Zagłada z kosmosu

Wczoraj musiałem zostać po godzinach, odebrałem samochód z warsztatu a na domiar złego zarwałem noc ponieważ musiałem przygotować ważny projekt. Czy ta sytuacja nie wydaje się wam znajoma? Jakże często jesteśmy przytłoczeni coraz większym natłokiem obowiązków, cywilizacja przyspiesza i nie mamy już czasu na wyrwanie się z jej kajdan. Wielu wydaje się że tego porządku nic nie jest w stanie zaburzyć. Nic bardziej mylnego. Cały nasz świat może przestać istnieć w ciągu kilku minut. Media zasypują nas informacjami o kolejnych aferach, zamachach i innych ważnych wydarzeniach, ukrywając jednocześnie prawdę o wielkim ryzyku na jakie jesteśmy narażeni. Czy jakikolwiek serwis informacyjny publicznie ogłosił informację o nadciągającej asteroidzie wielkości kilometra która stanowiła poważne zagrożenie dla cywilizacji? Oczywiście że nie, w sieci można było przeczytać krótkie oświadczenie w którym stwierdzono że kilka miesięcy temu (czerwiec 2004) w niewielkiej odległości minęła nas ogromna asteroida, dostrzeżono ją dopiero gdy przelatywała obok Marsa. Aby skutecznie się przed nimi chronić świat powinien poznać swoich wrogów.

Pierwszym przykładem jaki przychodzi mi na myśl jest incydent tunguski. Dokładnie 100 lat temu w ziemię uderzyło ciało niebieskie o średnicy 50-70 metrów nieznanego typu. Ciało wybuchło nad ziemią a huk słychać było w odległości 800 km. Niezwykła fala gorąca powaliła drzewa na obszarze 3000 km kw. Fala uderzeniowa kilkakrotnie obiegła Ziemię, wybuch zarejestrowano nawet w Waszyngtonie. W Europie jeszcze przez kilka dni można było czytać książkę w środku nocy, bez lampy. To ukazuje siłę rażenia tak małego obiektu.


W głównym pasie planetoid Układu Słonecznego znajduje się od 1,1 do 1,9 milionów planetoid o rozmiarze przekraczającym kilometr. Orbity od 500 do 1000 z nich przecinają się z orbitą ziemską. Możliwe jest więc zderzenie planetoidy z Ziemią. Statystycznie takie katastrofy zdarzają się raz na 100-300 tysięcy lat, na co wskazują ślady na naszej planecie. Wykrycie groźnych planetoid stanowi wielki problem. Znajdują się one bowiem pomiędzy Ziemią i Słońcem, a więc żeby je dostrzec, trzeba skierować teleskopy wprost na Słońce. 12 marca 2002 tego roku jedna z takich planetoid, oznaczona 2002EM7, przecięła ziemską orbitę zbliżając się do naszej planety na odległość zaledwie 464 tysięcy kilometrów, a wykryto ją w ostatnim momencie. Miała średnicę 50-70 metrów, a więc była wielkości meteorytu tunguskiego. 14 czerwca 2002 roku asteroida, o tymczasowej nazwie 2002MN przeleciała obok Ziemi w odległości zaledwie 120 tysięcy kilometrów. Miała średnicę 50-120 metrów. Istotnie konieczność śledzenia wszystkich planetoid i ewentualne zapobiegnięcie katastrofie. NASA otwarła pod koniec marca 2002 roku stronę internetową, na której znajduje się tam lista znanych planetoid, które mają najbardziej zbliżyć się do Ziemi w ciągu najbliższych 100 lat, wraz z ich rozmiarami oraz prawdopodobieństwem zderzenia z Ziemią.

Metody walki z asteroidą

Wylądowanie i popchnięcie
Idea kosmicznego pchacza jest bardzo prosta. Statek kosmiczny wysłany z Ziemi ląduje na planetoidzie, a następnie włączany jest silnik, który powoduje popychanie planetoidy. Jest to jakby holowanie planetoidy. Największą zaletą tego scenariusza jest to, że pozwala on na dużą precyzję. Należy jedynie rozwiązać techniczne problemy związane z manewrowaniem statkiem i przytwierdzeniem go do powierzchni planetoidy. Taki projekt powstał w 2002 roku w stanach Zjednoczonych, gdzie powstała fundacja B612. Jest to niezależna i niedochodowa organizacja, stawiająca sobie za cel opracowanie i zademonstrowanie technicznych możliwości zmiany trajektorii planetoidy. Zakłada ona lot statku kosmicznego zasilanego reaktorem atomowym do planetoidy o średnicy 200 metrów i wylądowanie na jej powierzchni. Następnie przez 3 miesiące silnik jonowy działając siłą zaledwie 2,5 niutona (jest to ciężar szklanki wody) zmieni prędkość planetoidy o 1cm/s i nieco rozciągnie jej orbitę. Po 12 latach po rozszerzonej orbicie planetoida znajdzie się 6720 km za punktem, w którym by się znalazła, gdyby nie podjęto żadnej akcji. To pozwoli uniknąć zderzenia. Szacowany koszt misji wynosi 1 mld dolarów. W NASA opracowano już konstrukcje reaktorów jądrowych i układów napędowych, które nadają się do tego celu. Fundacja chce zrealizować projekt do 2015 roku.

Staranowanie planetoidy
Metoda ta zakłada użycie istniejących środków technicznych. Należy po prostu wysłać największą rakietę, jaką dysponujemy, i rozpędzić ją do największej możliwej prędkości, by czołowo uderzyła w planetoidę. Biorąc pod uwagę ogromne prędkości względne, potrzebne do odsunięcia sporej planetoidy, najpoważniejszy problem polegałby na takim pokierowaniu rakietą, by cała jej energia kinetyczna posłużyła do zmiany kursu planetoidy, a nie do wywołania jej rotacji albo odłupania niewielkiego fragmentu. Podobnie jak w przypadku eksplozji jądrowej istnieje obawa, że planetoida po prostu rozpadnie się na kilka części. Na międzynarodowej konferencji dotyczącej sposobów zepchnięcia planetoid będących na kursie zderzenia z Ziemią, która odbyła się we wrześniu 2002 roku hiszpańska firma Deimos-Space przedstawiła projekt ratunkowej misji kosmicznej zwanej Don Kichot, w której wzięłyby udział dwa statki kosmiczne - Hidalgo i Sancho. Niewielki Hidalgo miałby spełnić funkcję taranu - uderzyć w planetoidę ze sporą prędkością (ok. 10 km/s). Choć raczej nie zrobi ogromnemu głazowi wielkiej krzywdy (podobnie jak Don Kichot wiatrakowi), to jednak impet uderzenia powinien nieco zepchnąć planetoidę z pierwotnego kursu. Wystarczyłoby przesunąć ją z drogi o ułamki milimetra. Z biegiem czasu ta niewielka zmiana kursu będzie się pogłębiała, jeśli więc Hidalgo uderzy dziesiątki lat wcześniej, zdąży urosnąć nawet do setek kilometrów i planetoida minie Ziemię w bezpiecznej odległości. Sancho natomiast ma się przypatrywać akcji z bliska i na bieżąco zmierzyć i ocenić jej skutki. Hiszpanie chcieliby najpierw przetestować ten plan na jakiejś nieszkodliwej planetoidzie. Mają nadzieję, że projekt zyska uznanie i pieniądze od europejskiej agencji kosmicznej ESA.

Wybuchy jądrowe
Są one przewidywane w dwóch scenariuszach. drobny mak. Bardziej wyrafinowany pomysł zakłada zdetonowanie ładunku jądrowego po jednej stronie planetoidy, co spowodowałoby jej silne rozgrzanie od tej strony; związane z tym parowanie skał powierzchniowych wywołałobyMożna spróbować po prostu rozbić planetoidę w niewielkie jej przyśpieszenie w kierunku przeciwnym. Zaletą tej metody jest to, że już teraz dysponujemy odpowiednimi i możliwymi do zastosowania w krótkim czasie środkami technicznymi. Teoretycznie, potężna eksplozja jądrowa zdołałaby zmienić kurs dużej planetoidy nawet na kilka miesięcy przed zderzeniem z Ziemią, kiedy na zastosowanie jakiejkolwiek innej metody byłoby już za późno. Problem tkwi jednak w tym, że jej skutków nie sposób w pełni przewidzieć ani tym bardziej kontrolować. Wybuch mógłby jedynie rozerwać planetoidę na kilka dużych fragmentów, jeszcze bardziej zwiększając zagrożenie, zamiast je wyeliminować.

Grawitacyjny hol
Najnowszy pomysł Edwarda Lu i Stanleya Love'a z NASA zakłada wystrzelenie w kosmos pojazdu, który odholuje groźny obiekt z trajektorii kolizyjnej. Nowością jest to, że traktor nawet nie dotknie przesuwanego obiektu. Za hol posłuży mu siła wzajemnego przyciągania. Każda asteroida ma bowiem masę. Niezależnie od kształtu i wywijanych w przestrzeni koziołków będzie przyciągać statek kosmiczny lecący w pobliżu. Należy zatem zrównać się z podejrzaną asteroidą czy kometą i utrzymać stała odległość (taki manewr wykonywała japońska sonda Hayabusie). Jeśli wówczas pojazd odpali silniki, grawitacja posłuży mu za hol i wpłynie na zmianę wspólnej trajektorii. Trzeba tylko rozstawić dysze skośnie, żeby wyrzucany materiał pędny omijał holowane ciało. Zamiast ją spychać, należy delikatnie ściągać asteroidę z dotychczasowej orbity. Dobre rezultaty można wprawdzie osiągnąć za pomocą wyjątkowo masywnego statku i odpowiednio dużego ciągu silników, jednak pojazdy kilkutonowe zbudowane na podstawie sprawdzonych już technologii mogą uzyskać ten sam efekt dzięki powolnemu, wielomiesięcznemu oddziaływaniu na lecące ku Ziemi ciało. Drobne odchylenia będą się kumulować i uda się uniknąć zderzenia. Proponowana metoda zmiany kursu jest niewrażliwa na strukturę, cechy powierzchni i obroty asteroidy.

Wyrzutnik masy
Jest to urządzenie umieszczone na powierzchni planetoidy, które raz po raz miotałoby w przestrzeń skaty z jej powierzchni, powodując niewielkie przyśpieszenie planetoidy w przeciwnym kierunku. Wyrzucenie odpowiedniej ilości skat we właściwym kierunku pozwoliłoby zmienić prędkość planetoidy na tyle, że nie doszłoby do jej zderzenia z naszą planetą. Zaletą tego rozwiązania jest to, że materiał wyrzucany pochodzi z planetoidy i nie trzeba go transportować z Ziemi. Nadanie skatom odpowiedniej prędkości wciąż jednak wymaga potężnego źródła energii. Zaprojektowanie takiej maszyny i zainstalowanie jej na powierzchni planetoidy wydaje się przedsięwzięciem niemal beznadziejnym.

Ablacja
Jest metodą opartą na tej samej idei, co eksplozja jądrowa, lecz mniej gwałtowną. Niewielki obszar na powierzchni planetoidy podlegałby rozgrzewaniu potężnym laserem umieszczonym w pobliżu albo światłem słonecznym skupianym przez gigantyczne kosmiczne zwierciadło. Materia planetoidy, wyparowując, popychałaby ją nieznacznie w przeciwnym kierunku. Zaletą tej metody jest to, że rotacja planetoidy nie ma w jej przypadku większego znaczenia. Niemniej laser czy zwierciadło musi utrzymać swą pozycję względem planetoidy przez długi czas, co wymagałoby zużycia znacznych ilości paliwa, a elementy optyczne takiego urządzenia byłyby narażone na osadzanie się na nich odparowanego materiału.

Ciśnienie światła słonecznego
Statek kosmiczny miałby pokryć powierzchnię planetoidy farbą odblaskową, co spowodowałoby zmianę ciśnienia promieniowania słonecznego i bardzo powolną, acz systematyczną zmianę kursu planetoidy. Trudno jednak wyobrazić sobie praktyczne wdrożenie tego pomysłu ze względu na wielka, ilość potrzebnej farby i trudności Z jej nałożeniem na powierzchnię.
Podobny pomysł proponuje wykonanie wielkich żagli "słonecznych" doczepionych do planetoidy, które powoli ściągałyby ją z kursu.


Opracowanie: Sasquatch
źródło: www.fizyka.net.pl