Hvis en gigantisk genstand ser ud til at smadre ned på Jorden, har menneskeheden nogle få muligheder: Hammer det med et rumfartøj, der er hårdt nok til at slå det ud af banen, sprænge det med atomvåben, trække på det med en tyngdekraktor eller endda langsomt ned ved hjælp af koncentreret sollys.
Vi bliver nødt til at beslutte, om vi først skal besøge det med en spejdermission eller starte et angreb i fuld skala med det samme.
Det er mange beslutninger, der skal træffes under eksistensiel hårdhed, og derfor har et team af MIT-forskere kommet med en guide, der blev offentliggjort i februar i tidsskriftet Acta Astronautica, for at hjælpe fremtidige asteroideudbøjere.
I film er en indgående asteroide normalt et meget chok i sidste øjeblik: en stor, dødbringende klippe, der kaster sig lige ned mod Jorden som en kugle ud af mørket, med kun uger eller dage mellem dens opdagelse og dens forventede indvirkning. Det er en reel trussel, ifølge en præsentation i april 2019 fra NASA's Office of Planetary Defense, som Live Science deltog i. Men NASA mener, at det er set de fleste af de største, dødeligste objekter, der endda har en lille chance for at slå Jorden - de såkaldte planetdrabere. (Selvfølgelig er der sandsynligvis masser af mindre klipper - stadig store nok til at dræbe hele byer - som forbliver uopdagede.)
Fordi de fleste af de store objekter i Jordens kvarter allerede overvåges nøje, vil vi sandsynligvis have masser af advarsler, før man rammer Jorden. Astronomer ser disse rumsten, når de kommer tæt på Jorden for at se, om de sandsynligvis vil krydse gennem en af deres "nøglehuller." Hver jord truende asteroide kommer tættere og længere fra Jorden på forskellige punkter i sin bane omkring solen. Og langs den sti, nær Jorden, har den nøglehuller. Disse nøglehuller er områder i rummet, som den skal passere for at ende på en kollisionskurs under dens næste tilgang til vores planet ...
"Et nøglehul er som en dør - når den først er åben, vil asteroiden påvirke Jorden kort efter, med stor sandsynlighed," sagde Sung Wook Paek, hovedforfatter af studiet og en Samsung-ingeniør, der var en MIT-studerende, da papiret blev skrevet, sagde det i en erklæring.
Det nemmeste tidspunkt at stoppe et objekt fra at ramme Jorden er, inden det rammer et af disse nøglehuller, ifølge papiret. Det vil forhindre objektet i at komme på ruten mod en påvirkning i første omgang - på hvilket tidspunkt at spare Jorden ville kræve langt mere ressourcer og energi og indebære meget mere risiko.
Paek og hans medforfattere kastede de fleste af de mere eksotiske asteroide-afbøjningsordninger ud af hånden og efterlod kun nuklear detonation og impactors som seriøse muligheder. Atomdetonation er også problematisk, skrev de, fordi det er usikkert, nøjagtigt, hvordan en asteroide vil opføre sig efter en atomeksplosion, og fordi politiske bekymringer om atomvåben kan skabe problemer for missionen.
I sidste ende landede de på tre muligheder for missioner, der med rimelighed kunne forberedes på kort varsel, hvis der blev opdaget en asteroide med dræber af planeten, der kørte mod et nøglehul:
- En "type 0" -mission, hvor et enkelt, tungt rumfartøj blev fyret mod det indkommende objekt med det formål at bruge den bedst tilgængelige information om objektets makeup og bane for at slå det ud af banen.
- En "type 1" -mission, hvor en spejder først lanceres og indsamler close-updata om asteroiden, før hovedimpaktoren lanceres, for bedre at målrette skuddet til maksimal effekt.
- En "type 2" -mission, hvor en lille impactor lanceres på samme tid som spejderen for at banke genstanden lidt væk fra banen. Derefter bruges al information fra spejderen og den første påvirkning til at finjustere en anden lille påvirkning, der afslutter jobbet.
Problemet med "type 0" -missioner, skrev forskerne, er, at teleskoper på Jorden kun kan samle uslebne oplysninger om planetdrabere, som stadig er fjerne, svage, relativt små genstande. Uden nøjagtige oplysninger om objektets masse, hastighed eller fysiske makeup, vil påvirkermissionen være nødt til at stole på nogle upræcise estimater og har en højere risiko for ikke at klare det indgående objekt korrekt ud af dets nøglehul.
Type 1-missioner er mere tilbøjelige til at lykkes, skrev forskerne, fordi de kan bestemme den indkommende klippemasse og -hastighed langt mere præcist. Men de tager også mere tid og ressourcer. Type 2-missioner er endnu bedre, men det tager endnu mere tid og ressourcer på at komme i gang.
Forskerne udviklede en metode til beregning af, hvilken mission der bedst er baseret på to faktorer: Tiden mellem missionsstart og den dato, hvor planmorderen når sit nøglehul, og vanskeligheden ved korrekt at aflede den specifikke planmorder.
Ved anvendelse af disse beregninger på to velkendte asteroider fra planetmordere i Jordens almindelige kvarter, Apophis og Bennu, kom forskerne med et komplekst sæt instruktioner til fremtidige asteroide-deflektorer, hvis en af disse objekter begyndte at gå mod et nøglehul.
Givet nok tid, fandt de, at type 2-missioner næsten altid var den rigtige måde at aflede Bennu. Men hvis tiden var kort, var en hurtig og snavset type 0-mission vejen at gå. Der var bare en håndfuld tilfælde, hvor type 1-missioner gav mening.
Apophis var en anden, mere kompliceret historie. Hvis tiden var kort, var en type 1-mission normalt den bedste mulighed: indsamle data hurtigt for korrekt at målrette virkningen. Givet mere tid var type 2-missioner nogle gange bedre, afhængigt af hvor vanskeligt det syntes at være at aflede fra dens kurs. Der var ingen situationer, hvor en type 0-mission gav mening for Apophis.
I begge tilfælde, hvis tiden blev for kort, fandt forskerne, at ingen mission ville være en succes med at aflede klippen.
Forskellene mellem klipperne kom ned på niveauet med usikkerhed omkring deres masser og hastigheder, samt hvordan deres interne materialer ville reagere på en påvirkning.
Disse samme grundlæggende principper kunne bruges til at studere andre potentielle planetdrabere, og fremtidige studier kunne inkorporere andre muligheder for at aflede asteroiderne, herunder nukleare våben, skrev forskerne. Jo mere kompliceret listen over indstillinger er, desto vanskeligere er beregningen. Til sidst, skrev de, ville det være nyttigt at træne maskinlæringsalgoritmer til at træffe beslutninger baseret på de nøjagtige tilgængelige data i ethvert planet-killer-scenarie.
