם אלא נקודות נקודת אור בשמי הלילה. אנחנו לא יכולים לראות את הגודל והמבנה שלהם בפועל, רק את צבעם ואת בהירותם. מתוך אלה וניחוש לגבי צפיפות האסטרואיד, אנו יכולים להעריך את המסה. אולם אי הוודאות גדולה מכדי שתוכל לבצע משימת סטיה מהימנה. אז השלב הבא יהיה לשלוח חללית לאסטרואיד כדי למדוד את המסה שלה ותכונות אחרות כמו צורה, צפיפות, הרכב, קצב סיבוב ומלכידות. זה יכול להיות מעוף או נחיתה. משימה כזו תספק גם מידע מסלול מדויק ביותר מכיוון שהחללית יכולה לפעול כמגדלור או לשתול משדר רדיו על האסטרואיד.
סטיה של האסטרואיד היא החלק הקשה, אם כי הפיזיקה די פשוטה. הרעיון הוא לדחוף את האסטרואיד ולשנות את מסלולו בכמות זעירה. בדרך כלל זה יפגע בכדור הארץ בסביבות 30 קמ"ש, אם כי זה תלוי אם הוא הגיע לצדדים, חזיתית או מאחור. אבל ניקח כדוגמה 30 קמ"ש.
אנו מכירים את רדיוס כדור הארץ: 6375 ק"מ. אם אנו יודעים כמה זמן אזהרה להשפיע - נניח 10 שנים - כל שעלינו לעשות הוא להאיץ או להאט את האסטרואיד ב 6375 קמ"ש / 10 שנים, או בערך 2 ס"מ / שניה. אסטרואיד בקוטר 1 ק"מ שוקל כ 1.6- מיליון טון. כדי לשנות את מהירותו ב -2 ס"מ / שניות דורש יותר משלושה מגה-אנרגיה.
הבטיחות תלויה במציאת האסטרואידים מוקדם ככל האפשר. ברור שככל שיש לך יותר זמן אזהרה, כך קל יותר לבצע את השינוי מכיוון שאתה לא צריך לדחוף חזק באותה מידה. או שתוכלו לעכב את הדחיפה בזמן שאתם מצמצמים את המסלול או מפתחים טכנולוגיה. לחלופין, זמן אזהרה קצר אומר שאתה צריך להיות עסוק וללחוץ חזק ככל שתוכל. אזהרה מוקדמת היא הגישה הטובה ביותר. כמו שנאמר, "תפר בזמן חוסך תשעה."
שביטים הם קלף הבר של משחק ההשפעה היבשתי. לרוב הם מתגלים רק כמה חודשים לפני שהם ניגשים למערכת השמש הפנימית. עם קוטרים של כמה קילומטרים ומהירויות של עד 72 קמ"ש, הם מהווים איום בלתי אפשרי לניהול. עם פחות מאשר כמה שנות אזהרה, כנראה שלא יהיה מספיק זמן לבצע משימת סטיה.
החללית התרסקה במכוון בגרעין של שביט טמפל 1 בסביבות 10 קמ"ש. זו הייתה התוצאה. 4 ביולי 2005. תמונה של נאס"א.
מסיטה אותם
ישנן מספר דרכים להטיה של אסטרואידים, אף כי מעולם לא נוסו. הגישות מתחלקות לשתי קטגוריות - סטיות אימפולסיביות הדוחקות את האסטרואיד באופן מיידי או תוך מספר שניות, והסטות "דחיפה איטית" המפעילות כוח חלש על האסטרואיד במשך שנים רבות.
סתימות אימפולסיביות מגיעות בשני סוגים: פצצות וכדורים. שניהם נמצאים ביכולות טכנולוגיות עכשוויות. על ידי הטלת פצצה על האסטרואיד או בסמוך לו, חומר מפוצץ מהשטח. האסטרואיד נרתע בכיוון ההפוך. לאחר שידעה המסה של האסטרואיד, קל להבין כמה גדול יש להשתמש בפצצה. מטעני הנפץ הגדולים ביותר שיש לנו הם פצצות גרעין. הם האמצעים האנרגטיים והאמינים ביותר להפקת אנרגיה ולכן סטיה גרעינית היא הגישה המועדפת. פצצות גרעין חזקות פי מאות על הגישה הטובה ביותר הבאה; כדורים.
גם גישת "הכדור" היא פשוטה. השלכת מהירה גבוהה נגועה באסטרואיד. נכון לעכשיו יש לנו את הטכנולוגיה לשלוח כדור שמשקלו כמה טונות לאסטרואיד. אם המהירות הייתה מספיק גבוהה, גישה זו עשויה להניב דחיפות גדולות פי כמה ממה שהייתה נובעת מההשפעה בלבד מכיוון שחומר יופץ מהאסטרואיד באותה צורה שבה עושה פצצה. למעשה, גישת הכדור - "הסטה קינטית" כפי שהיא מכונה - למעשה נוסה באופן עקיף. בשנת 2005 תמר חלל ה- Deep Impact של נאס"א בכוונה לדרכו של כוכב השביט טמפל 1. המטרה הייתה להכות חור בשביט ולראות מה יצא. וזה הצליח. בעוד שהשינוי במהירות שביט היה קטן מכדי למדוד, הטכניקה הוכיחה שאנו יכולים לעקוב אחר אסטרואיד ולמקד אותו בהצלחה.
דוחפים איטיים הם ברובם רעיוניים ברגע זה. הם כוללים: מנועי יון, טרקטורי כוח משיכה ונהגי המונים. הרעיון הוא להעביר את המכשיר לאסטרואיד, לנחות ולהתחבר אליו ואז לדחוף או למשוך ברציפות במשך שנים רבות. מנועי יונים ונהגי המונים ירו חומר במהירות גבוהה מהשטח. כמו קודם, האסטרואיד נרתע. טרקטור כוח משיכה הוא מסה מבוקרת הבולטת מהאסטרואיד באמצעות משהו כמו רץ יונים. מסת הטרקטור מושכת את האסטרואיד באמצעות כוח המשיכה שלו. היתרון של כל הדוחפים האיטיים הוא שככל שהאסטרואיד מועבר, ניתן לעקוב אחר מיקומו ומהירותו באופן רציף וכך ניתן לבצע תיקונים במידת הצורך.
תמונת נאס"א עם עריכות המחשה.
חיבור משהו לאסטרואיד קשה מכיוון שכוח הכבידה חלש ביותר וייתכן שלא ידוע על תכונות השטח. איך הייתם מחברים מכונה לערמת חול? רוב האסטרואידים מסתובבים וכך הדוחף מסובב ומעט לעיתים רחוקות בכיוון הנכון. זה גם צריך להסתובב עם האסטרואיד וזה דורש אנרגיה, הרבה ממנו. טרקטור הכבידה אמנם אינו סובל מחסרונות אלה, אך הוא זקוק למקור כוח קבוע. כל המכשירים האלה מורכבים. עליהם להיות מופעלים, מבוקרים ועשויים לפעול מרחוק בחלל ברציפות במשך שנים רבות, סדר גבוה מאוד.
הדגמנו שמנועי יון יכולים לעבוד לפחות כמה שנים בחלל, אך עד כה אין למנועי יון מספיק כוח כדי להסיט את האסטרואיד המאיים אלא אם כן יש זמן אזהרה ארוך במיוחד. הצד התחתון של זמני האזהרה הארוכים הוא שאי וודאות במסלול האסטרואיד לא מאפשרים להיות בטוחים שהוא יפגע בכדור הארץ. ישנם כמה מושגים רחוקים-דחפים-איטית: צביעת האסטרואיד לבן ואפשרות לאור השמש להפעיל לחץ קרינה; להכניס לייזר למסלול ולמפות אותו פעמים רבות; דוחף אסטרואיד קטן יותר קרוב מספיק כדי להסיט אותו בכבידה. אולם כאשר אסטרונומים מריצים את המספרים, הרעיונות אינם נופלים מכל מערכת מעשית.
אסטרונומים אינם האנשים היחידים המודאגים מהשפעות אסטרואידים. פוליטיקאים, ארגוני תגובה לחירום ואו"ם מודאגים כולם. אם עלינו להסיט אסטרואיד, מי ישלם עבורו? מי בעצם ישגר את החללית? אם פצצות גרעין הן הדרך הבטוחה ביותר לטיהור האסטרואיד, האם עלינו להחזיק פצצות גרעיניות בהישג יד? האם מדינות אחרות יסמכו על ארה"ב, ישראל, רוסיה או הודו בכדי להכניס נשק גרעיני לחלל, אפילו למשימה הומניטרית? מה אם האסטרואיד פונה לז'נבה ויש לנו רק את האמצעים להעביר את מיקום ההשפעה ב- 1000 ק"מ. באיזה כיוון אנו בוחרים ומי מחליט? האם אנו יכולים להיות בטוחים בביצוע שינוי מדויק באמצעות טכנולוגיות סטיה שלא נבדקו?
אם פגע האסטרואיד בלתי נמנע, מה עושים? אם אנו יודעים היכן זה יפגע, האם אנו מפנים אנשים מהאזור? כמה רחוק אנחנו מעבירים אותם? אם פסולת ההשפעה נשארת באטמוספירה, עלולה להתרחש קירור עולמי. מי אחראי על אספקת המזון העולמית? אם הוא יפגע באוקיאנוס, כמה גדול יהיה הצונאמי? איך נוכל להיות בטוחים שההרס שאנו מנבאים נכון או שלא התעלמנו ממשהו? ייתכן שההשפעות האסטרואיד שהכי מטרידות הן אסון מסוג חדש לחלוטין: כיצד אנו נערכים להשמדת (נניח) מזרח ארצות הברית כשיש לנו 20 שנות אזהרה?
שאלות אלה ואחרות נדונות היום בישיבות מדעיות ברחבי העולם. למרבה המזל, הסיכוי שאפילו אסטרואיד קטן יפגע בכדור הארץ בעתיד הנראה לעין הוא קטן מאוד.
למד עוד: אסטרואידים בקרבת כדור הארץ: מה הם ומאיפה הם מגיעים?
דיוויד ק. לינץ ', דוקטורט, הוא אסטרונום ומדען פלנטרי המתגורר בטופנגה, קליפורניה. כאשר אינו מסתובב באשמת סן אנדריאס או משתמש בטלסקופים הגדולים במאונה קאה, הוא מנגן כינור, אוסף רעשנים, מעביר הרצאות פומביות על קשתות גשם וכותב ספרים (צבע ואור בטבע, הוצאת אוניברסיטת קיימברידג ') ומאמרים. ספרו האחרון של ד"ר לינץ 'הוא מדריך השדה לתקלה של סן אנדראס. הספר מכיל שנים-עשר טיולי נסיעה ליום אחד לאורך חלקים שונים של התקלה, וכולל יומני דרך לאורך קילומטר וקואורדינטות GPS למאות תכונות תקלות. כפי שקורה, בית דייבס נהרס בשנת 1994 על ידי רעידת האדמה בעוצמה 6.7 של נורת'רידג '.