İçerik
Dünyayı vuracak bir asteroit hakkında bir şey yapabilir miyiz? Cevap, evet, yeterince küçük olması ve saptırmak için bir uzay aracı göndermek için yeterli zamanımız olması şartıyla. Göreceğimiz gibi, ne kadar uzun uyarı süremiz varsa, o kadar büyük asteroit yönetebiliriz. Asteroit etkisinin azaltılması ile ilgili hususların çoğu, Spaceguard Raporunda özetlenmiştir. Daha yakın bir zamanda, NASA bir çalışmayı tamamladı ve ABD ve diğer ülkelerin hangi adımları atması gerektiğine karar vermek için kongre tarafından kullanılıyor.
Gökbilimciler, Dünya'yı bir asteroid etkisinden nasıl kurtaracaklarını bulmak için çok zaman harcadılar. İlk önce tüm asteroitleri bulmalı, yörüngelerini hesaplamalı ve hangilerinin Dünya'ya tehlikeli şekilde yaklaştığını görmelisin. Yörüngeyi tanıdığınızda, ne zaman vuracağını anlayabilirsiniz. Bu size ne kadar uyarı süreniz olduğunu gösterir. Ve son olarak, asteroitin kütlesini bulabilirseniz, Dünya'yı özleyecek kadar yörüngesini değiştirmek için onu ne kadar zorlamanız gerektiğini hesaplayabilirsiniz. Hollywood’un “havaya uçurmak” için bomba gönderme fikri gerçekçi değil çünkü günümüzdeki fırlatma araçları yeterince büyük bomba taşıyamıyor. Ayrıca, büyük bir vücut yerine, Dünya'ya doğru giden birçok küçük parçayla bitebilirsiniz.
Onları Bulmak
Asteroit bulmak nispeten kolaydır. İlki, 1801'de Giuseppe Piazzi tarafından bulundu. Birkaç gözlemevi, günümüzde asteroit bulma ve onları takip etmeye adamıştır (Spacewatch, NEAT, Pan-STARRS, LONEOS ve diğerleri). Günümüzde, çapı 1 km'den büyük asteroitlerin yaklaşık% 80'i bulunmuştur. Bunların hiçbiri, onları karasal bir boğa gözüne götürecek yörüngelere sahip değil. 2004'te, 13 Nisan 2029'da (13 Nisan Cuma günü) Dünya'ya yaklaşması beklenen 250 m büyüklüğünde bir asteroit keşfedildi. Apophis olarak adlandırılan asteroitin etki olasılığı 45000'de 1'dir ve önümüzdeki yıllarda yörüngede rafine olduğu için azalması beklenmektedir. Asteroid 1950 DA, 2880'de Dünya'ya çok yaklaşacak. Yörüngesindeki belirsizlikler karşısında, etki bir olasılık olarak kalıyor.
Asteroit etkilerine gelince, büyüklük önemlidir. Yaklaşık 10 metreden daha küçük asteroitler, tehditkardır, çünkü atmosferde parçalanacak veya yanacaklardır. Çapı 5 km'den büyük olanlar, bizim için bir şeyler yapamayacak kadar büyük. Bunlar sadece tahminlerdir çünkü kütledir, önemli olan çap değildir. Bazı asteroitler "moloz yığınları" dır, asteroitin zayıf yerçekimi tarafından bir arada tutulan daha küçük cisimlerin koleksiyonlarını gevşekçe toplar. Diğerleri ise, koridit ve ütüler gibi sert, yoğun kayalardır. Ancak kabaca konuşursak, önemli olan boyut aralığı 10 m ile 5000 metre arasındadır. Evinizin büyüklüğü ile Mt. Rushmore.
Üzerinde Dünya'nın adı yazılı olan bir asteroit bulunursa, yapılacak çok şey vardır. Yörüngelerin sonsuz hassasiyetle bilinmediği, her zaman küçük belirsizlikler vardır. Gerçekten Dünya'ya vuracak mı, yoksa birkaç bin km uzaklıktaki güvenli bir şekilde bizi geçecek mi? (birkaç bin km çok, çok yakın!) Bazı gökbilimciler yörüngenin doğruluğunu arttırmaya çalışırken, diğerleri asteroitin kütlesini ölçmeye çalışacaklar.
Onları ölçme
Bu zor. En büyük teleskopta bile, çoğu asteroit gece gökyüzünde ışık noktalarından başka bir şey değildir. Gerçek boyutlarını ve yapılarını, yalnızca renklerini ve parlaklıklarını göremiyoruz. Bunlardan ve asteroitin yoğunluğuna dair bir tahminde, kütleyi tahmin edebiliriz. Ancak belirsizlikler güvenilir bir sapma görevi yapmak için çok büyük. Böylece bir sonraki adım, kütlesini ve şekil, yoğunluk, bileşim, dönme hızları ve yapışkanlık gibi diğer özelliklerini ölçmek için asteroite bir uzay aracı göndermek olacaktır. Bu ya bir uçuş ya da iniş olabilir. Böyle bir görev aynı zamanda son derece hassas bir yörünge bilgisi de sağlayacaktır, çünkü uzay aracı bir işaret gibi hareket edebilir veya asteroit üzerine bir radyo alıcı-vericisi yerleştirebilir.
Fizik oldukça basit olmasına rağmen asteroit saptırmak zor kısmıdır. Buradaki düşünce asteroidi dürtmek ve yörüngesini küçük bir miktarda değiştirmek. Genellikle Dünya'ya yaklaşık 30 km / s'de vuracaktır, ancak bu, yandan mı, kafadan mı yoksa arkadan mı geldiğine bağlı olarak değişir. Ancak örnek olarak 30 km / s alalım.
Dünyanın yarıçapını biliyoruz: 6375 km. Ne kadar etki süresinin etkileneceğini biliyorsak - 10 yıl söyleyin - o zaman tek yapmamız gereken asteroidi 6375 km / 10 yıl veya yaklaşık 2 cm / sn hızlandırmak veya yavaşlatmaktır. 1 km çapında bir asteroit yaklaşık 1.6 milyon ton ağırlığındadır. Hızını 2 cm / s değiştirmek için 3 megaton enerji daha gerekir.
Güvenlik, asteroitleri olabildiğince erken bulmaya bağlıdır. Açıkçası, ne kadar çok uyarı süresi alırsanız, değişikliği o kadar kolay hale getirir, çünkü o kadar zorlamanız gerekmez. Veya yörüngeyi iyileştirirken veya teknolojiyi geliştirirken itmeyi geciktirebilirsiniz. Alternatif olarak, kısa bir uyarı süresi, meşgul olmanız ve olabildiğince sert bir şekilde bastırmanız gerektiği anlamına gelir. Erken uyarı en iyi yaklaşımdır. Söylediği gibi, "Zaman içinde bir dikiş dokuz kaydeder."
Kuyruklu yıldızlar karasal vuruş oyununun joker kartıdır. Genellikle iç güneş sistemine yaklaşmadan birkaç ay önce keşfedilir. Birkaç kilometrelik çaplara ve 72 km / s'ye varan hızlara sahip olmaları, potansiyel olarak yönetilemez bir tehdidi temsil eder. Birkaç yıldan az bir uyarıyla, muhtemelen bir sapma görevi yapmak için yeterli zaman olmayacaktır.
Uzay gemisi kasten Tempel 1 kuyruklu yıldızının çekirdeğine yaklaşık 10 km / s hızla çarptı. Sonuç buydu. 4 Temmuz 2005. NASA Görüntüsü.
Onları Saptırmak
Hiçbiri denenmemiş olsa da asteroitleri saptırmanın çeşitli yolları vardır. Yaklaşımlar iki kategoriye ayrılır - asteroitu anında veya birkaç saniye içinde dürten itici saptırıcılar ve uzun yıllar boyunca zayıf bir kuvvet uygulayan "yavaş itme" saptırıcıları.
İtici saptırıcılar iki çeşittir: bombalar ve mermiler. Her ikisi de mevcut teknolojik yeteneklerin içinde. Asteroitin üzerine veya yakınına bir bomba atarak, malzeme yüzeyden üflenir. Asteroit ters yönde geri tepmektedir. Asteroitin kütlesi bilindiğinde, ne kadar büyük bir bombanın kullanılacağını bulmak kolaydır. Elimizdeki en büyük patlayıcı aletler nükleer bombalar. Enerji vermenin en enerjik ve en güvenilir aracıdırlar ve bu nedenle nükleer sapma tercih edilen yaklaşımdır. Nükleer bombalar bir sonraki en iyi yaklaşımdan yüz binlerce kez daha güçlü; kurşunlar.
“Mermi” yaklaşımı da basittir. Yüksek hızlı bir mermi asteroit içine çarptı. Şu anda birkaç ton ağırlığında bir asteroite kurşun tutan teknolojiye sahibiz. Hız yeterince yüksek olsaydı, bu yaklaşım, tek başına darbeden kaynaklanacak olandan birkaç kat daha fazla itme sağlayabilirdi, çünkü asteroit bir bombanın yaptığı gibi patladı. Aslında, mermi yaklaşımı - “kinetik sapma” denir - aslında dolaylı bir şekilde denenmiştir. 2005 yılında, NASA’nın Deep Impact uzay aracı, kuyrukluyıldız Tempel 1 yoluna kasten manevra yaptı. Amaç, kuyruklu yıldıza bir delik açmak ve ne çıktığını görmekti. Ve işe yaradı. Kuyruklu yıldızın hızındaki değişiklik ölçülmek için çok küçükken, teknik bir asteroit izleyebildiğimizi ve başarılı bir şekilde hedef alabileceğimizi kanıtladı.
Yavaş iticiler, şu anda büyük ölçüde kavramsaldır. Bunlar arasında: iyon motorları, yerçekimi traktörleri ve kütle sürücüleri. Buradaki fikir, cihazı asteroite taşımak, karaya koymak ve takmak ve ardından uzun yıllar boyunca sürekli olarak itmek veya çekmek. İyon motorları ve kütle sürücüleri yüzeyden yüksek hızda malzeme vurdu. Daha önce olduğu gibi, asteroit geri tepiyor. Bir yerçekimi traktörü, bir iyon pervanesi gibi bir şey kullanarak asteroitten uzak duran kontrollü bir kütledir. Traktörün kütlesi asteroidi kendi yerçekimini kullanarak çeker. Tüm yavaş iticilerin avantajı, asteroit hareket ettikçe konumunun ve hızının sürekli izlenebilmesi ve gerektiğinde düzeltmeler yapılabilmesidir.
NASA Resim açıklayıcı düzenlemeli resim.
Bir asteroide bir şey bağlamak zordur, çünkü yerçekimi aşırı derecede zayıftır ve yüzey özellikleri bilinmiyor olabilir. Bir makineyi kum yığınına nasıl bağlarsınız? Çoğu asteroit döner ve bu nedenle itici kırbaçlanır ve nadiren doğru yöne işaret edilir. Ayrıca asteroitle birlikte dönmesi gerekirdi ve bu enerjiyi, çoğunu alır. Yerçekimi traktörü bu dezavantajlardan muzdarip olmasa da, sürekli bir güç kaynağına ihtiyaç duyar. Bütün bu cihazlar karmaşık. Uzun yıllar boyunca sürekli olarak uzayda sürekli olarak çalışmak için güçlendirilmeli, kontrol edilmeli ve yapılmalıdır.
İyon motorlarının uzayda en az birkaç yıl çalışabileceğini gösterdik, ancak şimdiye kadar iyon motorları olağanüstü uzun bir uyarı süresi olmadıkça tehdit edici bir asteroit saptırmak için yeterli kuvvete sahip değiller. Uzun uyarı sürelerinin aşağı tarafı, asteroitin yörüngesindeki belirsizliklerin Dünya'yı vuracağından emin olmayı imkansız kılmasıdır. Çok uzak olmayan birkaç itme kavramı var: asteroitin beyaza boyanması ve güneş ışığının radyasyon basıncı uygulamasına izin vermek; bir lazeri yörüngeye sokup birçok kez sıkmak; yerçekimsel olarak saptırmak için yeterince yakın küçük bir asteroit iterek. Ancak, gökbilimciler sayıları yönettiğinde, fikirler herhangi bir pratik sistemin yetersiz kalmaktadır.
Astronomlar asteroit etkileri konusunda endişeli olan tek kişi değil. Politikacılar, acil müdahale örgütleri ve Birleşmiş Milletler endişelidir. Bir asteroit saptırmak zorunda kalırsak, parasını kim ödeyecek? Uzay aracını gerçekten kim açacak? Eğer nükleer bombalar asteroidi saptırmanın en kesin yolu ise nükleer bombaları elimizde tutmak zorunda mıyız? Diğer ülkeler ABD, İsrail, Rusya veya Hindistan’a insani bir görev için bile nükleer silah yerleştirecekler mi? Peki ya asteroit Cenevre'ye gidiyorsa ve etki bölgesini 1000 km değiştirecek araçlara sahipsek. Hangi yönü seçiyoruz ve kim karar veriyor? Test edilmemiş sapma teknolojileri ile hassas bir kayma gerçekleştireceğimizden emin olabilir miyiz?
Eğer asteroit çarpması kaçınılmazsa ne yaparız? Nereye saldıracağını biliyorsak, bölgedeki insanları tahliye mi ediyoruz? Onları ne kadar uzağa götürüyoruz? Darbe atığının atmosferde kalması durumunda, küresel soğutma meydana gelebilir. Dünyadaki yiyecek kaynaklarından kim sorumlu? Okyanusta vuracaksa, tsunami ne kadar büyük olacak? Tahmin ettiğimiz yıkımın doğru olduğundan veya bir şeyi gözden kaçırmadığımızdan nasıl emin olabiliriz? Belki de en sıkıntılı asteroit etkileri yepyeni bir felakettir: 20 yıllık bir uyarı aldığımızda doğu ABD’nin imhasına nasıl hazırlanırız?
Bu ve diğer sorular bugün tüm dünyadaki bilimsel toplantılarda tartışılmaktadır. Neyse ki, yakın gelecekte Dünya'ya isabet eden küçük bir asteroit bile olma ihtimali çok düşük.
Daha fazla bilgi edin: Dünya'ya Yakın Asteroitler: Bunlar nelerdir ve nereden geliyorlar?
David K. Lynch, PhD, Topanga, CA'da yaşayan bir gökbilimci ve gezegen bilimcidir. San Andreas fayı etrafında dolanmadığında ya da Mauna Kea'daki büyük teleskopları kullanmıyorken, keman çalıyor, çıngıraklı yılanlar topluyor, halka açık dersler veriyor ve kitaplar (Doğadaki Renk ve Işık, Cambridge University Press) ve denemeler yazıyor. Lynch'in son kitabı San Andreas Fayı için Saha Rehberi. Kitap, hatanın farklı kısımları boyunca bir günlük on iki sürüş turu ve yüzlerce arıza özelliği için kilometre kareye yakın yol günlükleri ve GPS koordinatları içerir. Olduğu gibi, Daves evi 1994'te 6.7 Northridge depremi büyüklüğünde tahrip edildi.