Tag: Planetinė gynyba

  • Asteroidas Apofis pralėks rekordiškai arti, bet mokslininkus neramina viena žmogaus klaida

    Asteroidas Apofis pralėks rekordiškai arti, bet mokslininkus neramina viena žmogaus klaida

    2029 metų balandžio 13 dieną pro Žemę itin arti pralėks asteroidas 99942 Apofis. Skaičiuojama, kad jo praskriejimo atstumas sieks apie 32 000 kilometrų, tad tai bus vienas ryškiausių tokio dydžio asteroidų praskriejimų šiuolaikinėje stebėjimų istorijoje.

    Apofis yra maždaug 370 metrų skersmens dangaus kūnas, tačiau naujausi skaičiavimai rodo, kad susidūrimo su Žeme 2029 metais rizikos nėra. Vis dėlto tyrėjai įspėja apie kitą, mažiau akivaizdžią grėsmę, kuri gali pakenkti mokslui.

    Grėsmė ne Žemei, o tyrimams

    Asteroidui artėjant prie Žemės, planetos gravitacija turėtų pastebimai paveikti jo sukimąsi ir paviršių. Mokslininkai tikisi fiksuoti galimus nuošliaužų požymius, drebėjimus ir kitus procesus, kurie padėtų geriau suprasti asteroidų sandarą.

    Tačiau publikuotame tyrime pabrėžiama, kad prieš pat praskriejimą Apofis gali atsidurti regione, kuriame skraido geostacionariosios orbitos objektai ir jų nuolaužos. Nors tikimybė nedidelė, modeliavimas parodė realų scenarijų, kai žmogaus sukurta šiukšlė praskrieja ypač arti arba net atsitrenkia į asteroidą.

    „Svarbiausia pabrėžti, kad toks smūgis reikšmingai nepakeistų asteroido orbitos“, – sakė vienas iš tyrimo autorių Alessandro Rossi.

    Tyrėjų teigimu, labiausiai tikėtina pasekmė būtų nedidelis krateris ir į kosmosą išmestas medžiagos debesis. Tai savaime nebūtų katastrofa, tačiau galėtų supainioti duomenis, nes mokslininkams būtų sunkiau atskirti, kas Apofį pakeitė labiau: Žemės gravitacija ar netikėtas susidūrimas.

    Stebės dvi misijos

    Apofio praskriejimą planuoja stebėti dvi kosminės misijos: Europos kosmoso agentūros RAMSES ir NASA OSIRIS-APEX. Tikslas yra užfiksuoti, kaip per labai trumpą laiką kinta asteroido sukimasis, forma, paviršiaus savybės ir galimi seisminiai signalai.

    Tyrėjai pažymi, kad net ir nedidelis išorinis poveikis prieš šiuos matavimus galėtų sumažinti galimybę vienareikšmiškai interpretuoti rezultatus. Kitaip tariant, žmonijos paliktos nuolaužos gali atimti iš mokslininkų retą progą aiškiai pamatyti, kaip Žemė „permodeliuoja“ praskriejantį asteroidą.

    Ką atskleidžia ši problema

    Šis atvejis primena, kad apie aukštų orbitų, ypač geostacionariosios, smulkių nuolaužų populiaciją vis dar žinoma per mažai. Dideli objektai paprastai sekami, tačiau mažesni fragmentai dažnai lieka nepastebimi, nors jų judėjimas dideliu greičiu gali turėti neprognozuojamų pasekmių.

    Mokslininkai tikisi, kad iki 2029 metų bus sustiprintos stebėjimo priemonės ir duomenų bazės, kad aukštų orbitų aplinka būtų įvertinta tiksliau. Tai svarbu ne tik asteroidų tyrimams, bet ir bendrai kosmoso infrastruktūros saugai, nes geostacionarioji orbita yra kritinė ryšio ir meteorologinių palydovų zona.

  • Mokslininkai išbandė planą susprogdinti asteroido žudiko miestams grėsmę: rezultatai nustebino

    Mokslininkai išbandė planą susprogdinti asteroido žudiko miestams grėsmę: rezultatai nustebino

    Jei prie Žemės priartėtų maždaug futbolo aikštės dydžio asteroidas, jo smūgis galėtų sunaikinti ištisą miestą. Tokie objektai ne visada lengvai pastebimi, nes dalis jų yra tamsūs ir menkai atspindintys šviesą, todėl ankstyvas perspėjimas tampa kritiškai svarbus.

    Vienas iš kraštutinių, bet realiai svarstomų planetinės gynybos scenarijų yra branduolinio užtaiso panaudojimas. JAV Lawrence Livermore nacionalinės laboratorijos komanda naujuose skaitmeniniuose modeliuose patikrino, ar 1 megatonos galingumo užtaisas galėtų sutrikdyti apie 160 metrų skersmens vadinamąjį asteroido žudiką miestams.

    Esminė išvada tokia: užtaisas nebūtinai turi liesti asteroido paviršių. Modeliai rodo, kad sprogdinimas kelių ar keliolikos metrų atstumu gali būti veiksmingas, nes pagrindinis poveikio mechanizmas yra ne smūgio banga, o intensyvi spinduliuotė.

    Kosminėje vakuumo aplinkoje smūgio banga sklinda prastai, todėl lemiamą vaidmenį atlieka rentgeno spinduliai. Jie įkaitina ploną asteroido paviršiaus sluoksnį, sukelia medžiagos garavimą ir abliaciją, o išsiveržusi medžiaga suteikia impulsą, galintį pakeisti objekto greitį ir trajektoriją.

    Tyrėjai taip pat modeliuose matė antrinį efektą: staigus energijos pliūpsnis gali sukelti galingą smūginę bangą pačiame asteroide ir jį suskaldyti iš vidaus. Tai ypač svarbu scenarijams, kai objektas aptinkamas per vėlai arba yra per didelis, kad būtų pakankamai „pastumtas“ į šalį vien kinetiniu smūgiu.

    Modeliavimui pasirinkta Bennu tipo forma ir porėta struktūra, nes tokie asteroidai laikomi realistišku pavyzdžiu planetinės gynybos skaičiavimams. Komanda palygino skirtingus sprogdinimo atstumus ir medžiagos irimo prielaidas, paremtas meteoritų pavyzdžiais, įskaitant 2013 metais virš Čeliabinsko sprogusio meteoro analogijas.

    Viename scenarijuje, kai sprogdinimas vyko apie 10 metrų virš paviršiaus, didžioji dalis medžiagos modelyje tapo stipriai pažeista, o daug fragmentų įgijo greitį, leidžiantį jiems atsiskirti nuo asteroido. Kitoje simuliacijoje, padidinus atstumą iki maždaug 25 metrų, į asteroidą pateko mažiau energijos, bet buvo apšviestas didesnis paviršiaus plotas, todėl pažeidimai kai kuriais atvejais tapo platesni.

    Vis dėlto šie rezultatai dar nereiškia, kad problema išspręsta. Skaičiavimai buvo itin resursų imlūs ir apėmė tik milisekundžių trukmės procesus, todėl ilgalaikė baigtis lieka ne iki galo aiški: fragmentai gali saugiai išsisklaidyti, bet taip pat gali likti pavojingo dydžio, o dalis medžiagos teoriškai galėtų vėl susitelkti gravitacijos veikiama.

    Planetinės gynybos praktikoje pirmas pasirinkimas išlieka ankstyvas aptikimas ir švelnesnės nukreipimo priemonės, tokios kaip kinetinis smūgis, ką pademonstravo NASA DART misija. Branduolinis sprendimas svarstomas kaip paskutinė priemonė, kai laiko ar techninių galimybių įprastam nukreipimui nepakanka, o nauji modeliai padeda tikslinti, kada toks scenarijus būtų prasmingas.

    Tyrimo autoriai pabrėžia, kad didelės raiškos simuliacijos yra svarbios ne tik teorijai, bet ir pasirengimui ekstremaliems atvejams. Tokie darbai leidžia geriau suprasti, kaip realūs, nevienalyčiai ir porėti asteroidai reaguotų į spinduliuotės poveikį, ir kokių sprendimų reikėtų priimti, jei kada nors tektų gintis nuo objekto, keliančio grėsmę miestui.

    „Pagal pažeidimų mastą, medžiagos judėjimo kryptingumą ir suteiktą greičio pokytį matome, kad dviejuose iš trijų scenarijų suardymas yra labai tikėtinas“, – teigė tyrėjai.