Jaké jsou vaše možnosti, když máte jen hodiny nebo dny na to, abyste zabránili dopadu asteroidu?

Představte si scénář, kdy zaznamenáme asteroid mířící přímo k Zemi. Představte si, že dorazí za pár dní, v horším případě jen za pár hodin. Co by se dalo udělat, aby se to zastavilo?

Mohlo by být možné chránit sebe a planetu v tak krátké době. K tomu bychom ale museli otestovat a vybudovat správnou infrastrukturu.

Pokud jde o asteroidy, lidstvo je zapojeno do procesu objevování. Posíláme kosmické lodě, aby je navštívily, a někdy tyto kosmické lodě vrátí vzorky na Zemi. Lucy mise NASA právě vypuštěna a jejím úkolem je navštívit celkem osm asteroidů – jeden v hlavním pásu asteroidů a sedm trojanů Jupiter. Jsme také zaneprázdněni katalogizací všech asteroidů, které můžeme. Chceme vědět, které z nich představují hrozbu pro Zemi.

Ale zatímco děláme tuto důležitou práci, jak se připravujeme na asteroid mířící přímo k nám? Hodně se o tom mluví a hodně se o tom zkoumá. Existuje dokonce dvakrát ročně organizovaná konference o nebezpečných asteroidech zvaná Konference planetární obrany . Poslední z nich byl v dubnu 2021 a je to sedmý, který se konal.

Na každé z těchto konferencí Planetární obrany je generována falešná asteroidová hrozba, pak v průběhu pětidenní konference jsou v průběhu fiktivních měsíců odhalena podrobnější falešná pozorování asteroidu. Týmy účastníků sledují vývoj a přicházejí se strategiemi zmírňování. Na konferenci v roce 2021 poslední falešná radarová pozorování odhalila, že přilétající asteroid měl průměr 105 metrů a zasáhl by oblast sousedící s Německem, Českou republikou a Rakouskem. S jakými zmírňujícími strategiemi účastníci přišli?

Mapa nedávných 873 událostí větších než 0,073 kt od 15. dubna 1988 do 29. září 2021 dopady vzduchových výbuchů z atmosférických infrazvukových senzorů. Akce 500 kt Čeljabinsk z 15. února 2013 je jasně vidět nad Ruskem. Je důležité poznamenat, že energetické rozsahy mnoha těchto událostí úderů asteroidů jsou v rozsahu taktických až strategických jaderných zbraní. Bíle zbarvené body postrádají údaje o výšce. Obrazový kredit: P. Lubin/Experimental Cosmology Group, UCSB. Údaje od Alana B. Chamberlina (JPL/Caltech) https://cneos.jpl.nasa.gov/fireballs/.

Znepokojivě ne moc. Nedalo se nic udělat pro zmírnění dopadu a místo toho se pozornost zaměřila na civilní obranu a evakuace. Je tento status quo dost dobrý? 105metrový asteroid nevyhladí civilizaci, ale přesto způsobí spoustu škod. 105metrový asteroid může zasáhnout Zemi silou až 30 Mt (megatun TNT), což je energie moderní velké termonukleární zbraně.

V dokumentu s názvem „ PI: Terminální planetární obrana “ Philip Lubin nastiňuje, co je potřeba k ochraně Země před asteroidy bez dlouhého průběžného času. Lubin je profesor fyziky na UC Santa Barbara a je jediným autorem článku. PI v názvu znamená „Pulverize It“. Je k dispozici na předtiskové stránce arxiv.org.

'Doposud bylo lidstvo ušetřeno katastrofy velkého rozsahu, jak tomu bylo u našich předchozích nájemníků, ale počítat s tím, že budeme mít 'štěstí', je z dlouhodobého hlediska špatná strategie.'

Filip Lubin

Víme, že existují asteroidy s plánovaným blízkým setkáním se Zemí. Apophis byl znepokojen v prosinci 2004, kdy to vypadalo, že má 2,9% pravděpodobnost, že zasáhne Zemi v pátek 13. dubna 2029. Má průměr asi 370 metrů (1 210 stop) a mohl by způsobit obrovské škody. Asteroid Bennu, který má průměr 490 metrů 1608 stop), také těsně proletí se Zemí v roce 2036.

Víme, že Zemi nezasáhnou. Alespoň ne tentokrát.

Problém je ale v tom, že asteroid, který se přiblíží k Zemi, může proletět skrz tzv. gravitační klíčové dírky .“ To jsou oblasti, kde zemská gravitace může postrčit asteroid a poslat ho na přímý kolizní kurz se Zemí.

'Pokud projde gravitační klíčovou dírkou, obecně zasáhne Zemi v příštím kole,' řekl Lubin tisková zpráva .

Na to se můžeme podle Lubina připravit. Protože v určitém okamžiku nás překvapí asteroid.

V nouzové situaci s asteroidy, říká Lubin, se stále můžeme spolehnout na zemskou atmosféru pro určitou ochranu. Problémem je rozbití blížícího se asteroidu na dostatečně malé kousky, které shoří v atmosféře, aniž by způsobily masivní rázovou vlnu nebo spustily scénář „jaderné zimy“.

K tomu Lubin navrhuje zachytit přilétající asteroid pomocí zařízení, které narazí na asteroid řadou pronikajících tyčí. Některé tyče budou naplněny výbušninami. Cílem je rozdrtit bolid na malé úlomky o průměru 15 metrů (přibližně 45 stop) nebo menší. Tyto úlomky by vytvořily oblak trosek. Některé úlomky zasáhnou Zemi, ale doufejme, že mnohé ne. To závisí na době detekce, velikosti impaktoru a úhlech a rychlostech.

Ve scénáři Pulverize It by asteroid mířící k Zemi byl zasažen impaktorem, který měl řadu tyčí, některé s výbušninami. Asteroid nebo kometa by se rozpadla na menší kousky, které by představovaly menší hrozbu. Obrazový kredit: Lubin/Experimental Cosmology Group, UCSB.

Úlomky, které narazí na zemskou atmosféru, se budou pohybovat hypersonickou rychlostí; kolem Mach 60 podle Lubina. Při této rychlosti by se úlomky zahřívaly extrémním třením a začaly by se rozpadat vysoko v atmosféře, ve výšce asi 30 až 50 km (18 až 31 mil).

Každý z fragmentů stále nese spoustu energie. Každý z nich je podle Lubina podobný moderní termonukleární zbrani. Ale spíše než jediný vzduchový výbuch nebo náraz by se sprcha úlomků podobala několika hromům a bleskům.

Tento obrázek ze studie ukazuje dva mračna fragmentů pocházející z úspěšných zachycení. Nahoře je menší asteroid a dole je větší asteroid. Všimněte si, že některé úlomky by s větším asteroidem zcela minuly Zemi. Obrazový kredit: Lubin 2021.

Bylo by tam hodně hluku, ale ne najednou. Byly by záblesky, ale ne jeden velký záblesk. A byly by tam tlakové vlny, ale místo jednoho masivního výbuchu a ničivé rázové vlny by bylo mnoho menších, které by se nepřekrývaly. Konečně by byl prach. Ale ani množství prachu pravděpodobně nebude nebezpečné.

Tato grafika ukazuje, jak by pozorovatelé cítili výbuchy odděleně, nikoli jako jednu velkou, ničivou explozi. Obrazový kredit: Lubin/Experimental Cosmology Group, UCSB.

Lubin ve svém díle upozorňuje na asteroid Apophis. V pátek 13. dubna 2029 projde Apophis velmi blízko Země. Přiblíží se k povrchu Země blíže než geosynchronní satelity, asi 31 000 km (19 300 mil). Při průměru 370 metrů ponese energii zhruba ekvivalentní celému jadernému arzenálu lidstva. Hrozba je reálná.

Většina prevence útoku na asteroidy se soustředí na předběžné varování. S dostatečným varováním, měsíce nebo dokonce roky, může být vyslán kinetický projektil o relativně malé hmotnosti, aby zachytil přibližující se asteroid. Pokud je asteroid dostatečně daleko od Země, když na něj projektil narazí, pak stačí malé pošťouchnutí.

Ale přístup PI byl simulován s velmi krátkou dobou přípravy. „Program PI je pozoruhodný v extrémně krátkých dobách odezvy potřebných pro zmírnění,“ píše Lubin. Lubin a jeho kolegové provedli tisíce simulací pro řadu různých velikostí asteroidů a výsledky jsou slibné.

Lubin vyzývá k proaktivnímu postoji k asteroidům, zejména k „opakovaným pachatelům“, jako jsou Apophis a Bennu. Tvrdí, že potřebujeme jak formální rozhodovací proces ohledně hrozeb asteroidů, tak i technologickou implementaci přístupu PI. A musí to být mezinárodní.

„Mohli bychom eliminovat hrozby jako Apophis a Bennu pomocí PI tím, že je zachytíme při blízkém přiblížení a odstraníme je jako budoucí hrozbu. Toto je jak politika, tak technická oblast, o které je třeba diskutovat,“ píše Lubin.

„V ideálním případě by oblast planetární obrany přesáhla státní hranice, protože hrozba žádné hranice nerespektuje. Ideálním scénářem by bylo dát dohromady mezinárodní úsilí na obranu naší planety pro budoucí generace.“

Apophis se blíží a Lubin si myslí, že by to mohla být dobrá, i když kontroverzní příležitost otestovat metodu PI.

je čas? Na co čekáme?

„Ačkoli často říkáme, že v životě není nic jistého než smrt a daně, můžeme na tento seznam určitě přidat i vymírání lidí,“ řekl Lubin. „V naší sluneční soustavě se skrývá velký asteroid nebo kometa s nápisem ‚Země‘. Jen nevíme, kde to je nebo kdy to zasáhne.'

Více:

• Tisková zpráva: Je planetární obrana PI na obloze?
• Výzkumný papír: PI: Terminální planetární obrana
• Blog UCSB Experimental Cosmology Group: Planetární obrana PI terminálu