Vyhnutí se dopadu asteroidu -Asteroid impact avoidance

Ilustrace mise Double Asteroid Redirection Test , která srazila kosmickou loď do asteroidu, aby změřila, jak moc se změnila její dráha.

Vyhýbání se dopadu asteroidu zahrnuje metody, kterými by mohly být objekty v blízkosti Země (NEO) na potenciálním kurzu kolize se Zemí odkloněny pryč, čímž se zabrání destruktivním dopadům . Dopad dostatečně velkého asteroidu nebo jiných NEO by způsobil, v závislosti na jeho místě dopadu, masivní tsunami nebo mnohonásobné ohnivé bouře a impaktovou zimu způsobenou efektem blokování slunečního záření velkým množstvím prachového prachu a jiných úlomků umístěných do stratosféry . . Předpokládá se, že kolize před 66 miliony let mezi Zemí a objektem širokým přibližně 10 kilometrů (6 mil) vytvořila kráter Chicxulub .a spustil událost vymírání křídy a paleogénu , o níž vědecká komunita soudí , že způsobila vyhynutí všech neptačích dinosaurů.

Zatímco šance na velkou srážku jsou v blízké budoucnosti nízké, je téměř jisté , že k ní nakonec dojde, pokud nebudou přijata obranná opatření. Astronomické události – jako dopad Shoemaker-Levy 9 na Jupiter a meteor v Čeljabinsku z roku 2013 spolu s rostoucím počtem objektů v blízkosti Země objevených a katalogizovaných na Sentry Risk Table – přitáhly k těmto hrozbám novou pozornost. Popularita filmu Don't Look Up z roku 2021 pomohla zvýšit povědomí o možnosti vyhnout se NEO .

V roce 2016 vědec NASA varoval, že Země není na takovou událost připravena. V dubnu 2018 nadace B612 uvedla: „Je 100 procent jisté, že nás zasáhne ničivý asteroid, ale nejsme si 100 procent jistí, kdy.“ Také v roce 2018 fyzik Stephen Hawking ve své poslední knize Stručné odpovědi na velké otázky považoval srážku asteroidu za největší hrozbu pro planetu. Bylo popsáno několik způsobů, jak se vyhnout dopadu asteroidu. Nicméně v březnu 2019 vědci oznámili, že zničení asteroidů může být mnohem obtížnější, než se dříve myslelo. Kromě toho se může asteroid po rozrušení znovu sestavit vlivem gravitace. V květnu 2021 astronomové NASA oznámili, že může být zapotřebí 5 až 10 let příprav, aby se zabránilo virtuálnímu impaktoru na základě simulovaného cvičení, které provedla konference Planetary Defense Conference v roce 2021.

Snahy o vychýlení

Známé objekty v blízkosti Země  – od ledna 2018
Video (0:55; 23. července 2018)
(oběžná dráha Země v bílé barvě)

Podle odborného svědectví v Kongresu Spojených států v roce 2013 by NASA vyžadovala nejméně pět let přípravy, než by mohla být vypuštěna mise k zachycení asteroidu. V červnu 2018 americká Národní rada pro vědu a technologii varovala, že Spojené státy nejsou připraveny na událost dopadu asteroidu, a vyvinula a vydala „Národní akční plán připravenosti objektů v blízkosti Země“, aby se lépe připravila.

Většina úsilí o vychýlení velkého objektu vyžaduje rok až desetiletí varování, což poskytuje čas na přípravu a provedení projektu zamezení kolizi, protože dosud nebyl vyvinut žádný známý hardware planetární obrany. Odhaduje se, že k úspěšnému vychýlení tělesa na trajektorii přímé srážky je zapotřebí změna rychlosti o pouhých 3,5/t × 10 −2 m·s −1 (kde t je počet let do potenciálního dopadu). Navíc za určitých okolností jsou potřeba mnohem menší změny rychlosti. Například se odhadovalo, že existuje vysoká pravděpodobnost, že se 99942 Apophis houpe kolem Země v roce 2029 s pravděpodobností 10 −4 , že projde „klíčovou dírkou“ a vrátí se po trajektorii dopadu v roce 2035 nebo 2036. Poté bylo stanoveno, že odchylka z této potenciální návratové trajektorie, několik let před swing-by, mohlo být dosaženo se změnou rychlosti v řádu 10 −6  ms −1 .

Test Double Asteroid Redirection Test (DART) společnosti NASA , první celosvětová mise k testování technologie pro obranu Země před potenciálním nebezpečím asteroidů nebo komet, odstartovala na raketě SpaceX Falcon 9 ze Space Launch Complex 4 East na Vandenberg Space Force Base v Kalifornii.

Dopad asteroidu o délce 10 kilometrů na Zemi historicky způsobil událost na úrovni vyhynutí v důsledku katastrofálního poškození biosféry . Existuje také nebezpečí vstupu komet do vnitřní sluneční soustavy. Rychlost dopadu dlouhoperiodické komety by pravděpodobně byla několikrát větší než rychlost blízkozemního asteroidu , takže jeho dopad by byl mnohem ničivější; kromě toho je nepravděpodobné, že doba varování bude delší než několik měsíců. Dopady objektů o průměru pouhých 50 metrů (160 stop), které jsou mnohem běžnější, jsou historicky krajně extrémně destruktivní (viz kráter Barringer ).

Před rozhodnutím, která strategie je vhodná, je také užitečné zjistit materiálové složení objektu. Mise jako sonda Deep Impact z roku 2005 a kosmická loď Rosetta poskytly cenné informace o tom, co lze očekávat.

REP. STEWART: ... jsme technologicky schopni vypustit něco, co by mohlo zachytit [asteroid]? ... DR. A'HEARN: Ne. Kdybychom už měli v knihách plány kosmických lodí, trvalo by to rok... myslím typickou malou misi... od schválení do zahájení startu to trvá čtyři roky...

Frekvence malých asteroidů o průměru zhruba 1 až 20 metrů dopadajících na zemskou atmosféru.

Historie mandátů vlády USA

Úsilí v predikci dopadu asteroidu se soustředilo na metodu průzkumu. Seminář o zachycování objektů v blízkosti Země v roce 1992, sponzorovaný NASA, pořádaný Národní laboratoří v Los Alamos hodnotil problémy spojené se zachycením nebeských objektů, které by mohly zasáhnout Zemi. Ve zprávě pro NASA z roku 1992 bylo doporučeno koordinovanému průzkumu Spaceguard Survey objevit, ověřit a poskytnout následná pozorování asteroidů křižujících Zemi. Tento průzkum měl objevit 90 % těchto objektů větších než jeden kilometr do 25 let. O tři roky později další zpráva NASA doporučila vyhledávací průzkumy, které by během deseti let objevily 60–70 % krátkodobých objektů v blízkosti Země větších než jeden kilometr a během dalších pěti let získaly 90% úplnost.

V roce 1998 NASA formálně přijala cíl najít a katalogizovat do roku 2008 90 % všech objektů v blízkosti Země (NEO) o průměru 1 km nebo větším, které by mohly představovat riziko kolize pro Zemi. Metrika průměru 1 km byla zvolena poté, co rozsáhlá studie ukázala, že náraz objektu menšího než 1 km by mohl způsobit významné místní nebo regionální škody, ale je nepravděpodobné, že by způsobil celosvětovou katastrofu. Dopad objektu mnohem většího než 1 km v průměru by mohl mít za následek celosvětové škody až po, a potenciálně včetně, vyhynutí lidského druhu . Závazek NASA vyústil ve financování řady úsilí o hledání NEO, které dosáhlo značného pokroku směrem k cíli 90 % do roku 2008. Nicméně v roce 2009 bylo objeveno několik NEO o průměru přibližně 2 až 3 kilometry (např . 2009 CR 2 , 2009 HC 82 , 2009 KJ , 2009 MS a 2009 OG ) prokázaly, že stále existují velké objekty, které je třeba detekovat.

Zástupce Spojených států George E. Brown Jr. (D-CA) byl citován jako vyjádření své podpory projektům planetární obrany v Air & Space Power Chronicles , když řekl: „Pokud jednoho dne v budoucnu zjistíme s dostatečným předstihem, že asteroid je velký dost na to, aby způsobilo masové vymírání zasáhne Zemi, a pak změníme dráhu toho asteroidu tak, aby nás nezasáhl, bude to jeden z nejdůležitějších úspěchů v celé historii lidstva."

Vzhledem k dlouhodobému závazku kongresmana Browna k planetární obraně byl na jeho počest pojmenován zákon Sněmovny reprezentantů USA, HR 1022: The George E. Brown, Jr. Near-Earth Object Survey Act. Tento návrh zákona „zajistit program průzkumu objektů v blízkosti Země pro detekci, sledování, katalogizaci a charakterizaci určitých blízkozemních asteroidů a komet“ byl představen v březnu 2005 poslankyní Danou Rohrabacher (R-CA). To bylo nakonec srolováno do S.1281, NASA autorizační zákon z roku 2005 , schválený Kongresem 22. prosince 2005, následně podepsaný prezidentem a částečně uvádějící:

Americký Kongres prohlásil, že všeobecný blahobyt a bezpečnost Spojených států vyžaduje, aby jedinečná kompetence NASA byla zaměřena na detekci, sledování, katalogizaci a charakterizaci blízkozemních asteroidů a komet, aby bylo možné varovat a zmírňovat potenciální nebezpečí. takových objektů v blízkosti Země k Zemi. Administrátor NASA naplánuje, vyvine a zavede program průzkumu objektů v blízkosti Země pro detekci, sledování, katalogizaci a charakterizaci fyzických charakteristik objektů v blízkosti Země o průměru větším nebo rovném 140 metrů, aby bylo možné vyhodnotit hrozbu takové objekty v blízkosti Země k Zemi. Cílem programu Survey je dosáhnout 90% dokončení katalogu objektů v blízkosti Země (na základě statisticky předpokládaných populací objektů v blízkosti Země) do 15 let od data uzákonění tohoto zákona. Administrátor NASA předá Kongresu nejpozději do 1 roku od data uzákonění tohoto zákona úvodní zprávu, která poskytne následující: (A) Analýza možných alternativ, které NASA může použít k provedení programu průzkumu, včetně pozemních založené a vesmírné alternativy s technickými popisy. (B) Doporučená varianta a navrhovaný rozpočet na provedení programu průzkumu podle doporučené varianty. (C) Analýza možných alternativ, které by NASA mohla použít k odklonění objektu na pravděpodobný kurz kolize se Zemí.

Výsledkem této směrnice byla zpráva předložená Kongresu na začátku března 2007. Jednalo se o studii Analysis of Alternatives (AoA) vedenou kanceláří NASA Program Analysis and Evaluation (PA&E) s podporou externích konzultantů, Aerospace Corporation, NASA Langley Research Center (LaRC) a SAIC (mimo jiné).

Viz také Zlepšení predikce dopadu .

Probíhající projekty

Počet NEO zjištěných různými projekty.
NEOWISE  – první čtyři roky dat počínaje prosincem 2013 (animované; 20. dubna 2018)

Středisko Minor Planet Center v Cambridge ve státě Massachusetts katalogizuje dráhy asteroidů a komet od roku 1947. Nedávno se k němu připojily průzkumy, které se specializují na lokalizaci objektů v blízkosti Země (NEO), mnohé (od počátku roku 2007) financované agenturou NASA. Kancelář programu Near Earth Object jako součást jejich programu Spaceguard. Jedním z nejznámějších je LINEAR , který začal v roce 1996. Do roku 2004 LINEAR objevoval desítky tisíc objektů každý rok a představoval 65 % všech nových detekcí asteroidů. LINEAR používá dva jednometrové dalekohledy a jeden půlmetrový dalekohled se sídlem v Novém Mexiku.

Průzkum Catalina Sky Survey (CSS) se provádí na stanici Catalina Steward Observatory , která se nachází poblíž Tucsonu v Arizoně ve Spojených státech. Využívá dva dalekohledy, 1,5metrový (60palcový) dalekohled f/2 na vrcholu Mount Lemmon a 68cm (27palcový) f/1,7 Schmidtův dalekohled poblíž Mount Bigelow (oba v Tucsonu, Arizona plocha). V roce 2005 se CSS stal nejplodnějším průzkumem NEO, který překonal Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) v celkovém počtu NEO a potenciálně nebezpečných asteroidů objevených každý rok od té doby. CSS objevilo 310 NEO v roce 2005, 396 v roce 2006, 466 v roce 2007 a v roce 2008 bylo nalezeno 564 NEO.

Spacewatch , který používá 90centimetrový dalekohled umístěný na observatoři Kitt Peak v Arizoně, aktualizovaný automatickým zaměřovacím, zobrazovacím a analytickým zařízením k vyhledávání vetřelců na obloze, byl založen v roce 1980 Tomem Gehrelsem a Robertem S. McMillanem z Lunar. a planetární laboratoř University of Arizona v Tucsonu a nyní je provozována společností McMillan. Projekt Spacewatch získal 1,8metrový dalekohled, také v Kitt Peak, k lovu NEO, a poskytl starému 90centimetrovému dalekohledu vylepšený elektronický zobrazovací systém s mnohem větším rozlišením, čímž se zlepšila jeho vyhledávací schopnost.

Další programy pro sledování objektů v blízkosti Země zahrnují sledování asteroidů v blízkosti Země (NEAT), Lowell Observatory Near-Earth-Object Search (LONEOS), Campo Imperatore Near-Earth Object Survey (CINEOS), Japanese Spaceguard Association a Asiago-DLR Asteroid Survey . Pan-STARRS dokončil stavbu dalekohledu v roce 2010 a nyní aktivně pozoruje.

Systém poslední výstrahy při dopadu asteroidu na zemský povrch , nyní v provozu, provádí časté skenování oblohy za účelem pozdější detekce na úseku kolize na oběžné dráze asteroidu. To by bylo příliš pozdě na odklon, ale ještě včas na evakuaci a přípravu postižené oblasti Země.

Dalším projektem podporovaným Evropskou unií je NEOShield , který analyzuje reálné možnosti, jak zabránit srážce NEO se Zemí. Jejich cílem je poskytnout návrhy testovacích misí pro proveditelné koncepty zmírnění NEO. Projekt klade důraz zejména na dva aspekty.

  1. Prvním z nich je zaměření na technologický vývoj základních technik a nástrojů potřebných pro navádění, navigaci a řízení (GNC) v těsné blízkosti asteroidů a komet. To například umožní zasáhnout taková tělesa vysokorychlostním kinetickým impaktorem a pozorovat je před, během a po pokusu o zmírnění, např. pro určení a monitorování oběžné dráhy.
  2. Druhý se zaměřuje na zpřesnění charakterizace objektů v blízkosti Země (NEO). Kromě toho bude NEOShield-2 provádět astronomická pozorování NEO, aby se zlepšilo porozumění jejich fyzikálním vlastnostem, soustředí se na menší velikosti, které jsou pro účely zmírnění největší obavy, a aby identifikoval další objekty vhodné pro mise pro fyzikální charakterizaci a demonstraci vychýlení NEO.

Spaceguard “ je název pro tyto volně přidružené programy, z nichž některé dostávají finanční prostředky NASA, aby splnily požadavek Kongresu USA na detekci 90 % blízkozemních asteroidů o průměru větším než 1 km do roku 2008. Studie NASA z roku 2003 o následném programu navrhuje utratit 250–450 milionů USD na detekci 90 % všech blízkozemních asteroidů o velikosti 140 metrů a větších do roku 2028.

NEODyS je online databáze známých NEO.

Sentinel mise

B612 Foundation je soukromá nezisková nadace se sídlem ve Spojených státech amerických, která se věnuje ochraně Země před údery asteroidů . Vedou ji především vědci, bývalí astronauti a inženýři z Institutu pro pokročilá studia , Southwest Research Institute , Stanfordské univerzity , NASA a vesmírného průmyslu .

Jako nevládní organizace provedla dvě linie souvisejícího výzkumu, aby pomohla odhalit NEO, které by jednoho dne mohly zasáhnout Zemi, a najít technologické prostředky, jak odklonit jejich cestu, aby se takovým srážkám vyhnuly. Cílem nadace bylo navrhnout a postavit soukromě financovaný vesmírný dalekohled Sentinel financovaný z asteroidů , který měl být vypuštěn v letech 2017–2018. Nicméně projekt byl v roce 2015 zrušen. Pokud by byl infračervený dalekohled Sentinelu zaparkován na oběžné dráze podobné dráze Venuše , pomohl by identifikovat ohrožující NEO katalogizací 90 % těch s průměrem větším než 140 metrů (460 stop). jako průzkum menších objektů sluneční soustavy.

Údaje shromážděné Sentinelem by pomohly identifikovat asteroidy a další NEO, které představují riziko srážky se Zemí, tím, že by byly předány vědeckým sítím pro sdílení dat, včetně NASA a akademických institucí, jako je Minor Planet Center. Nadace také navrhuje vychylování asteroidů potenciálně nebezpečných NEO pomocí gravitačních tahačů k odklonění jejich trajektorií od Země, což je koncept, který společně vymyslel generální ředitel organizace, fyzik a bývalý astronaut NASA Ed Lu .

Perspektivní projekty

Orbit@home má v úmyslu poskytovat distribuované výpočetní zdroje pro optimalizaci vyhledávací strategie. Dne 16. února 2013 byl projekt zastaven z důvodu nedostatku dotačních prostředků. Nicméně 23. července 2013 byl projekt orbit@home vybrán k financování programem NASA pro pozorování objektů blízko Země a měl být obnoven provoz někdy na začátku roku 2014. Od 13. července 2018 je projekt podle jeho webových stránek offline.

Očekává se, že velký synoptický průzkumný dalekohled , který je v současné době ve výstavbě, bude provádět komplexní průzkum s vysokým rozlišením od počátku roku 2020.

Detekce z vesmíru

Dne 8. listopadu 2007 uspořádal podvýbor pro vesmír a letectví sněmovního výboru pro vědu a technologii slyšení, aby prozkoumal stav programu průzkumu objektů NASA v blízkosti Země . Vyhlídka na použití Wide-field Infrared Survey Explorer byla navržena úředníky NASA.

WISE zkoumal oblohu v infračerveném pásmu s velmi vysokou citlivostí. Asteroidy, které pohlcují sluneční záření, lze pozorovat v infračerveném pásmu. Kromě plnění svých vědeckých cílů byl použit k detekci NEO. Předpokládá se, že WISE by mohla detekovat 400 NEO (zhruba dvě procenta odhadované zájmové populace NEO) během jednoroční mise.

NEOSSat , družice pro sledování objektů blízko Země, je mikrosatelit vypuštěný v únoru 2013 Kanadskou vesmírnou agenturou (CSA), který bude ve vesmíru lovit NEO. Kromě toho Near-Earth Object WISE (NEOWISE) , rozšíření mise WISE , začalo v září 2013 (ve svém druhém rozšíření mise) s cílem lovit asteroidy a komety v blízkosti oběžné dráhy Země .

Hluboký dopad

Výzkum publikovaný v časopise Nature z 26. března 2009 popisuje, jak byli vědci schopni identifikovat asteroid ve vesmíru předtím, než vstoupil do zemské atmosféry, což umožnilo počítačům určit oblast jeho původu ve Sluneční soustavě a také předpovědět čas příletu. a umístění jejích rozbitých přeživších částí na Zemi. Čtyřmetrový asteroid, nazvaný 2008 TC 3 , byl poprvé spatřen automatizovaným dalekohledem Catalina Sky Survey 6. října 2008. Výpočty správně předpověděly, že dopadne 19 hodin po objevu a dopadne do Núbijské pouště v severním Súdánu.

Byla identifikována řada potenciálních hrozeb, jako je 99942 Apophis (dříve známý pod prozatímním označením 2004 MN 4 ), který měl v roce 2004 dočasně pravděpodobnost dopadu kolem 3 % pro rok 2029. Další pozorování tuto pravděpodobnost revidovala na nulu .

Vzor výpočtu pravděpodobnosti dopadu

Proč pravděpodobnost dopadu asteroidu často stoupá a pak klesá.

Elipsy v diagramu vpravo ukazují předpokládanou polohu příkladu asteroidu při nejbližším přiblížení k Zemi. Zpočátku, s pouhými několika pozorováními asteroidů, je chybová elipsa velmi velká a zahrnuje Zemi. Další pozorování zmenšuje chybovou elipsu, ale stále zahrnuje Zemi. To zvyšuje předpokládanou pravděpodobnost dopadu, protože Země nyní pokrývá větší část chybové oblasti. A konečně ještě další pozorování (často radarová pozorování nebo objev předchozího pozorování stejného asteroidu na archivních snímcích) zmenšují elipsu a odhalují, že Země je mimo chybovou oblast a pravděpodobnost dopadu je téměř nulová.

U asteroidů, které jsou skutečně na cestě k dopadu na Zemi, se předpokládaná pravděpodobnost dopadu stále zvyšuje s tím, jak jsou prováděna další pozorování. Tento podobný vzorec ztěžuje rozlišení mezi asteroidy, které se k Zemi pouze přiblíží, a těmi, které ji skutečně zasáhnou. To zase ztěžuje rozhodnutí, kdy spustit poplach, protože získání větší jistoty vyžaduje čas, což zkracuje čas, který je k dispozici pro reakci na předpokládaný dopad. Příliš brzké vyvolání poplachu však může způsobit falešný poplach a vytvořit efekt Boy Who Cried Wolf , pokud asteroid ve skutečnosti mine Zemi.

Strategie vyhýbání se srážkám

Různé techniky předcházení kolizím mají různé kompromisy s ohledem na metriky, jako je celkový výkon, náklady, rizika selhání, operace a připravenost technologie. Existují různé metody pro změnu kurzu asteroidu/komety. Ty lze odlišit různými typy atributů, jako je typ zmírnění (odklon nebo fragmentace), zdroj energie (kinetický, elektromagnetický, gravitační, solární/tepelný nebo jaderný) a strategie přiblížení (odposlech, setkání nebo vzdálená stanice).

Strategie spadají do dvou základních sad: Fragmentace azpoždění. Fragmentace se soustředí na zneškodnění impaktoru jeho fragmentací a rozptýlením úlomků tak, aby minuly Zemi nebo byly dostatečně malé na to, aby shořely v atmosféře. Delay využívá skutečnosti, že Země i impaktor jsou na oběžné dráze. K nárazu dochází, když oba dosáhnou stejného bodu ve vesmíru ve stejnou dobu, nebo přesněji, když nějaký bod na zemském povrchu protne dráhu impaktoru, když impaktor přiletí. Protože Země má průměr přibližně 12 750 km a pohybuje se rychlostí cca. Na své oběžné dráze urazí rychlostí 30 km za sekundu vzdálenost jednoho planetárního průměru za asi 425 sekund, tedy něco málo přes sedm minut. Zpoždění nebo předsunutí příletu impaktoru o časy této velikosti může v závislosti na přesné geometrii dopadu způsobit, že mine Zemi.

Strategie vyhýbání se srážkám lze také považovat za přímé nebo nepřímé a podle toho, jak rychle přenášejí energii na objekt. Přímé metody, jako jsou jaderné výbušniny nebo kinetické impaktory, rychle zachycují dráhu bolidu. Přímé metody jsou preferovány, protože jsou obecně méně nákladné z hlediska času a peněz. Jejich účinky mohou být okamžité, čímž šetří drahocenný čas. Tyto metody by fungovaly pro krátkodobé a dlouhodobé hrozby a jsou nejúčinnější proti pevným předmětům, které lze přímo tlačit, ale v případě kinetických impaktorů nejsou příliš účinné proti velkým volně agregovaným hromadám suti. Nepřímé metody, jako jsou gravitační tahače , připevnění raket nebo hromadné ovladače, jsou mnohem pomalejší. Vyžadují cestování k objektu, změnu kurzu až o 180 stupňů pro vesmírné setkání a pak mnohem více času na změnu dráhy asteroidu tak, aby minul Zemi.

Mnoho NEO je považováno za "létající hromady suti " pouze volně držené pohromadě gravitací a typický pokus o vychýlení kinetického imaktoru velikosti kosmické lodi by mohl pouze rozbít objekt nebo jej rozdělit, aniž by dostatečně upravil jeho kurz. Pokud se asteroid rozpadne na úlomky, jakýkoli úlomek větší než 35 metrů by v atmosféře neshořel a sám by mohl zasáhnout Zemi. Sledování tisíců úlomků podobných puškvorci , které by mohly být výsledkem takové exploze, by byl velmi skličující úkol, ačkoli fragmentace by byla lepší než nedělat nic a dovolit původně většímu troskovému tělesu, které je analogické výstřelu a voskovému slimákovi , aby zasáhlo. Země.

V simulacích Cielo provedených v letech 2011–2012, ve kterých rychlost a množství dodávky energie byly dostatečně vysoké a odpovídaly velikosti hromady suti, například po přizpůsobeném jaderném výbuchu, výsledky naznačovaly, že jakékoli fragmenty asteroidu vzniklé po pulzu energie, by nepředstavovalo hrozbu opětovného sloučení (včetně těch s tvarem asteroidu Itokawa ), ale místo toho by rychle dosáhlo únikové rychlosti ze svého mateřského tělesa (což je pro Itokawu asi 0,2 m/s), a proto by se pohybovalo. mimo trajektorii dopadu země.

Jaderné výbušné zařízení

Podobným způsobem jako u dřívějších trubek naplněných parciálním tlakem hélia, jak bylo použito v testu Ivy Mike z roku 1952, byl test Castle Bravo v roce 1954 rovněž silně vybaven trubicemi s přímou viditelností (LOS) , aby bylo možné lépe definovat a kvantifikovat načasování a energie rentgenového záření a neutronů produkovaných těmito ranými termonukleárními zařízeními. Jedním z výstupů této diagnostické práce bylo toto grafické znázornění transportu energetického rentgenového záření a neutronů vakuovou linkou o délce asi 2,3 km, načež se ohřívala pevná hmota v bloku "stanice 1200" a tím generoval sekundární ohnivá koule.

Spuštění nukleárního výbušného zařízení nad , na nebo mírně pod povrchem ohrožujícího nebeského tělesa je potenciální možností vychýlení, přičemž optimální detonační výška závisí na složení a velikosti objektu. Nevyžaduje, aby se celý NEO odpařil, aby se zmírnila hrozba nárazu. V případě příchozího ohrožení z "hromady suti" byla navržena odstávka nebo detonační výška nad konfigurací povrchu jako prostředek k zabránění potenciálnímu rozbití hromady suti. Energetické neutrony a měkké rentgenové záření uvolněné detonací, které nepronikají hmotou, se při setkání s povrchovou hmotou předmětu přeměňují na tepelné teplo a ablativně odpařují všechny povrchové plochy objektu exponované zorným polem do mělké hloubky a otáčejí se povrchový materiál se zahřeje na ejektu a, analogicky k ejekci z výfuku chemického raketového motoru , mění rychlost nebo „pošťuchuje“ objekt reakcí podle třetího Newtonova zákona , přičemž ejekce jde jedním směrem a předmět je poháněn v druhém. V závislosti na energii výbušného zařízení by výsledný efekt výfukových plynů rakety , vytvořený vysokou rychlostí vypařované hmoty asteroidu, spojený s malým snížením hmotnosti objektu, způsobil takovou změnu na oběžné dráze objektu, aby mohl minout. Země.

Byla navržena mise pro zmírnění hypervelocity asteroidů pro nouzovou reakci (HAMMER).

Odstupný přístup

Pokud je objekt velmi velký, ale stále jde o volně drženou hromadu suti, řešením je odpálit jednu nebo sérii jaderných výbušných zařízení podél asteroidu ve vzdálenosti 20 metrů (66 stop) nebo větší. nad jeho povrchem, aby nedošlo k rozbití potenciálně volně drženého předmětu. Za předpokladu, že by tato strategie byla provedena s dostatečným předstihem, síla z dostatečného počtu jaderných výbuchů by podle počítačových simulací a experimentálních důkazů z meteoritů vystavených tepelnému rentgenovému záření změnila trajektorii objektu natolik, aby se zabránilo nárazu. impulsy Z-stroje .

V roce 1967 dostali postgraduální studenti pod vedením profesora Paula Sandorffa z Massachusettského technologického institutu za úkol navrhnout metodu, která by zabránila hypotetickému 18 měsíců vzdálenému dopadu na Zemi 1,4 kilometru širokého (0,87 mil) asteroidu 1566 Icarus , objektu, který provádí pravidelné blízké přiblížení k Zemi, někdy až na 16 lunárních vzdáleností . Pro splnění úkolu v časovém rámci as omezenými znalostmi o složení asteroidu byl navržen variabilní distanční systém. To by využilo řadu upravených raket Saturn V vyslaných na záchytné kurzy a vytvoření hrstky jaderných výbušných zařízení v energetickém dosahu 100 megatun – shodou okolností stejné, jako by byl maximální výnos sovětské carské bomby . kdyby byl použit uranový manipulátor – jako náklad každého raketového vozidla . Designová studie byla později publikována jako Projekt Icarus , který posloužil jako inspirace pro film Meteor z roku 1979 .

Analýza alternativ vychýlení provedená NASA v roce 2007 uvedla:

Jaderné distanční výbuchy jsou hodnoceny jako 10–100krát účinnější než nejaderné alternativy analyzované v této studii. Jiné techniky zahrnující povrchové nebo podpovrchové použití jaderných výbušnin mohou být účinnější, ale hrozí u nich zvýšené riziko rozbití cílového NEO. Nesou také vyšší vývojová a provozní rizika.

Ve stejném roce vydala NASA studii, kde se předpokládalo, že asteroid Apophis (o průměru asi 300 metrů nebo 1 000 stop) má mnohem nižší hustotu hromady suti (1 500 kg/m 3 nebo 100 lb/cu ft), a proto nižší hmotnost, než je nyní známo, a ve studii se předpokládá, že je na trajektorii dopadu se Zemí pro rok 2029. Za těchto hypotetických podmínek zpráva určuje, že „kosmická loď Cradle“ by stačila k vychýlení. to z dopadu na Zemi. Tato koncepční kosmická loď obsahuje šest fyzikálních balíčků B83 , z nichž každý je nastaven na maximální výtěžnost 1,2 megatuny, svázaných dohromady a vyzdvižených vozidlem Ares V někdy ve dvacátých letech 20. století, přičemž každý B83 je odpálen , aby detonoval nad povrchem asteroidu ve výšce 100 metrů. nebo 330 stop ("1/3 průměru objektů" jako jeho odstup), jeden po druhém, s hodinovými intervaly mezi každou detonací. Výsledky této studie ukázaly, že jediné použití této možnosti „může vychýlit NEO o průměru [100–500 metrů nebo 330–1 640 stop] dva roky před dopadem a větší NEO s nejméně pětiletým varováním“. Tyto údaje o účinnosti jsou jeho autory považovány za "konzervativní" a byl uvažován pouze tepelný rentgenový výstup zařízení B83, zatímco ohřev neutronů byl pro snadnější výpočty zanedbán.

Povrchové a podpovrchové použití

Dojem tohoto raného umělce Asteroid Redirect Mission naznačuje jinou metodu změny oběžné dráhy velkého nebezpečného nebeského tělesa zachycením relativně menších nebeských objektů a použitím těchto, a nikoli obvykle navrhovaných malých kousků kosmických lodí, jako prostředku k vytvoření silného kinetického dopadu . nebo alternativně, silnější rychleji působící gravitační traktor , protože některé asteroidy s nízkou hustotou, jako je 253 Mathilde , mohou rozptýlit energii nárazu .

V roce 2011 začal ředitel Centra pro výzkum deformace asteroidů na Iowské státní univerzitě , Dr. Bong Wie (který již dříve publikoval studie kinetické deformace impaktoru), studovat strategie, které by se mohly vypořádat s průměrem 50 až 500 metrů (200 –1 600 ft) objektů, kdy doba do dopadu na Zemi byla kratší než jeden rok. Došel k závěru, že poskytnutí požadované energie, jaderný výbuch nebo jiná událost, která by mohla dodat stejný výkon, jsou jediné metody, které mohou pracovat proti velmi velkému asteroidu v těchto časových omezeních.

Tato práce vyústila ve vytvoření konceptuálního HAIV ( Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle ), které kombinuje kinetický impaktor k vytvoření počátečního kráteru pro následnou podpovrchovou jadernou detonaci v tomto počátečním kráteru, což by generovalo vysoký stupeň účinnosti v přeměna jaderné energie, která se uvolňuje při detonaci, na energii pohonu asteroidu.

Podobný návrh by použil místo kinetického impaktoru povrchově detonující nukleární zařízení k vytvoření počátečního kráteru a poté by kráter použil jako trysku rakety k usměrnění následných jaderných detonací.

Na konferenci NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) v roce 2014 Wie a jeho kolegové uvedli, že „máme řešení pomocí našeho základního konceptu, abychom byli schopni zmírnit hrozbu dopadu asteroidu s jakýmkoliv rozsahem varování“. Například podle jejich počítačových modelů s dobou varování 30 dní by byl 300 metrů široký (1 000 stop) asteroid neutralizován použitím jediného HAIV, přičemž méně než 0,1 % hmoty zničeného objektu by potenciálně zasáhlo Zemi. , což by ve srovnání bylo více než přijatelné.

Od roku 2015 Wie spolupracuje s dánským nouzovým projektem obrany asteroidů (EADP), který má v konečném důsledku v úmyslu získat dostatečné finanční prostředky na návrh, stavbu a skladování nejaderné kosmické lodi HAIV jako planetární pojištění . Pro ohrožující asteroidy, které jsou příliš velké a/nebo příliš blízko dopadu na Zemi na to, aby mohly být účinně odraženy nejaderným přístupem HAIV, jsou určena jaderná výbušná zařízení (s 5 % výbušného výtěžku než ta, která se používají pro strategii odstavení). vyměněny pod mezinárodním dohledem, když nastanou podmínky, které to vyžadují.

Možnost vychýlení komety

"Kdo ví, jestli, když se k této zeměkouli přiblíží kometa, aby ji zničila... lidé nebudou trhat kameny z jejich základů pomocí páry a vrhat hory, jak se říká, že to dělali obři, proti planoucí mase?"
Lord Byron

Po dopadech komety Shoemaker-Levy 9 s Jupiterem v roce 1994 navrhl Edward Teller kolektivu amerických a ruských bývalých konstruktérů zbraní z dob studené války na workshopu planetární obrany v roce 1995 v Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), aby spolupracovali na návrhu jaderné výbušné zařízení o velikosti jedné gigatuny , které by odpovídalo kinetické energii asteroidu o průměru jednoho kilometru (0,62 mil). Teoretické jednogigatunové zařízení by vážilo asi 25–30 tun, dostatečně lehké na to, aby se dalo vynést na raketu Energia . Mohlo by být použito k okamžitému odpaření jednoho kilometru (0,62 mil) asteroidu, odklonění dráhy asteroidů třídy ELE (větší než 10 kilometrů nebo 6,2 mil v průměru) během krátké doby několika měsíců. S ročním předstihem a na místě zachycení ne blíže než Jupiter by se také mohl vypořádat s ještě vzácnějšími krátkoperiodickými kometami , které mohou vyjít z Kuiperova pásu a projít oběžnou dráhou Země do dvou let. Pro komety této třídy s maximálním odhadovaným průměrem 100 kilometrů (62 mil) sloužil Chiron jako hypotetická hrozba.

V roce 2013 podepsaly související národní laboratoře USA a Ruska dohodu, která zahrnuje záměr spolupracovat na obraně před asteroidy.

Současná schopnost

Zpráva GAO z dubna 2014 uvádí, že NNSA zachovává konzervované podsestavy (CSA – jaderné sekundární stupně) v neurčitém stavu do doby, než vláda na nejvyšší úrovni zhodnotí jejich použití v planetární obraně proti pozemským asteroidům." Ve své žádosti o rozpočet na FY2015 NNSA poznamenala, že demontáž součásti B53 o délce devíti megatun byla „zpožděna“, což vedlo některé pozorovatele k závěru, že by se mohlo jednat o hlavice CSA, které byly uchovány pro potenciální účely planetární obrany.

Kinetický dopad

Kolize hlubokého dopadu v roce 2005 s kometou Tempel 1 o rozměrech osm krát pět kilometrů (5 krát 3 míle) . Nárazový záblesk a výsledné vymrštění jsou jasně viditelné. Nárazové těleso při nárazu vydalo 19 gigajoulů ( ekvivalent 4,8 tuny TNT ). Generovala předpovězenou změnu rychlosti o 0,0001 mm/s (0,014 in/h) v orbitálním pohybu komety a snížila její periheliovou vzdálenost o 10 m (33 stop). Po dopadu noviny informovaly, že dráha komety se změnila o 10 cm (3,9 palce).

Dopad masivního objektu, jako je kosmická loď nebo dokonce jiný objekt v blízkosti Země, je dalším možným řešením probíhajícího dopadu NEO. Objekt s vysokou hmotností blízko Země by mohl být vyslán do kolizního kurzu s asteroidem, který by jej vychýlil z kurzu.

Když je asteroid stále daleko od Země, prostředkem k vychýlení asteroidu je přímo změnit jeho hybnost srážkou kosmické lodi s asteroidem.

Analýza alternativ vychýlení provedená NASA v roce 2007 uvedla:

Nejaderné kinetické impaktory jsou nejvyspělejším přístupem a mohly by být použity v některých scénářích vychýlení/zmírnění, zejména u NEO, které se skládají z jediného malého pevného tělesa.

Tato metoda odchylky, která byla implementována DARTem a za zcela jiným účelem (analýza struktury a složení komety) vesmírnou sondou NASA Deep Impact , zahrnuje vypuštění kosmické lodi proti blízkému objektu Země . Rychlost asteroidu se mění díky zákonu zachování hybnosti :

M 1 x V 1 + M 2 x V 2 = (M 1 + M 2 ) x V 3

s hmotností M 1 kosmické lodi, M 2 hmotností nebeského tělesa, V 1 rychlosti kosmické lodi, V 2 rychlosti nebeského tělesa po dopadu, M 1 a M 2 příslušné hmotnosti kosmické lodi a nebeského tělesa. Rychlosti jsou zde vektory .

Mise NEOShield-2 Evropské unie také primárně studuje metodu zmírnění Kinetic Impactor. Princip kinetické metody zmírnění dopadu spočívá v tom, že NEO nebo asteroid se vychýlí po dopadu kosmické lodi s impaktorem. Využívá se princip přenosu hybnosti, protože nárazové těleso naráží do NEO velmi vysokou rychlostí 10 km/s (36 000 km/h; 22 000 mph) nebo vyšší. Hybnost impaktoru se přenese na NEO, což způsobí změnu rychlosti, a proto se mírně odchýlí od svého směru.

Od poloviny roku 2021 byla schválena upravená mise AIDA . Kinetická impaktorová sonda NASA Double Asteroid Redirection Test ( DART ) byla vypuštěna v listopadu 2021. Cílem bylo srazit Dimorphos (přezdívaný Didymoon ), 180metrový (590 stop) měsíc menší planety blízkozemního asteroidu 65803 Didymos . K dopadu došlo v září 2022, kdy je Didymos relativně blízko Země, což umožňuje pozemským dalekohledům a planetárnímu radaru pozorovat událost. Výsledkem dopadu bude změna orbitální rychlosti a tím i oběžné doby Dimorphosu o dostatečně velkou hodnotu, aby ji bylo možné měřit ze Země. To poprvé ukáže, že je možné změnit oběžnou dráhu malého 200metrového asteroidu, přibližně o velikosti, která bude v budoucnu pravděpodobně vyžadovat aktivní zmírňování. Druhá část mise AIDA – kosmická loď ESA HERA – byla schválena členskými státy ESA v říjnu 2019. V roce 2027 by dosáhla systému Didymos a změřila jak hmotnost Dimorphosu, tak i přesný účinek dopadu na toto těleso. umožňující mnohem lepší extrapolaci mise AIDA na jiné cíle.

Asteroid gravitační traktor

Vozidlo Asteroid Redirect Mission bylo navrženo k demonstraci techniky planetární obrany „ gravitačního traktoru “ na asteroidu nebezpečné velikosti. Metoda gravitačního traktoru využívá hmotnost kosmické lodi k přenesení síly na asteroid a pomalu mění trajektorii asteroidu.

Další alternativou k explozivnímu vychýlení je pomalý pohyb asteroidu v průběhu času. Nahromadí se malé, ale konstantní množství tahu, aby se objekt dostatečně odchýlil od jeho směru. Edward T. Lu a Stanley G. Love navrhli použít masivní bezpilotní kosmickou loď vznášející se nad asteroidem, aby gravitačně vytáhla asteroid na neohrožující oběžnou dráhu. Ačkoli jsou oba objekty gravitačně přitahovány k sobě, kosmická loď může čelit síle směrem k asteroidu například iontovým tryskáčem , takže výsledným efektem by bylo, že asteroid je urychlen směrem k kosmické lodi a tím se mírně odchýlí od své oběžné dráhy. I když je tato metoda pomalá, má tu výhodu, že funguje bez ohledu na složení asteroidu nebo rychlost rotace; asteroidy na hromadě suti by bylo obtížné odklonit pomocí jaderných detonací, zatímco tlačné zařízení by bylo obtížné nebo neefektivní namontovat na rychle rotující asteroid. Gravitační traktor by pravděpodobně musel strávit několik let vedle asteroidu, aby byl účinný.

Analýza alternativ vychýlení provedená NASA v roce 2007 uvedla:

Techniky zmírňování „pomalého tlaku“ jsou nejdražší, mají nejnižší úroveň technické připravenosti a jejich schopnost jak cestovat, tak odklonit hrozící NEO, by byla omezená, pokud by trvání mise nebylo možné v řádu let až desetiletí.

Ovčák iontového paprsku

Další "bezkontaktní" technika vychylování asteroidu byla navržena C. Bombardellim a J. Peláezem z Technické univerzity v Madridu . Metoda zahrnuje použití iontové trysky s nízkou divergenci namířenou na asteroid z nedaleké vznášející se kosmické lodi. Hybnost přenášená ionty dopadajícími na povrch asteroidu vytváří pomalou, ale nepřetržitou sílu, která může vychýlit asteroid podobným způsobem jako gravitační traktor, ale s lehčí kosmickou lodí.

Soustředěná sluneční energie

HJ Melosh s IV Nemchinovem navrhli odklonění asteroidu nebo komety soustředěním sluneční energie na jeho povrch, aby se vytvořil tah z výsledného odpařování materiálu. Tato metoda by nejprve vyžadovala konstrukci vesmírné stanice se systémem velkých sběrných, konkávních zrcadel podobných těm, která se používají v solárních pecích .

Zmírnění orbity pomocí vysoce koncentrovaného slunečního světla je škálovatelné k dosažení předem stanoveného vychýlení do jednoho roku i pro globálně ohrožující těleso bez delší doby varování.

Taková urychlená strategie se může stát aktuální v případě pozdního odhalení potenciálního nebezpečí a také, je-li to požadováno, při poskytování možnosti nějaké další akce. Běžné konkávní reflektory jsou prakticky nepoužitelné pro vysoce koncentrovanou geometrii v případě obřího stínícího vesmírného cíle, který je umístěn před zrcadlovou plochou. Je to především kvůli dramatickému rozšíření ohnisek zrcadel na cíl v důsledku optické aberace , když optická osa není zarovnána se Sluncem. Na druhé straně umístění jakéhokoli kolektoru ve vzdálenosti mnohem větší, než je jeho velikost, nepřinese požadovanou úroveň koncentrace (a tedy teploty) kvůli přirozené divergenci slunečních paprsků. Taková zásadní omezení jsou nevyhnutelně na jakémkoli místě asteroidu jednoho nebo mnoha nezastíněných dopředně odrážejících kolektorů. Také v případě použití sekundárních zrcadel, podobných těm, která se nacházejí v Cassegrainových dalekohledech , by bylo náchylné k poškození teplem částečně koncentrovaným slunečním zářením z primárního zrcadla.

Za účelem odstranění výše uvedených omezení navrhl VP Vasylyev použít alternativní konstrukci zrcadlového kolektoru – koncentrátor kruhového pole. Tento typ kolektoru má spodní část své ohniskové oblasti podobnou čočce, která zabraňuje zastínění kolektoru cílem a minimalizuje riziko jeho pokrytí vymrštěnými úlomky. Za předpokladu koncentrace slunečního světla ~ 5 × 10 3 krát vede povrchová ozáření kolem 4-5 MW/m 2 k náporovému efektu ~ 10 3 N. Intenzivní ablace povrchu rotujícího asteroidu pod ohniskem povede ke vzniku hluboký „kaňon“, který může přispívat k formování proudu unikajícího plynu do proudnicového. To může stačit k vychýlení 0,5 km asteroidu během několika měsíců a bez varovné doby navíc, pouze s použitím prstencového kolektoru o velikosti ~ 0,5 průměru asteroidu. Pro tak rychlé vychýlení větších NEO, 1,3-2,2 km, jsou požadované velikosti kolektorů srovnatelné s cílovým průměrem. V případě delší doby výstrahy může dojít k výraznému zmenšení požadované velikosti kolektoru.

Umělcův dojem vychýlení asteroidu pomocí inovativního prstencového solárního kolektoru.

Hromadný řidič

Hnací síla je (automatizovaný) systém na asteroidu, který vymršťuje materiál do vesmíru, čímž dává objektu pomalý, stálý tlak a snižuje jeho hmotnost. Hromadný budič je navržen tak, aby fungoval jako systém s velmi nízkým specifickým impulsem , který obecně využívá hodně pohonné hmoty, ale velmi málo energie.

Myšlenka je taková, že při použití místního materiálu jako pohonné látky není množství pohonné látky tak důležité jako množství energie, které bude pravděpodobně omezené.

Konvenční raketový motor

Připojení jakéhokoli pohonného zařízení kosmické lodi by mělo podobný účinek, který by vyvolal tlak, případně přinutil asteroid na trajektorii, která jej odnese od Země. Vesmírný raketový motor, který je schopen předat impuls 10 6 N·s (např. přidání 1 km/s do 1000 kg vozidla), bude mít relativně malý účinek na relativně malý asteroid, který má hmotnost zhruba milionkrát víc. Bílá kniha Chapmana, Durdy a Golda vypočítává výchylky pomocí existujících chemických raket dodaných k asteroidu.

Takové raketové motory s přímou silou jsou obvykle navrženy pro použití vysoce účinného elektricky poháněného pohonu kosmických lodí , jako jsou iontové trysky nebo VASIMR .

Asteroid laserová ablace

Podobně jako u účinků jaderného zařízení se má za to, že je možné zaměřit dostatečnou laserovou energii na povrch asteroidu, aby způsobilo bleskové odpařování / ablaci, aby se vytvořila buď impulzní hmota, nebo aby se odstranila hmota asteroidu. Tento koncept, nazývaný asteroidní laserová ablace , byl zformulován v roce 1995 v bílé knize SpaceCast 2020 „Příprava na obranu planety“ a v bílé knize Air Force 2025 z roku 1996 „Obrana planety: katastrofické zdravotní pojištění planety Země“. Mezi rané publikace patří koncept CR Phipps „ORION“ z roku 1996, monografie plukovníka Jonathana W. Campbella z roku 2000 „Using Lasers in Space: Laser Orbital Debris Removal and Asteroid Deflection“ a koncept NASA z roku 2005 Comet Asteroid Protection System (CAPS). Typicky takové systémy vyžadují značné množství energie, jaké by bylo dostupné z vesmírného solárního družice .

Dalším návrhem je návrh DE-STAR od Phillipa Lubina:

  • Projekt DE-STAR , navržený výzkumníky z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře, je koncept modulárního solárního pole napájeného 1 µm, blízké infračervené vlnové délce. Návrh vyžaduje, aby pole mělo nakonec velikost přibližně 1 km čtvereční, přičemž modulární design znamená, že by mohlo být vypouštěno v přírůstcích a sestavováno ve vesmíru. Ve svých raných fázích jako malé pole by se mohl vypořádat s menšími cíli, pomáhat sondám solárních plachet a byl by také užitečný při čištění vesmírného odpadu .

Další návrhy

NASA studie sluneční plachty . Plachta by byla 0,5 km (0,31 mil) široká.
  • Zabalení asteroidu do fólie z reflexního plastu, jako je hliníková PET fólie jako sluneční plachta
  • „Malování“ nebo poprašování objektu oxidem titaničitým (bílý), aby se změnila jeho trajektorie prostřednictvím zvýšeného tlaku odraženého záření, nebo sazemi (černá), aby se změnila jeho trajektorie prostřednictvím Yarkovského efektu .
  • Planetární vědec Eugene Shoemaker v roce 1996 navrhl odklonit potenciální impaktor uvolněním oblaku páry v dráze objektu, doufejme, že jej jemně zpomalí. Nick Szabo v roce 1990 načrtl podobnou myšlenku, „kometární aerobraking“, zacílení komety nebo ledové konstrukce na asteroid, poté odpaření ledu jadernými výbušninami za vytvoření dočasné atmosféry v dráze asteroidu.
  • Vícenásobné ploché tahače o hmotnosti 1 tuny koherentních bagrů, které jsou schopny kopat a vytlačovat hmotu půdy asteroidů jako koherentní pole fontán, koordinovaná aktivita fontány se může v průběhu let pohánět a vychylovat.
  • Připevnění lana a balastní hmoty k asteroidu, aby se změnila jeho trajektorie změnou jeho těžiště.
  • Komprese magnetického toku pro magnetickou brzdu nebo zachycení objektů, které obsahují vysoké procento meteorického železa , rozmístěním široké cívky drátu na své orbitální dráze, a když skrz ni projde, indukčnost vytvoří solenoid elektromagnetu , který se má generovat.

Technologie vychylování se týká

Carl Sagan ve své knize Bledě modrá tečka vyjádřil znepokojení nad technologií vychylování a poznamenal, že jakákoli metoda schopná odklonit impaktory od Země by mohla být také zneužita k odklonění neohrožujících těles směrem k planetě. S ohledem na historii genocidních politických vůdců a možnost byrokratického zatemnění skutečných cílů jakéhokoli takového projektu většině jeho vědeckých účastníků soudil, že Země je vystavena většímu riziku způsobenému člověkem než vlivem přírodním. Sagan místo toho navrhl, aby se technologie vychylování vyvíjela pouze ve skutečné nouzové situaci.

Všechny technologie vychylování nízkoenergetického transportu mají vlastní jemné ovládání a schopnost řízení, což umožňuje přidat správné množství energie k nasměrování asteroidu původně určeného k pouhému blízkému přiblížení ke konkrétnímu pozemskému cíli.

Podle bývalého astronauta NASA Rustyho Schweickarta je metoda gravitačního traktoru kontroverzní, protože během procesu změny trajektorie asteroidu by se bod na Zemi, kam by s největší pravděpodobností mohl dopadnout, pomalu posouval napříč různými zeměmi. Ohrožení pro celou planetu by tak bylo minimalizováno za cenu bezpečnosti některých konkrétních států. Podle Schweickarta by volba způsobu „tažení“ asteroidu byla tvrdým diplomatickým rozhodnutím.

Analýza nejistoty spojené s jaderným vychýlením ukazuje, že schopnost chránit planetu neznamená schopnost zacílit planetu. Jaderná exploze, která změní rychlost asteroidu o 10 metrů za sekundu (plus minus 20 %), by stačila k vytlačení asteroidu z oběžné dráhy s dopadem na Zemi. Pokud by však nejistota změny rychlosti byla větší než několik procent, nebyla by šance nasměrovat asteroid na konkrétní cíl.

Časová osa planetární obrany

Koncepce Strategické obranné iniciativy z roku 1984 generického vesmírného jaderného reaktoru čerpajícího laser nebo fluorovodíkový laserový satelit, střílející na cíl, způsobující změnu hybnosti v cílovém objektu laserovou ablací . S navrhovanou Space Station Freedom (ISS) v pozadí.
  • Dandridge M. Cole a Donald W. Cox ve své knize Islands in Space z roku 1964 upozornili na nebezpečí dopadů planet, a to jak těch, které se vyskytují přirozeně, tak těch, které by mohly být způsobeny s nepřátelskými úmysly. Argumentovali pro katalogizaci malých planet a vývoj technologií pro přistání, vychylování nebo dokonce zachycení planetoidů.
  • V roce 1967 studenti oddělení letectví a kosmonautiky na MIT provedli designovou studii „Projekt Icarus“ mise, která měla zabránit hypotetickému dopadu asteroidu 1566 Icarus na Zemi. Designový projekt byl později publikován v knize MIT Press a získal značnou publicitu, poprvé přinesl dopad asteroidu do očí veřejnosti.
  • V 80. letech 20. století NASA studovala důkazy o minulých útocích na planetě Zemi a o riziku, že k tomu dojde na současné úrovni civilizace. To vedlo k programu, který mapuje objekty ve Sluneční soustavě, které křižují oběžnou dráhu Země a jsou dostatečně velké, aby způsobily vážné poškození, pokud by zasáhly.
  • V 90. letech 20. století uspořádal Kongres USA slyšení, aby zvážil rizika a to, co je třeba s nimi udělat. To vedlo k ročnímu rozpočtu 3 miliony USD na programy, jako je Spaceguard a program objektů blízko Země , řízený NASA a USAF .
  • V roce 2005 řada astronautů zveřejnila otevřený dopis prostřednictvím Asociace vesmírných průzkumníků , v němž vyzývali ke společnému úsilí vyvinout strategie na ochranu Země před rizikem kosmické kolize.
  • V současné době (ke konci roku 2007) se odhaduje, že existuje přibližně 20 000 objektů, které jsou schopny překročit oběžnou dráhu Země a jsou dostatečně velké (140 metrů nebo větší), aby vyvolaly obavy. V průměru se jeden z nich srazí se Zemí každých 5 000 let, pokud nebudou přijata preventivní opatření. Předpokládalo se, že do roku 2008 bude identifikováno a bude monitorováno 90 % objektů o průměru 1 km a více. Očekávalo se, že další úkol identifikace a monitorování všech takových objektů o délce 140 m nebo větší bude dokončen kolem roku 2020. Do dubna 2018 astronomové spatřili více než 8 000 blízkozemních asteroidů, které jsou široké alespoň 460 stop (140 metrů). odhaduje se, že asi 17 000 takových blízkozemních asteroidů zůstává nezjištěno. Do roku 2019 dosáhl počet objevených blízkozemních asteroidů všech velikostí více než 19 000. Každý týden přibývá v průměru 30 nových objevů.
  • Catalina Sky Survey ( CSS) je jedním ze čtyř průzkumů financovaných agenturou NASA , které mají provést mandát Kongresu USA z roku 1998 , aby do konce roku 2008 nalezl a katalogizoval alespoň 90 procent všech objektů v blízkosti Země (NEO) větších než 1. kilometr napříč. CSS objevilo přes 1150 NEO v letech 2005 až 2007. Při provádění tohoto průzkumu objevili 20. listopadu 2007 asteroid označený jako 2007 WD 5 , u kterého se původně odhadovalo, že má šanci zasáhnout Mars 30. ledna 2008, ale dále pozorování během následujících týdnů umožnila NASA vyloučit dopad. NASA odhadla, že téměř selže o 26 000 kilometrů (16 000 mi).
  • V lednu 2012, po blízkém průletu objektu 2012 BX34 , byl zveřejněn článek nazvaný „Globální přístup ke zmírňování hrozeb dopadu objektů v blízkosti Země“ od výzkumníků z Ruska, Německa, Spojených států, Francie, Británie a Španělska. , která pojednává o projektu „NEOShield“.
  • V lednu 2022 NASA financovaný Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System (ATLAS) – nejmodernější systém detekce asteroidů provozovaný Institutem pro astronomii (IfA) University of Hawaiʻi (UH) pro planetární obranu agentury. Koordinační úřad (PDCO) – dosáhl nového milníku tím, že se stal prvním průzkumem schopným každých 24 hodin prohledávat celou temnou oblohu a hledat objekty v blízkosti Země (NEO), které by mohly v budoucnu představovat nebezpečí dopadu na Zemi. ATLAS nyní sestávající ze čtyř dalekohledů rozšířil svůj dosah na jižní polokouli ze dvou stávajících dalekohledů na severní polokouli na Haleakalā a Maunaloa na Havaji o dvě další observatoře v Jižní Africe a Chile.

Viz také

Prameny

Veřejná doména Tento článek zahrnuje  veřejný materiál z dokumentu Národního úřadu pro letectví a vesmír : Linda Herridge. „NASA, SpaceX Launch DART: First Planetary Defense Test Mission“ . Staženo 24. srpna 2022 .

Reference

Citace

Obecná bibliografie

Další čtení

Všeobecné

externí odkazy