Μηχανικοί με προσομοιώσεις θα βρουν με πιο τρόπο θα εκτρέψουν αστεροειδείς που είναι σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη

Πηγή: Guardian, 28 Σεπτεμβρίου 2005

Βρετανοί επιστήμονες έβαλαν σαν στόχο να πάνε εκεί όπου μόνο ο Bruce Willis πήγε πριν από αυτούς: την καταδίωξη αστεροειδών που είναι σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη. Σε μια τρίχρονη μελέτη - που κόστισε 500.000 ευρώ - και χρηματοδοτείται από το κυβερνητικό Συμβούλιο Έρευνας Μηχανολογικών και Φυσικών Επιστημών, μηχανικοί θα χρησιμοποιήσουν εξομοιώσεις ηλεκτρονικού υπολογιστή για να διαπιστώσουν κατά πόσον είναι εφικτό να αλλάξουν την πορεία ενός αστεροειδούς.

"Από τα γεωλογικά αρχεία είναι σαφές πως στη Γη προσέκρουσαν στο παρελθόν μεγάλα αντικείμενα", λέει ο Colin McInnes του Πανεπιστημίου Strathclyde. "Μολονότι κανένα από τα διαστημικά αντικείμενα που παρακολουθεί η NASA δεν κατευθύνεται προς τη Γη, πρέπει να προετοιμαστούμε για μια πιθανή καταστροφή. Ο κίνδυνος είναι μικρός, αλλά οι συνέπειες θα ήταν μεγάλες", λέει ο McInnes.

"Είναι σαφές από τα γεωλογικά αρχεία ότι τη γη στο παρελθόν από τα μεγάλα αντικείμενα έχει προσκρούσει," εν λόγω Colin McInnes του πανεπιστημίου Strathclyde. Αν και κανένα από τα διαστημικά αντικείμενα που ακολουθούνται αυτήν την περίοδο από τη NASA δεν διευθύνει για τη γη, ο καθηγητής McInnes πρόσθεσε ότι να προετοιμαστεί για μια πιθανή καταστροφή ήταν μια έγκυρη ανησυχία. "Πρέπει να το τοποθετήσετε στο πλαίσιο - είναι ένας μικρός κίνδυνος αλλά με μια υψηλή συνέπεια."

Το πρόγραμμα θα εξετάσει μια σειρά μεθόδων που έχουν προταθεί από τους επιστήμονες τα προηγούμενα χρόνια, μεταξύ των οποίων είναι η χρήση γιγάντιων κατόπτρων που επιπλέουν στο διάστημα, και τα οποία θα μπορούσαν με τη βοήθεια των ακτίνων του ηλίου να ατμοποιήσουν κομμάτια του αστεροειδή. Ή να εφαρμόσουμε μεθόδους που να στηρίζονται περισσότερο στην ωμή βία, όπως η συντριβή ενός πυραύλου πάνω στον αστεροειδή για να τον εκτρέψει

"Οι μέθοδοι εκτροπής της πορείας ενός αστεροειδούς εντάσσονται κυρίως σε δύο κατηγορίες, στις κινητικές και τις μεθόδους χαμηλής ώθησης", λέει ο Gianmarco Radice του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης.

"Οι κινητικές μέθοδοι είναι αυτές που προκαλούν μια στιγμιαία αλλαγή των ιδιοτήτων μέσα στον αστεροειδή. Για παράδειγμα, η εκτόξευση μιας πυρηνικής κεφαλής ή κάποιου είδους εκρηκτικού μηχανισμού εναντίον του αστεροειδούς για να δημιουργηθεί κατάλληλο κρουστικό κύμα. Οι μέθοδοι χαμηλής ώθησης περιλαμβάνουν τον χρωματισμό της επιφάνειας του αστεροειδούς με ανακλαστική ή απορροφητική μπογιά ώστε η επιφάνεια να προσελκύει περισσότερο ή λιγότερο φως, με αποτέλεσμα να θερμαίνεται ή να ψύχεται, αλλάζοντας τις φυσικές ιδιότητές του".

Οποιαδήποτε μέθοδος κι αν χρησιμοποιηθεί θα άλλαζε ελάχιστα μόνο την πορεία του αστεροειδούς. "Μπορείτε να κάνετε πολύ μικρές ρυθμίσεις στις τροχιές τους για να δημιουργήσετε έτσι μεγάλες αλλαγές στις τροχιές τους στο μέλλον", εξηγεί ο McInnes.

Οι ακριβείς μέθοδοι που θα χρησιμοποιηθούν εξαρτώνται από τον τύπο του αστεροειδούς. Μερικοί αστεροειδείς αποτελούν χαλαρές συγκεντρώσεις βράχων και πάγου. Το χτύπημα ενός πυραύλου πάνω τους θα ήταν άχρηστο επειδή η ενέργεια της σύγκρουσης θα απορροφηθεί όπως συμβαίνει όταν λυγίζει ο προφυλακτήρας του αυτοκινήτου.

Στην περίπτωση αυτή, θα ήταν καλύτερα να λειώσουμε μέρος της επιφάνειας του αστεροειδούς συγκεντρώνοντας εκεί το φως του Ήλιου, π.χ. με ένα μεγάλο κάτοπτρο ή ένα ηλιακό πάνελ. Οι εκπομπές των αερίων που θα δημιουργούνταν θα προκαλούσαν μια μικρή αλλά σταθερή ώθηση που θα μπορούσε να εκτρέψει τον αστεροειδή σε νέα τροχιά.

Με τους πιο στερεούς αστεροειδείς έχουμε ένα εύρος επιλογών. "Μια άλλη μέθοδος είναι να τοποθετηθεί κάποιο είδος προωθητικής συσκευής στην επιφάνεια του αστεροειδή", τόνισε ο Δρ Radice. "Μπορεί το καθένα να έχει την δική του πηγή καυσίμων, παραδείγματος χάριν μια γεννήτρια ηλιακής ενέργειας, που θα δημιουργήσει μια πολύ χαμηλή ώθηση αλλά σε μεγάλο χρονικό διάστημα. Ή κάποιο είδος μηχανής που να χρησιμοποιεί χημικές ουσίες μέσα στον αστεροειδή για να παραγάγει τα καύσιμα της λειτουργίας του".

Εναλλακτικά, θα μπορούσε να προωθηθεί κάποιο διαστημόπλοιο και να εκσφενδονιστεί εναντίον του αστεροειδούς. Η ιδέα δεν θα ήταν να προωθηθεί κατά φυσικό τρόπο ο αστεροειδής μακριά, αλλά να χρησιμοποιηθεί η σύγκρουση για να σκάψει μια τρύπα μέσα στο βράχο. Η εκτίναξη του υλικού θα ωθούσε έπειτα τον αστεροειδή σε μια διαφορετική κατεύθυνση.

Δοκιμή σύγκρουσης από την ESA

Εν τω μεταξύ η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία (ESA) έχει αναγγείλει ήδη τα σχέδια για να πραγματοποιήσει ένα πείραμα για την εκτροπή αστεροειδούς μακριά από τη Γη.

Η αποστολή της ESA με το όνομα Δον Κιχώτης, θα αποτελείται από δύο διαστημικά σκάφη: το Χιντάλγκο (Hidalgo) και το Σάντσο (Sancho). Το προηγούμενο σκάφος θα συνθλίψει τον αστεροειδή - που ονομάζεται Απόφις (Apophis) - και το οποίο αναμένεται να πλησιάσει τη Γη το 2029, όταν θα απέχει μόνο 32. 000 km από τη Γη.

Ο Δον Κιχώτης της ESA εναντίον αστεροειδούς

Η αποστολή θα ξεκινήσει με το βοηθητικό σκάφος Σάντσο -όπως ο διάσημος βοηθός του Δον Κιχώτη στο μυθιστόρημα του Θερβάντες- το οποίο θα φτάσει πρώτο στον αστεροειδή και θα τον παρακολουθεί από απόσταση ασφαλείας. Μήνες αργότερα, το σκάφος Χιντάλγκο, που θα πρέπει να έχει μεγάλη μάζα και ταχύτητα, θα χτυπήσει τον αστεροειδή και θα αλλάξει την κατεύθυνσή του.

Από την πρόσκρουση οι επιστήμονες ελπίζουν να υπολογίσουν πώς επιδρά στην αναχαίτιση η σύσταση του αστεροειδή, η γεωμετρία και η εσωτερική δομή του.

Η ESA προγραμματίζει να αρχίσει να κατασκευάζει τον Δον Κιχώτη της το 2007, αφού γίνει διαγωνισμός για να επιλέξει το καλύτερο σχέδιο από διάφορους ευρωπαϊκούς υποψηφίους.

Η πρόβα αυτή κρίνεται απαραίτητη γιατί το 2039, ένας άλλος διαστημικός βράχος θα βρεθεί τόσο κοντά ώστε θα είναι ορατός με γυμνό μάτι. Και, παρόλο που ο κίνδυνος είναι μικρός, αργότερα ίσως βρεθεί σε πορεία σύγκρουσης.

Ο Apophis είναι ο γνωστός αστεροειδής που τον Δεκέμβριο του 2004 έκανε τους αστρονόμους να βρίσκονται σε συναγερμό. Γιατί βρισκόταν σε πορεία που θα τον έφερνε πάνω στη Γη το 2029. Με λεπτομερέστερους υπολογισμούς εκτιμήθηκε τελικά ότι ο βράχος δεν θα προσέκρουε στον πλανήτη. Ωστόσο η τροχιά που ακολουθούσε θα μπορούσε να τον φέρει σε πορεία σύγκρουσης το 2036 ή και αργότερα. Ακριβέστερα στοιχεία από ραντάρ αναμένονται το 2013.

Είναι ένας βράχος διαμέτρου 300 μέτρων, ο οποίος είχε χαθεί μετά την ανακάλυψή του έξι μήνες νωρίτερα.

H ESA ανακοίνωσε ήδη δύο αστεροειδείς που κρίθηκαν οι καλύτεροι υποψήφιοι στόχοι, είναι τα σώματα με τις προσωρινές ονομασίες 2002 AT4 και 1989 ML, και φυσικά δεν εγκυμονούν κανένα κίνδυνο για τη Γη.

Έχει υπολογιστεί ότι κάθε 10.000 χρόνια ένας αστεροειδής με διάμετρο τουλάχιστον 100 μέτρων «χτυπά» τη Γη με την ισχύ βόμβας 100 μεγατόνων. Ενώ κάθε 100.000 χρόνια ένα αντικείμενο με διάμετρο 1000 μέτρων πέφτει στον πλανήτη μας και προκαλεί έκρηξη που αντιστοιχεί σε 10 εκατομμύρια βόμβες σαν της Χιροσίμα.

Αν και κανένας δεν έχει σκοτωθεί έστω και επίσημα από ένα αστεροειδή, (υπάρχουν κάποιοι υπαινιγμοί για μια σύγκρουση στην Κίνα κατά τον μεσαίωνα), αλλά   η συνέπεια αυτού του κτυπήματος για τη Γη, θα είναι εξαιρετικά σοβαρή.

Πριν από 50.000 χρόνια μάλιστα ένας μετεωρίτης κτύπησε τη Γη κοντά στη Βόρεια Αριζόνα και δημιούργησε έναν τεράστιο κρατήρα, με διάμετρο ενός χιλιομέτρου και βάθος 174 μέτρων. Ο μετεωρίτης πρέπει να ζύγιζε πάνω από 1.700 κιλά και είχε διάμετρο εξήντα μέτρων. Η ταχύτητα του - όταν έπεσε από τον ουρανό - ήταν 40 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.

Οι φυλές των Ινδιάνων που ζούσαν στην περιοχή, οι Χόπι, οι Ναβάχο και οι Πουέμπλο, ενώ γνώριζαν εδώ και αιώνες για την ύπαρξη του κρατήρα, απέφευγαν όμως ακόμη και να πλησιάσουν στον τόπο, τον οποίο θεωρούσαν ιερό. Οι λευκοί τον ανακάλυψαν το 1871, όταν μια ομάδα στρατιωτών έκανε μια περιπολία αναγνωριστική της περιοχής.

Στις αρχές του 20ού αιώνα ένας ειδικός σε ορυκτά, μηχανολόγος μεταλλευμάτων, ο Daniel Βarringer, συνειδητοποίησε την κοσμική προέλευσή του και αγόρασε την περιοχή. Και ήξερε πως αυτοί οι βόλοι από νικέλιο και σίδηρο που ήταν διασκορπισμένοι γύρω από τον κρατήρα δεν ήταν δυνατόν να προέρχονται από τη Γη. Είχαν έρθει από το διάστημα. Ο Βarrigner όμως δεν νοιαζόταν για την επιστήμη: αυτό που ήθελε ήταν να σκάψει και να βρει τον τεράστιο μετεωρίτη, ο οποίος πίστευε πως βρίσκεται ακόμη θαμμένος κάτω από το χώμα του κρατήρα. Είχε μάλιστα εκτιμήσει και την αξία του: την υπολόγιζε στα 500-1.000 εκατομμύρια δολάρια.

Στα επόμενα τριάντα χρόνια, ο Βarrigner έριξε αρκετά εκατομμύρια από τα δικά του δολάρια στον κρατήρα της Αριζόνα, όμως δεν βρήκε απολύτως τίποτα: ο μετεωρίτης δεν υπήρχε. Εκείνη την εποχή ελάχιστα ήταν γνωστά για τη δυναμική των μετεωριτών. Ορισμένοι είχαν δει μερικούς μετεωρίτες να πέφτουν ­ μεταξύ των οποίων και κάποιοι αρκετά μεγάλοι ­ και οι περισσότεροι από αυτούς θάβονταν στη γη. Έτσι, ήταν πολύ λογικό να υποθέτουν πως το ίδιο είχε συμβεί με εκείνον τον τεράστιο που δημιούργησε τον κρατήρα.

Αυτό που κανείς δεν υπολόγιζε ήταν πως υπάρχει ένα καθοριστικό όριο για τη μάζα ενός μετεωρίτη, πάνω από το οποίο η διαδικασία δημιουργίας κρατήρα αλλάζει δραματικά. Ο μετεωρίτης του Βarrigner ξεπερνούσε κατά πολύ αυτό το όριο, με αποτέλεσμα αντί να θαφτεί, να εκραγεί, τη στιγμή ακριβώς που άγγιξε την επιφάνεια της Γης. Μόνο ένα ελάχιστο τμήμα του δεν κατόρθωσε να εξατμιστεί τελείως.

Τέτοιοι τεράστιοι κρατήρες όπως αυτός στην Αριζόνα είναι εξαιρετικά σπάνιοι στη Γη, συναντιούνται όμως πολύ συχνά στη Σελήνη, στον Ερμή και στον Δία. Ο λόγος είναι προφανής: η Γη είναι ένας γεωλογικά ενεργός πλανήτης. Οι ήπειροι δημιουργούνται και διαβρώνονται συχνά σε διάστημα μερικών εκατοντάδων εκατομμυρίων χρόνων κι έτσι οι κοσμικές της ρυτίδες εξαφανίζονται.