Πώς μπορεί να σωθεί ο κόσμος από το κτύπημα ενός αστεροειδούς

Πηγή: New Scientist, 25 Μαρτίου 2009

Είμαστε στο 2036. Ένας μεγάλος αστεροειδής βρίσκεται σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη. Εάν δεν σταματήσει, θα συντριβεί στον Ειρηνικό Ωκεανό, δημιουργώντας ένα καταστροφικό τσουνάμι. Τι θα πρέπει να κάνουμε για να γλιτώσουμε;

Θα μπορούσαμε να ρίξουμε μία πυρηνική βόμβα, αλλά θα υπήρχε ο κίνδυνος να γίνει μικρά κομμάτια τα οποία θα εξακολουθούσαν να απειλούν τη Γη. Ή μήπως θα έπρεπε να προσπαθήσουμε να τον εκτρέψουμε από την τροχιά του με ένα βαρύ αντικείμενο - μια μη δοκιμασμένη και, επομένως, επικίνδυνη τεχνική. Ίσως όμως υπάρχει και μια τρίτη επιλογή: να 'σκουντήξουμε' ήπια τον αστεροειδή μακριά από τη Γη χωρίς να τον διαλύσουμε, είτε με την έκρηξη μιας πυρηνικής βόμβας από απόσταση όμως είτε να τον καταστρέψουμε με λέιζερ μεγάλης ισχύος.

Οι αστρονόμοι έχουν βρει χιλιάδες αστεροειδείς που περνούν κοντά στην τροχιά της Γης, και λίγοι από αυτούς έχουν μια πορεία με μικρή πιθανότητα να χτυπήσουν τη Γη. Ο πιο ανησυχητικός είναι ο αστεροειδής Απόφις (Apophis) μήκους 270 μέτρων, ο οποίος έχει 1 στις 45.000 πιθανότητα να μας χτυπήσει το 2036.

Για να διερευνήσει ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος ώστε να απομακρυνθεί αυτός ή άλλοι αστεροειδείς από την επικίνδυνη τροχιά τους σε μια ακίνδυνη τροχιά, μια ομάδα με επικεφαλής τον David Dearborn του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια έχει μοντελοποιήσει τις επιπτώσεις μιας πυρηνικής έκρηξης σε ένα αντικείμενο που είναι σε τροχιά. Ο εικονικός αστεροειδής είχε διάμετρο 1 χιλιόμετρο και ήταν φτιαγμένος από ασταθή μπάζα χαλαρά συνδεδεμένα μεταξύ τους με τη δύναμη της βαρύτητας, η οποία θεωρείται από πολλούς πλανητικούς επιστήμονες ότι είναι η πιο πιθανή σύνθεση για τους μικρούς αστεροειδείς.

Τριάντα χρόνια πριν ο αστεροειδής βρεθεί σε πορεία σύγκρουσης με τη Γη, έγινε μια πυρηνική έκρηξη, ισοδύναμη με 100 χιλιάδες τόνους ΤΝΤ, 250 μέτρα πίσω του. Η ώθηση από την έκρηξη αύξησε την ταχύτητα του κατά 6,5 χιλιοστά ανά δευτερόλεπτο, μια μικρή αλλαγή, αλλά αρκετή για να μας εγκαταλείψει.

Η τεχνική αυτή επίσης μειώνει τον κίνδυνο της διάσπασης - μόλις το 1% του υλικού του αστεροειδή θα φύγει από το ωστικό κύμα, και από αυτό μόνο περίπου το 1 μέρος προς 1 εκατομμύριο παρέμεινε σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη.

Ο Dearborn προσθέτει ότι η τεχνολογία για τη μέθοδο αυτή ήδη έχει δημιουργηθεί, σε αντίθεση με την μέθοδο της χρήσης ενός βαρύ αντικειμένου που σπρώχνει τον αστεροειδή σε μια διαφορετική κατεύθυνση - μια στρατηγική "κινητικής ώθησης". "Σε περίπτωση που προκύψει έκτακτη ανάγκη, θα πρέπει να γνωρίζουμε ότι η τεχνολογία είναι διαθέσιμη, και θα πρέπει να έχουμε κάποια άποψη για το πώς να την χρησιμοποιήσουμε σωστά", λέει.

Έχει ήδη αρχίσει να προσομοιώνει τις επιπτώσεις από την ώθηση ενός αστεροειδή με μια μικρότερη πυρηνική έκρηξη - μικρότερη από 1 χιλιότονο - 1 μέτρο κάτω από την επιφάνεια του. Αυτό θα μειώσει το βάρος της συσκευής, με αποτέλεσμα να είναι πιο εύκολο και πιο γρήγορο να ξεκινήσει. Ο Dearborn θα συζητήσει το έργο αυτό τον επόμενο μήνα στη 1ο IAA Πλανητική Αμυντική Διάσκεψη  στη Γρανάδα, στην Ισπανία.

Μια λιγότερο καθιερωμένη μέθοδος αλλά πιο ήρεμη προσέγγιση θα ήταν ένα λέιζερ να ωθήσει τον αστεροειδή μακριά από τη Γη. Σε αυτήν την θεωρία, που μελετήθηκε από τον Massimiliano Vasile του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης, με χρηματοδότηση από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος, ένας στόλος από οκτώ ή περισσότερα διαστημόπλοιο, που το καθένα μεταφέρει ένα λέιζερ, θα αποσταλούν σε ένα ραντεβού με τον αστεροειδή. Το κάθε σκάφος θα βρίσκεται λίγα χιλιόμετρα μακριά και θα ξεδιπλώσει ένα επίπεδο κάτοπτρο 20 μέτρων φτιαγμένο από ένα εύκαμπτο υλικό όπως το Mylar. Το κάτοπτρο θα εστιάσει την ηλιακή ακτινοβολία πάνω στους ηλιακούς συλλέκτες  του διαστημόπλοιου, για να ενεργοποιήσει το λέιζερ.

Και τα οκτώ λέιζερ θα πυροδοτηθούν ταυτόχρονα προς ένα μόνο σημείο της επιφάνειας του αστεροειδή, οπότε η περιοχή αυτή θα εξατμιστεί και θα δημιουργηθεί μια τουλίπα από αέριο, που θα πρέπει να δώσει αρκετή ώθηση για να αλλάξει η τροχιά του αστεροειδή (εικόνα). Αυτή η σχετικά ήπια ώθηση, για ορισμένους μήνες ή χρόνια, δεν θα σπάσει τον αστεροειδή σε μικρότερα κομμάτια, τονίζει η ομάδα του Massimiliano Vasile.

Ο Vasile, λέει ότι η μέθοδος αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορα μεγέθη αστεροειδών. Αν υπάρχει ένας μεγαλύτερος αστεροειδής ή αν θέλουμε μια πιο γρήγορη εκτροπή τότε μπορούν να προστεθούν περισσότερα διαστημικά οχήματα.

Οποιαδήποτε λύση επιλεχθεί τελικά, αυτό που θα μετρήσει είναι η αξιοπιστία της, γιατί είναι κρίσιμος παράγων για την εκτροπή ενός αστεροειδούς, λέει ο Bill Ailor της Aerospace Corporation της Καλιφόρνια, ο οποίος προεδρεύει του συνεδρίου τον επόμενο μήνα.

"Η εκτόξευση διαστημοπλοίων αποτυχαίνει σε ποσοστό περίπου 1% και τα νέα διαστημικά οχήματα ενδέχεται να αποτυχαίνουν σε ποσοστό 1 στα 3, κάτι που θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στο συνολικό σχεδιασμό της εκτροπής", λέει.

Αν βρούμε έναν αστεροειδή σε πορεία σύγκρουσης με τη Γη, που δεν θα έχουμε χρόνο για να τον απομακρύνουμε απαλά από την τροχιά του, θα πρέπει να καταφύγουμε στην έκρηξη; Είναι μια αμφιλεγόμενη ιδέα, καθώς θα σπάσει το αντικείμενο σε μικρότερα κομμάτια, πολλά από τα οποία μπορούν ακόμη και να χτυπήσουν τη Γη. Ωστόσο, υπάρχουν ελάχιστες μελέτες που εξετάζουν τους κινδύνους που θα συμβούν στην πραγματικότητα.

Τελευταία μια ομάδα με επικεφαλής τον David Dearborn του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια έχουν διεξάγει μια προσομοίωση που δείχνει ότι ο κίνδυνος με την έκρηξη δεν μπορεί να είναι τόσο μεγάλος όσο φοβόμαστε. Στην προσομοίωση, ανακαλύφθηκε ένας αστεροειδής μήκους  ενός χιλιομέτρου με ελάχιστη χρόνο προειδοποίησης. Ένα διαστημόπλοιο λοιπόν μεταφέρει πυρηνική βόμβα 900 χιλιοτόνων αναχαιτίζει τον αστεροειδή 1000 ημέρες πριν από την πρόσκρουση, δημιουργεί μια τρύπα βάθους 10 μέτρων και εκρύγνηται. Το ωστικό κύμα αλλάζει πορεία στον αστεροειδή μέσα σε ένα γιγάντιο σύννεφο από συντρίμμια, αν και ορισμένα από αυτά τα θραύσματα που μπορούν να χτυπήσουν τη Γη, έχουν μάζα μόνο το 1/100.000 της αρχικής μάζας του αστεροειδή που είναι 1 δισ. τόνοι.

Ωστόσο, ο Derek Richardson του Πανεπιστημίου της πολιτείας Maryland προειδοποιεί ότι θα ήταν επικίνδυνο να διαλύσουμε έναν αστεροειδή με τον τρόπο αυτό, δεδομένου ότι τα αποτελέσματα της έκρηξης θα εξαρτηθούν από την εσωτερική δομή του αντικειμένου. "Μπορεί το μόνο που θα κάνετε είναι μια μεγάλη τρύπα στην επιφάνεια του", προειδοποιεί ο Derek Richardson.

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.