Asteroidy to zagrożenie z kosmosu. Jesteśmy w stanie się przed nim bronić?

Asteroidy przemierzające przestrzeń kosmiczną stanowią nieustanne zagrożenie dla Ziemi. Chociaż większość z nich nie stanowi bezpośredniego ryzyka, naukowcy oraz agencje kosmiczne nieustannie pracują nad metodami ochrony naszej planety przed ewentualnymi kolizjami.

Nie każda asteroida zagrażająca Ziemi wywołałaby globalną katastrofę. Kluczowym czynnikiem jest jej rozmiar. Szacuje się, że obiekty o średnicy powyżej 140 metrów mogą spowodować znaczne zniszczenia w skali lokalnej lub regionalnej, natomiast asteroidy o średnicy większej niż 1 kilometr mogą wywołać skutki globalne. Asteroida o takim rozmiarze mogłaby spowodować olbrzymie tsunami, pożary na dużą skalę, a także wywołać długotrwałe zmiany klimatyczne, takie jak "zima nuklearna", w wyniku wyrzutu olbrzymich ilości pyłów do atmosfery.

Na szczęście, obiekty o średnicy powyżej 1 kilometra są rzadkie, a dzięki programom obserwacyjnym, takim jak NEOWISE, możemy w porę wykrywać i śledzić takie ciała niebieskie. Nie jesteśmy też wcale tacy bezbronni w pojedynku z asteroidą.

Konferencje FEMA. Czy jesteśmy gotowi na zagrożenie ze strony asteroidy?

NASA wspólnie z FEMA (Federalnaą Agencją Zarządzania Kryzysowego) co roku organizuje specjalną konferencję poświęconą bezpieczeństwu planety przed zagrożeniami z kosmosu. Jednym ze stałych punktów programu jest symulacyjna gra planszowa, w ramach której zebrani naukowcy zostają postawieni w kryzysowej sytuacji i mają za zadanie rozwiązać problem nadlatującej asteroidy.  Na jednej z ostatnich konferencji zorganizowano symulację zagrożenia w postaci zbliżającej się do Ziemi asteroidy, która według obliczeń mogłaby uderzyć w naszą planetę za kilkanaście lat. Warto dodać, że we wcześniejszych latach naukowcy dostawali o wiele mniej czasu. Bywało, że asteroida miała uderzyć za kilkanaście dni lub nawet kilkanaście godzin.

Celem tych ćwiczeń było zrozumienie, jak wyglądałaby odpowiedź globalna w przypadku realnego zagrożenia. Naukowcy oraz przedstawiciele agencji rządowych z różnych krajów analizowali różne scenariusze, w tym możliwość wysłania misji kosmicznej w celu lepszego zbadania asteroidy oraz ocenę jej trajektorii. Wśród rozważanych opcji pojawiły się misje sond kosmicznych, które mogłyby albo dokonać zbliżenia do asteroidy, albo wręcz wpłynąć na jej orbitę, podobnie jak miało to miejsce w przypadku misji DART.

Jednym z kluczowych wniosków wynikających z ćwiczeń była konieczność szybkiego i dokładnego dostarczania informacji politykom i decydentom. Zrozumienie zagrożenia i podejmowanie odpowiednich działań wymaga czasu, a proces ten może być skomplikowany ze względu na niepewność co do rzeczywistej trajektorii asteroidy oraz jej rozmiarów. Symulacja FEMA pokazała, że nawet przy długoterminowym zagrożeniu (np. za 14 lat) czas może działać na niekorzyść, gdyż przygotowania do misji kosmicznych i ich realizacja wymagają lat pracy i miliardów dolarów inwestycji.

DART ratunkiem dla Ziemi?

DART był przełomowym projektem, który miał na celu przetestowanie, jak można zmienić trajektorię asteroidy poprzez celowe zderzenie z nią sondy kosmicznej. Celem testu był Dimorphos, niewielki księżyc asteroidy Didymos, który nie stanowił zagrożenia dla Ziemi, ale jego parametry doskonale nadawały się do przeprowadzenia eksperymentu. W dniu 26 września 2022 roku sonda DART uderzyła w Dimorphos, powodując zmianę jego orbity o 32 minuty – co znacznie przekroczyło oczekiwania naukowców, zakładające minimalną zmianę o 73 sekundy.

Mechanizm działania DART opierał się na zjawisku transferu pędu. W momencie zderzenia sonda przeniosła część swojego pędu na asteroidę, co spowodowało jej niewielką, ale mierzalną zmianę prędkości orbitalnej. Istotną rolę odegrały tu również wyrzucone po zderzeniu odłamki, które dodatkowo zwiększyły siłę oddziaływania na asteroidę.

Sukces misji DART to pierwszy krok w stronę skutecznej ochrony Ziemi przed potencjalnym zagrożeniem ze strony asteroid. Zmiana orbity Dimorphosa pokazała, że za pomocą odpowiednio zaplanowanego zderzenia można wpłynąć na trajektorię małych ciał niebieskich, co może być kluczowe w przypadku przyszłych misji obronnych. Kolejnym etapem w analizie efektów tego testu będzie misja Hera, realizowana przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), która planuje szczegółowe zbadanie Dimorphosa po uderzeniu.

Grafika: depositphotos