Content
Podem fer alguna cosa sobre un asteroide destinat a la Terra? La resposta és, sí, sempre que sigui prou petita i que tinguem prou temps per enviar una nau espacial per desviar-la. Com veurem, més temps tingui l'avís, més gran serà l'asteroide. Molts dels aspectes de la mitigació de l'impacte dels asteroides es van resumir a l'Informe Spaceguard. Més recentment, la NASA també ha completat un estudi i està sent utilitzada pel congrés per decidir quins passos poden fer i haurien de fer els Estats Units i altres nacions.
Els astrònoms han estat molt temps intentant esbrinar com salvar la Terra d’un impacte d’asteroides. Primer heu de trobar tots els asteroides, calcular les seves òrbites i veure quins s’acosten perillosament a la Terra. Un cop coneguda l’òrbita, podreu esbrinar quan arribarà. Això us indica el temps d’avís que teniu. I, finalment, si podeu saber quina és la massa de l’asteroide, podeu calcular amb quina duresa l’heu d’empènyer per canviar d’òrbita prou per perdre la Terra. La noció de Hollywood d’enviar una bomba per “explotar-la” no és realista, ja que els vehicles de llançament actuals no poden portar una bomba prou gran. A més, en lloc d’un gran cos, podríeu acabar amb molts petits fragments dirigits a la Terra.
Trobar-los
Trobar asteroides és relativament fàcil. El primer va ser trobat per Giuseppe Piazzi el 1801. Actualment, diversos observatoris es dediquen a trobar asteroides i fer-ne el seguiment (Spacewatch, NEAT, Pan-STARRS, LONEOS i altres). S'han trobat actualment prop del 80% dels asteroides de més d'1 km de diàmetre. Cap d’aquests no té òrbites que els portessin a ulls de bous terrestres. El 2004, es va descobrir un asteroide de 250 m de mida que s'espera que passés a prop de la Terra el 13 d'abril de 2029 (divendres 13!). Anomenat Apophis, la probabilitat d’impacte de l’asteroide és d’1 a 45000 i s’espera que disminueixi a mesura que l’òrbita es perfeccionarà en els propers anys. L’asteroide 1950 DA s’acostarà molt a la Terra el 2880. En vista de les incerteses en la seva òrbita, l’impacte continua sent una possibilitat.
Quan es tracta d’impactes d’asteroides, la mida és important. Els asteroides menors d’uns 10 metres de diàmetre són poc amenaçats perquè es trencaran o es cremaran a les atmosferes. Els de més de 5 km de diàmetre són massa grans perquè hi puguem fer res. Això només són estimacions perquè és massa, no diàmetre el que és important. Alguns asteroides són "munts de runes", col·leccions poc consolidades de cossos més reduïts units per la feble gravetat de l'asteroide. Altres són roques dures i denses com condrites i ferros. Però, aproximadament, la mida de la importància és d'entre 10 i 5.000 metres de diàmetre. Penseu en termes de roques entre la mida de la vostra casa i el Mont. Rushmore
Si es troba un asteroide que té el nom de la Terra escrit sobre ell, queda molt per fer. No es coneixen òrbites amb precisió infinita, sempre hi ha petites incerteses. Arribarà realment a la Terra o es superarà amb seguretat amb uns quants milers de km per recórrer? (uns quants milers de km és molt, molt a prop!) Mentre que alguns astrònoms treballen per reforçar la precisió de l'òrbita, altres tractaran de mesurar la massa de l'asteroide.
Mesurar-los
Això és complicat. Fins i tot al telescopi més gran, la majoria d’asteroides no són més que punts de llum al cel nocturn. No podem veure la seva mida i estructura reals, només el seu color i lluentor. A partir d’aquests i una suposició sobre la densitat de l’asteroide, podem estimar la massa. Però les incerteses són massa grans per a realitzar una missió de desviació fiable. Així, el següent pas serà enviar una nau espacial a l'asteroide per mesurar la seva massa i altres propietats com la forma, la densitat, la composició, les taxes de rotació i la cohesió. Això podria ser un volant o un aterrador. Aquesta missió també proporcionaria informació d’òrbita extremadament precisa perquè la nau espacial podria actuar com un far o plantar un transpondedor de ràdio a l’asteroide.
Desviar l'asteroide és la part difícil, tot i que la física és bastant simple. La idea és clavar l'asteroide i canviar la seva òrbita per una quantitat reduïda. Normalment afectaria la Terra a uns 30 km / s, tot i que això dependria de si anés cap a un costat o cap endarrere. Però prenem 30 km / s com a exemple.
Sabem el radi de la Terra: 6375 km. Si sabem quina estona d’alerta d’impacte (per exemple, deu anys), només hem de fer accelerar o retardar l’asteroide 6375 km / 10 anys, o uns 2 cm / seg. Un asteroide d'1 km de diàmetre pesa uns 1,6 milions de tones. Per canviar la seva velocitat en 2 cm / s es necessiten més de 3 megatons d’energia.
La seguretat depèn de trobar els asteroides el més aviat possible. Evidentment, com més temps d'avís tingueu, més fàcil és fer el canvi perquè no cal que pressioneu tant. O bé, podeu retardar l’empenta mentre perfeccioneu l’òrbita o desenvolupeu tecnologia. Alternativament, un temps d’avís curt significa que heu d’estar ocupats i empènyer el més dur possible. L’alerta anticipada és el millor plantejament. Com diu la dita, "Una puntada en el temps estalvia nou".
Els cometes són la carta salvatge del joc d’impacte terrestre. Solen ser descoberts pocs mesos abans d’apropar-se al sistema solar interior. Amb diàmetres de pocs quilòmetres i velocitats de fins a 72 km / s, representen una amenaça potencialment indegudable. Amb menys d’uns anys d’avís, probablement no hi hauria temps suficient per muntar una missió de desviació.
La nau espacial es va estavellar intencionadament al nucli del cometa Tempel 1 a uns 10 km / s. Aquest va ser el resultat. 4 de juliol del 2005. NASA Image.
Desviant-los
Hi ha diverses maneres de desviar els asteroides, tot i que mai no s’ha provat cap. Els enfocaments es divideixen en dues categories: deflectors impulsius que buiden l'asteroide instantàniament o en pocs segons i deflectors de "lent impuls" que apliquen una força feble a l'asteroide durant molts anys.
Els deflectors impulsius tenen dues varietats: bombes i bales. Ambdues estan dins de les capacitats tecnològiques actuals. Mitjançant una bomba a l'asteroide o a prop, es fa volar material de la superfície. L’asteroide es recupera en direcció contrària. Un cop coneguda la massa de l’asteroide, és fàcil esbrinar quina importància té una bomba a utilitzar. Els aparells explosius més grans que tenim són les bombes nuclears. Són els mitjans més energètics i fiables per aportar energia i, per tant, l’enfocament preferit és la deflexió nuclear. Les bombes nuclears són centenars de milers de vegades més fortes que el següent millor enfocament; bales.
El plantejament “bala” també és senzill. Un projectil d'alta velocitat s'embarca a l'asteroide. Actualment disposem de la tecnologia per enviar una bala que pesa unes tones a un asteroide. Si la velocitat fos prou elevada, aquest enfocament podria produir pressions diverses vegades més grans que el que resultaria de l’impacte només perquè el material seria expulsat de l’asteroide de la mateixa manera que ho fa una bomba. De fet, l'enfocament de les vinyetes ("desviament cinètic" com es diu) en realitat s'ha provat de forma indirecta. El 2005, la nau espacial Deep Impact de la NASA va ser manejada intencionadament per la ruta del cometa Tempel 1. El propòsit era fer un forat al cometa i veure què sortia. I va funcionar. Si bé el canvi de velocitat del cometa era massa petit per mesurar, la tècnica va demostrar que podem rastrejar i orientar correctament un asteroide.
Els impulsors lents són en gran mesura conceptuals en aquest moment. Inclouen: motors d’ions, tractors de gravetat i conductors de massa. La idea és transportar l’aparell a l’asteroide, aterrar-lo i enganxar-lo, i després empènyer o tirar contínuament durant molts anys. Els motors iònics i els conductors de massa disparen material a gran velocitat des de la superfície. Com abans, l’asteroide es recupera. Un tractor de gravetat és una massa controlada que es troba fora de l'asteroide mitjançant una cosa com un propulsor d'ions. La massa del tractor tira l'asteroide amb la seva pròpia gravetat. L’avantatge de tots els empenedors lents és que a mesura que es mou l’asteroide, es pot controlar contínuament la seva ubicació i velocitat i, per tant, es poden fer correccions.
Imatge de la NASA amb edicions il·lustratives.
És difícil lligar alguna cosa a un asteroide perquè la gravetat és extremadament feble i és possible que les propietats superficials no es coneguin. Com enganxaries una màquina a una pila de sorra? La majoria dels asteroides giren i, per tant, l'empenedora es giraria, i rarament aniria en la direcció correcta. També hauria de girar amb l’asteroide i això requereix molta energia. Si bé el tractor de gravetat no pateix aquests inconvenients, necessita una font d’energia constant. Tots aquests dispositius són complicats. S’han d’alimentar, controlar i fer funcionar de forma remota a l’espai de forma continuada durant molts anys, un ordre molt alt.
Hem demostrat que els motors d’ions poden funcionar almenys uns anys a l’espai, però fins ara els motors d’ions no tenen la força suficient per desviar un asteroide amenaçador a menys que hi hagi un temps d’avís extraordinàriament llarg. El costat baix dels llargs temps d’alerta és que les incerteses en l’òrbita de l’asteroide fan impossible que estiguis segur que arribarà a la Terra. Hi ha uns quants conceptes llunyans: “pintar blanc de l’asteroide i deixar que la llum del sol exerceixi pressió de radiació; posar un làser en òrbita i fer-lo zapater moltes vegades; empenyent un asteroide més prou a prop per desviar-lo gravitativament. Tanmateix, quan els astrònoms fan servir els nombres, les idees queden fora de qualsevol sistema pràctic.
Els astrònoms no són els únics que es preocupen dels impactes dels asteroides. Els polítics, les organitzacions d’atenció a emergències i les Nacions Unides estan preocupats. Si hem de desviar un asteroide, qui ho pagarà? Qui realment llançarà la nau espacial? Si les bombes nuclears són la forma més segura de desviar l’asteroide, hem de mantenir les bombes nuclears a mà? Altres nacions confiaran als EUA, Israel, Rússia o l’Índia per posar armes nuclears a l’espai, fins i tot per a una missió humanitària? Què passa si l'asteroide es dirigeix cap a Ginebra i només tenim els mitjans per canviar la ubicació de l'impacte en 1000 km. Quina direcció escollim i qui decideix? Podem estar segurs de realitzar un canvi precís amb tecnologies de deflexió no contrastades?
Si l’èsteroide ha estat ineludible, què fem? Si sabem on toparà, evacuem la gent de la zona? Fins on els desplaçem? Si les restes d’impacte es mantenen a l’atmosfera, es podria produir un refredament global. Qui s’encarrega dels subministraments alimentaris mundials? Si arribarà a tocar l’oceà, quina grandesa serà el tsunami? Com podem estar segurs que la devastació que preveiem és correcta o que no hem passat per alt alguna cosa? Potser el més preocupant de tots, els impactes d'asteroides són un tipus de desastre completament nou: com ens preparem per a la destrucció de l'est (EUA) quan tinguem 20 anys d'alerta?
Aquestes i altres qüestions s’estan discutint avui en reunions científiques a tot el món. Afortunadament, les probabilitats que fins i tot un asteroide petit arribi a la Terra en un futur previsible són molt reduïdes.
Aprèn més: Asteroides de prop de la Terra: què són i d’on provenen?
David K. Lynch, doctor, és un astrònom i científic planetari que viu a Topanga, Califòrnia. Quan no es penja al voltant de la falla de Sant Andreas o fa servir els grans telescopis de Mauna Kea, toca el dibuix, recull serpentines, dóna conferències públiques sobre arc de Sant Martí i escriu llibres (Color i llum a la natura, Cambridge University Press) i assaigs. El darrer llibre del doctor Lynchs és la Guia de camp de la falla de Sant Andreas. El llibre conté dotze viatges de conducció d’un dia per diferents parts de la falla i inclou registres de carreteres de quilòmetre a milla i coordenades GPS per a centenars de funcions d’error. Tal i com passa, la casa de Daves va ser destruïda el 1994 pel terratrèmol de la magnitud 6,7 de Northridge.