Otakar Horák
Asteroid 2020 VT4 vytvoril v minulom roku rekord v blízkosti preletu okolo Zeme, keď letel iba 370 kilometrov na zemským povrchom.
Odhaduje sa, že teleso malo priemer 5 až 10 metrov a s najväčšou pravdepodobnosťou by sa bolo rozpadlo v atmosfére, ak by tesne neminulo Zem.
No náraz vesmírneho telesa s veľkosťou okolo kilometra by spôsobil globálnu katastrofu a koniec modernej civilizácie (skoro všetky telesá v blízkosti Zeme sú však známe a v blízkej budúcnosti nepredstavujú riziko).
Chcú zmeniť obežnú dráhu mesiačika
Na stredu 24. novembra o 7.20 ráno nášho času je naplánovaný štart misie DART (z angl. Double Asteroid Redirection Test) určenej na otestovanie planetárnej obrany Zeme.
Na prelome budúceho septembra a októbra narazí sonda do malého mesiačika Dimorphos, veľkého 160 metrov, aby urýchlila jeho obiehanie okolo svojho asteroidu Didymos.
Pôjde o vôbec prvú misiu zameranú výhradne na planetárnu obranu. Jej cieľom je v reálnych podmienkach (nie v laboratóriu ani na modeloch v počítačoch) testovať, ako ochrániť Zem pred potenciálne nebezpečnými asteroidmi.
Misia má overiť, či náraz do asteroidu môže vychýliť vesmírne teleso z kolíznej dráhy so Zemou.
Asteroid Didymos ani jeho mesiačik Dimorphos nepredstavujú pre Zem hrozbu, ide len o nácvik obrany. „Cieľom experimentu je zmeniť obežnú dobu mesiačika okolo materského asteroidu,“ vysvetlil pre Denník N astronóm Jiří Šilha.
Vedec dodal, že mesiačik zostane v gravitačnom poli asteroidu a bude sa naň ďalej viazať.
Keďže dráha materského asteroidu sa meniť nebude, nehrozí, že by sa po náraze vesmírne teleso vychýlilo na kolíznu dráhu so Zemou. „Meniť sa bude len dráha mesiačika voči asteroidu,“ objasnil Šilha.
Vedec pôsobí na Katedre astronómie, fyziky Zeme a meteorológie Fakulty matematiky, fyziky a informatiky UK v Bratislave.
Astronóm Vereš: DART je prvá misia zameraná čisto na planetárnu obranu
Odpovedá astronóm Peter Vereš z Astrofyzikálneho centra na Harvardovej univerzite a v Smithsonovom inštitúte v Massachusetts.
V čom je misia DART výnimočná?
DART je prvá misia zameraná čisto na planetárnu obranu. Ide o pomerne rýchlu a lacnú misiu s minimom vedeckých prístrojov. Jediným cieľom je plánovane naraziť vo vysokej rýchlosti do blízkozemského asteroidu. Pôjde zároveň o prvú návštevu binárneho asteroidu.
Dala by sa metóda nárazu použiť aj na telesá inej veľkosti, rýchlosti či zloženia, alebo ju možno použiť len na špecifické objekty typu Dimorphos?
Technológia zmeny dráhy nárazom, takzvaný kinetický impaktor, je vhodná iba na menšie objekty. Zmena je taká malá, že na výrazný odklon by ste potrebovali veľa rokov ešte predtým, ako by malo dôjsť k nárazu do Zeme.
Práve preto sa na misiu vybralo veľmi malé teleso. Mesiačik Dimorphos má v priemere iba 160 metrov a obieha veľmi blízko okolo 780-metrového Didymosu.
DART narazí do Dimorphosa preto, aby sme po náraze mohli skúmať zmenu dráhy mesiačika okolo Didymosu. Zmena jeho obežnej dráhy bude pozorovateľná zo Zeme aj menšími astronomickými ďalekohľadmi. Keby sme mierili na samotný Didymos, zmena jeho dráhy okolo Slnka by bola rádovo menšia a pozorovateľná až za niekoľko rokov, respektíve by sme tam potrebovali poslať ďalšiu misiu.
Prečo sa zvolila práve metóda nárazu do vesmírneho telesa a nezvolili sa iné metódy, napríklad gravitačného traktora? (Okolo vesmírneho telesa by letela raketa či družica, ktorá by ho svojou gravitáciou o niekoľko rokov mierne vychýlila z kolíznej dráhy.)
Kinetický impakt je dnes jediná dosiahnuteľná metóda a hoci na papieri existuje niekoľko teoretických riešení zmeny dráhy, sme ďaleko od ich realizácie. Gravitačný traktor má niekoľko technologických prekážok – aký typ pohonu použiť, na akú dráhu okolo asteroidu ho položiť, ako nasmerovať trysky dýz, aký pohon použiť (raketový, iónový, slnečnú plachtu). Hmotnosť samotnej družice by bola veľmi veľká. Zároveň by sme na odklon pomerne malého objektu potrebovali veľa rokov.
Vo filme Armageddon vŕtali do asteroidu dieru, v ktorej odpálili jadrovú bombu. Je to hollywoodska fikcia alebo taký spôsob planetárnej obrany prichádza do úvahy?
Pristátie a vôbec vŕtanie do malého asteroidu je náročné. Asteroid má minimálnu povrchovú gravitáciu, nie je to pevný „kameň“, ale skôr slabo sa držiaca sutina menších kusov a prachu. Je veľmi otázne, aký dôsledok by mal výbuch vnútri takého objektu alebo na jeho povrchu.
Jadrový výbuch je jednou z možností odklonu asteroidu, ale skôr sa uvažuje o výbuchu v blízkosti asteroidu – odparenie povrchu asteroidu a únik hmoty a tepelnej energie z jeho povrchu by ho postrčilo.
Deštruktívna explózia tesne pred nárazom na Zem má veľa problémov. Nevieme, či by sa asteroid podarilo zničiť, alebo len trochu poškodiť či rozlomiť na menšie časti. Aj preto vznikla misia DART, aby sme po náraze prvýkrát dostali odpoveď, ako na náraz reagovalo reálne teleso, nielen laboratórny alebo počítačový model.
Asteroid akej veľkosti predstavuje pre ľudstvo regionálnu či globálnu hrozbu? Hrozí nám v dohľadnom čase zrážka s takým telesom?
Globálny problém predstavujú kilometrové objekty, tie sme už však takmer všetky v blízkosti Zeme objavili. Preto sa hľadanie sústreďuje na tie menšie, ktorých je podstatne viac. Na Zem padajú štatisticky častejšie, hoci spôsobujú iba lokálne katastrofy.
Aj vďaka intenzívnemu hľadaniu a financovaniu najmä od NASA sa za ostatných 20 rokov podarilo nájsť asi polovicu blízkozemských objektov väčších ako 100 metrov. Vďaka novým misiám (VRO, NEOSM) by sme o ďalších 10 rokov mali poznať dráhy väčšiny objektov nad 50 metrov. Aj preto je dôležité tieto objekty nielen hľadať, ale aj počítať ich dráhy. Z tých, ktoré poznáme, nám žiadne riziko v dohľadnej budúcnosti nehrozí.
Pri tých, ktoré sme ešte neobjavili, je to čistá štatistika. Lebo neobjavený asteroid s priemerom 50 alebo 100 metrov môže do Zeme naraziť aj zajtra alebo o 100 rokov. Hoci aj proti nárazom tých najmenších asteroidov by sme mali byť chránení aspoň vo forme varovania v podobe pár dní alebo týždňov, čo umožňuje napríklad sieť ďalekohľadov ATLAS.
Náraz rýchlosťou 6,6 kilometra za sekundu
Misia štartuje z Vandenbergovej základne amerických vesmírnych síl v Kalifornii. Sondu vynesie do vesmíru raketa Falcon 9 od spoločnosti SpaceX.
K nárazu sondy do mesiačika by malo dôjsť koncom septembra alebo začiatkom októbra 2022. V tom čase bude vesmírne teleso vzdialené od Zeme 11 miliónov kilometrov.
Mesiačik Dimorphos obehne svoj asteroid za 11 hodín a 55 minút.
Očakáva sa, že náraz sondy vážiacej skoro 700 kilogramov s rýchlosťou 6,6 kilometra za sekundu skráti čas obehu mesiačika okolo asteroidu prinajmenšom o 73 sekúnd.
Vesmírne telesá sa nachádzajú dostatočne blízko od Zeme na to, aby vedci mohli pozorovať prípadnú zmenu dráhy mesiačika aj pozemskými ďalekohľadmi.
Zmena obežnej doby mesiačika sa bude merať fotometriou, čiže zmenou jasnosti objektu. Tá sa bude meniť podľa polohy asteroidu. „Zmenu obežnej doby bude možné merať prakticky okamžite,“ povedal astronóm Šilha.
Fotky sondy vzdialenej 55 kilometrov
Desať dní pred nárazom vypustí DART malú sondu LICIACube od talianskej vesmírnej agentúry (ASI). V čase nárazu bude od mesiačika vzdialená 55 kilometrov. Jej úlohou bude vyfotiť následky udalosti.
Kamery by mali zachytiť mračná prachu. Očakáva sa vznik krátera s priemerom 10 metrov.
Sonda DART sa nárazom zničí.
Účinky nárazu bude v roku 2026 skúmať aj misia Hera Európskej vesmírnej agentúry (ESA). Jej súčasťou bude vyslanie dvoch malých satelitov, na vesmírnom objekte zrejme aj pristanú.
Na príprave jedného z nich s názvom APEX pracujú aj českí vedci, píše ČTK.
Gravitačný traktor
Zvažujú sa aj iné možnosti odklonu vesmírneho telesa od kolíznej dráhy so Zemou ako náraz, v tejto chvíli sú však len na papieri a od ich realizácie sme ďaleko.
Jednou z nich je takzvaný gravitačný traktor. Tento prístup by využil raketu či družicu, ktorá by asteroid pôsobením vlastnej gravitácie mierne vychýlila.
Ak by taký prístup fungoval, o nebezpečnom telese by sme museli vedieť roky dopredu, aby sa misia stihla pripraviť, doputovať k telesu a vlastnou gravitáciou ho odkloniť.
„Pri náraze do vesmírneho telesa vieme reagovať rýchlejšie, hoci aj v tomto prípade by sme o prípadnej zrážke so Zemou museli vedieť mesiace či roky dopredu,“ povedal Jiří Šilha a vylúčil, že by stačilo, ak by sme sa o nebezpečnom asteroide dozvedeli len niekoľko týždňov pred zrážkou.
Jadrový výbuch vo filme Armageddon
Iný prístup zvolili v hollywoodskom filme Armageddon, kde do asteroidu vyvŕtali hlbokú dieru, aby v nej odpálili jadrovú bombu.
Astronóm Šilha povedal, že taký prístup je v praxi nepoužiteľný, lebo v prípade, že je asteroid kompaktný, „jeho rozpad nemožno vôbec garantovať“.
Iný typ asteroidov tvoria takzvané „rubble pile“, čo je sutina menších kusov a prachu. „Nevieme, ako by sa sústava zachovala, ak by v takom asteroide vybuchla bomba,“ povedal Šilha. Podľa astronóma je možné, že by sa rozlomil na menšie kusy, ktoré by si to namierili rovno na Zem.
Ak sa uvažuje o výbuchu, skôr sa zvažuje možnosť explózie v blízkosti asteroidu.
Astronóm: Je to úplne iná misia
Mesiačik Dimorphos, do ktorého má sonda naraziť, má konkrétne zloženie, tvar a veľkosť. Vzniká tak otázka, či znalosti o náraze do tohto telesa možno rozšíriť aj na nárazy do iných asteroidov iných vlastností.
Astronóm Šilha povedal, že rovnakú metódu s rovnakou sondou naozaj nemožno aplikovať na všetky asteroidy, no dodal, že Dimorphos patrí do pomerne vysoko zastúpenej populácie asteroidov, preto „by sa znalosti z tohto nárazu dali aplikovať na viacero asteroidov“.
Misia DART stála 330 miliónov amerických dolárov a v porovnaní s inými projektmi NASA patrí k tým lacnejším. Napríklad ďalekohľad Jamesa Webba, ktorý má štart naplánovaný na 18. decembra, stál 10 miliárd dolárov.
Podľa Šilhu ide o misiu, ktorá nemá obdobu, lebo „zatiaľ čo v minulosti sme vesmírne objekty pasívne pozorovali, teraz do nich aktívne zasiahneme“. Vedec dodal, že „cieľom misie je interakcia s vesmírnymi objektmi a zmena sústavy, ktorú chceme skúmať“.
Kilometrový asteroid by spôsobil globálnu katastrofu
V súčasnosti je známych okolo 27-tisíc blízkozemských asteroidov. Ide o objekty, ktoré môžu orbitu Zeme minúť do vzdialenosti 50 miliónov kilometrov, píše NASA.
Za ostatných 20 rokov sa podarilo nájsť asi polovicu blízkozemských objektov väčších ako 100 metrov.
Globálny problém pre ľudstvo predstavujú kilometrové objekty, skoro všetky z nich v blízkosti Zeme sú však známe. Známe objekty nepredstavujú v blízkej budúcnosti žiadne riziko.
Predpokladá sa, že asteroid, ktorý pred 66 miliónmi rokov prispel k vyhubeniu dinosaurov a ďalšieho života, mal priemer okolo 10 kilometrov.
Vedci pracujú na tom, aby nielen spoznali dosiaľ neznáme blízkozemské objekty, ale aj na tom, aby spočítali ich dráhy.
Planetárna obrana je momentálne „in“ a je o ňu „čoraz väčší záujem“, povedal astronóm Jiří Šilha. Vedec objasnil, že Európska vesmírna agentúra (ESA) mala kedysi oddelenie nazvané blízkozemské objekty, kde robili základný výskum, no neskôr sa premenovali na oddelenie planetárnej ochrany. „Tým ukázali, že im ide o aplikáciu poznatkov – ktoré sú určené na bezpečnosť – do praxe.“
„Na Slovenku máme projekt, kde skúmame možnosti Slovenska participovať na programe ESA vo vesmírnej bezpečnosti, čo sa týka kozmického odpadu a kozmického počasia,“ povedal Šilha, že téme planetárnej obrany sa venujú aj slovenskí vedci.
Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na [email protected].
