Nilalaman
Maaari ba tayong magawa tungkol sa isang asteroid na nakalaan upang maabot ang Earth? Ang sagot ay, oo, sa pagbibigay na ito ay sapat na maliit at mayroon kaming sapat na oras upang magpadala ng isang spacecraft upang mai-deflect ito. Tulad ng makikita natin, mas mahaba ang oras ng babala na mayroon tayo, mas malaki ang asteroid na maaari nating pamahalaan. Marami sa mga aspeto ng pag-iwas sa epekto ng asteroid ay na-summarized sa Spaceguard Report. Kamakailan lamang, nakumpleto na rin ng NASA ang isang pag-aaral at ginagamit ng kongreso upang magpasya kung ano ang mga hakbang na maaaring gawin at dapat gawin ng US at iba pang mga bansa.
Ang mga astronomo ay gumugol ng maraming oras na sinusubukan upang malaman kung paano i-save ang Earth mula sa isang epekto ng asteroid. Una kailangan mong hanapin ang lahat ng mga asteroid, kalkulahin ang kanilang mga orbit at makita kung alin ang mapanganib na malapit sa Lupa. Kapag alam mo ang orbit, maaari mong malaman kung kailan ito tatama. Sinasabi sa iyo kung magkano ang oras ng babala na mayroon ka. At sa wakas, kung maaari mong malaman ang misa ng asteroid, maaari kang makalkula kung gaano kahirap ang iyong itulak upang mabago ang orbit nito na sapat upang makaligtaan ang Earth. Ang paniwala ng Hollywood ng pagpapadala ng isang bomba upang "sumabog ito" ay hindi makatotohanang dahil ang mga kasalukuyang paglunsad ng mga sasakyan ay hindi maaaring magdala ng isang malaking bomba. Bukod, sa halip na isang malaking katawan, maaari mong tapusin ang maraming maliit na mga fragment na patungo sa Earth.
Paghahanap sa kanila
Ang paghahanap ng mga asteroid ay medyo madali. Ang una ay natagpuan ni Giuseppe Piazzi noong 1801. Maraming mga obserbatoryo ang kasalukuyang nakatuon sa paghahanap ng mga asteroid at pagsubaybay sa kanila (Spacewatch, NEAT, Pan-STARRS, LONEOS at iba pa). Sa ngayon, halos 80% ng mga asteroid na mas malaki kaysa sa 1 km ang lapad ay natagpuan. Wala sa mga ito ang may mga orbit na magdadala sa kanila sa isang terrestrial bulls-eye. Noong 2004, isang 250 m laki ng asteroid ang natuklasan na inaasahan na pumasa malapit sa Earth sa Abril 13, 2029 (Biyernes ika-13!). Pinangalanang Apophis, ang posibilidad ng epekto ng asteroid ay 1 sa 45000 at inaasahang bababa habang pinuhin ang orbit sa mga darating na taon. Ang Asteroid 1950 ay darating na malapit sa Lupa noong 2880. Kung titingnan ang kawalan ng katiyakan sa orbit nito, ang epekto ay nananatiling isang posibilidad.
Pagdating sa mga epekto ng asteroid, mahalaga ang laki. Ang mga Asteroid na mas maliit kaysa sa halos 10 metro ang lapad ay maliit na banta dahil masisira sila o masusunog sa mga atmospheres. Ang mga mas malaki kaysa sa tungkol sa 5 km ang lapad ay napakalaking para sa amin na gumawa ng anupaman. Ang mga ito ay mga pagtatantya lamang dahil ito ay masa, hindi diameter na mahalaga. Ang ilang mga asteroid ay "mga durog na tumpok", malubhang pinagsama-samang koleksyon ng mga mas maliliit na katawan na gaganapin ng mahina na gravity ng asteroid. Ang iba ay matigas, siksik na mga bato tulad ng mga chondrite at iron. Ngunit halos magsalita, ang laki ng saklaw na mahalaga ay sa pagitan ng 10 m at 5000 metro ang lapad. Kaya isipin sa mga tuntunin ng mga bato sa pagitan ng laki ng iyong bahay at Mt. Rushmore.
Kung ang isang asteroid ay natagpuan na nakasulat dito ang pangalan ng Earth, marami ang dapat gawin. Ang mga Orbits ay hindi kilala sa walang katapusang katumpakan, palaging may maliit na kawalan ng katiyakan. Matatamaan ba talaga ito sa Daigdig o ligtas ba itong makaraan sa amin ng kaunting libong km upang matuyo? (ang ilang libong km ay napakalapit, napakalapit!) Habang ang ilang mga astronomo ay nagtatrabaho upang higpitan ang kawastuhan ng orbit, susubukan ng iba na masukat ang masa ng asteroid.
Pagsukat sa mga ito
Ito ay nakakalito. Kahit na sa pinakamalaking teleskopyo, ang karamihan sa mga asteroid ay walang iba kundi ang mga pin ng mga punto ng ilaw sa kalangitan ng gabi. Hindi namin makita ang kanilang aktwal na laki at istraktura, tanging ang kanilang kulay at ningning. Mula sa mga ito at isang hula tungkol sa density ng asteroid, maaari naming tantyahin ang masa. Ngunit ang mga kawalan ng katiyakan ay napakalaki upang mai-mount ang isang maaasahang misyon sa pagpapalihis. Kaya ang susunod na hakbang ay ang magpadala ng isang spacecraft sa asteroid upang masukat ang masa at iba pang mga katangian tulad ng hugis, density, komposisyon, mga rate ng pag-ikot at cohesiveness. Maaari itong maging isang fly-by o isang lander. Ang nasabing misyon ay magbibigay din ng lubos na tumpak na impormasyon ng orbit dahil ang spacecraft ay maaaring kumilos bilang isang beacon o magtatanim ng isang radio transponder sa asteroid.
Ang pagsasalamin sa asteroid ay ang mahirap na bahagi, bagaman ang pisika ay medyo simple. Ang ideya ay upang i-nudge ang asteroid at baguhin ang orbit nito sa pamamagitan ng isang maliit na halaga. Ito ay karaniwang pindutin ang Earth sa paligid ng 30 km / s, kahit na ito ay depende sa kung ito ay dumating sa mga sideways, head-on o mula sa likuran. Ngunit kumuha ng 30 km / s bilang isang halimbawa.
Alam namin ang radius ng Earth: 6375 km. Kung alam natin kung magkano ang oras ng babala upang maapektuhan - sabihin ang 10 taon - kung gayon ang dapat nating gawin ay pabilisin o pabagal ang asteroid sa pamamagitan ng 6375 km / 10 taon, o tungkol sa 2 cm / seg. Ang isang asteroid 1 km sa diameter ay may timbang na halos 1.6 milyong tonelada. Upang baguhin ang bilis nito sa pamamagitan ng 2 cm / s ay nangangailangan ng higit sa 3 megatons ng enerhiya.
Ang kaligtasan ay nakasalalay sa paghahanap ng mga asteroid nang mas maaga. Malinaw, ang mas maraming oras ng babala na mayroon ka, mas madali itong gawin ang pagbabago dahil hindi mo kailangang itulak nang mahirap. O maaari mong antalahin ang pagtulak habang pinuhin mo ang orbit o bumuo ng teknolohiya. Bilang kahalili, ang isang maikling oras ng babala ay nangangahulugan na kailangan mong abala at itulak nang mas mahirap hangga't maaari. Ang maagang babala ay ang pinakamahusay na diskarte. Tulad ng sinasabi, "Ang isang tusok sa oras ay nakakatipid ng siyam."
Ang mga kometa ay ang ligaw na kard ng laro ng terestrial na epekto. Karaniwan lamang silang natuklasan ng ilang buwan bago lumapit sa panloob na solar system. Sa mga diametro ng ilang kilometro at bilis hanggang 72 km / s, kumakatawan sila sa isang potensyal na hindi mapigilan na banta. Na may mas mababa sa ilang taon ng babala, marahil ay hindi sapat na oras upang mai-mount ang isang deflection mission.
Ang spacecraft ay sinasadya na na-crash sa nucleus ng kometa Tempel 1 sa paligid ng 10 km / s. Ito ang naging resulta. Hulyo 4, 2005. Imahe ng NASA.
Nagmumula sa kanila
Mayroong maraming mga paraan upang mawala ang mga asteroid, kahit na wala pa ring sinubukan. Ang mga diskarte ay nahuhulog sa dalawang kategorya - mapang-akit na mga deflector na dumako ang asteroid kaagad o sa loob ng ilang segundo, at ang "mabagal na pagtulak" na mga deflector na naglalapat ng isang mahina na puwersa sa asteroid sa loob ng maraming taon.
Ang mga impulsive deflector ay dumating sa dalawang uri: bomba at bala. Parehong nasa loob ng kasalukuyang mga kakayahan sa teknolohiya. Sa pamamagitan ng pag-set up ng isang bomba sa o malapit sa asteroid, ang materyal ay tinatangay mula sa ibabaw. Ang asteroid ay umuusbong sa kabilang direksyon. Kapag alam na ang masa ng asteroid, madaling malaman kung gaano kalaki ang isang bomba na gagamitin. Ang pinakamalaking mga paputok na aparato na mayroon kami ay mga bomba nukleyar. Ang mga ito ang pinaka-masigla at maaasahang paraan ng paghahatid ng enerhiya at samakatuwid ang nuclear deflection ay ang ginustong pamamaraan. Ang mga bomba ng nukleyar ay daan-daang libong beses na mas malakas kaysa sa susunod na pinakamahusay na diskarte; mga bala.
Ang pamamaraan ng "bullet" ay simple din. Ang isang mataas na bilis ng takbo ng proyekto ay rammed sa asteroid. Sa kasalukuyan mayroon kaming teknolohiya upang magpadala ng isang bullet na tumitimbang ng ilang tonelada sa isang asteroid. Kung ang bilis ay sapat na mataas, ang pamamaraang ito ay maaaring magdulot ng pagtulak ng maraming beses na mas malaki kaysa sa kung ano ang magreresulta mula sa epekto lamang dahil ang materyal ay sasabog sa asteroid sa parehong mga paraan tulad ng ginagawa ng isang bomba. Sa katunayan, ang diskarte sa bullet - "kinetic deflection" na tinawag na - ay talagang sinubukan sa isang hindi tuwirang paraan. Noong 2005, ang NASA's Deep Impact spacecraft ay sinasadya na mapangangasiwaan ang landas ng kometa Tempel 1. Ang layunin ay upang manuntok ng butas sa kometa at makita kung ano ang lumabas. At nagtrabaho ito. Habang ang pagbabago sa bilis ng kometa ay napakaliit upang masukat, ang pamamaraan ay napatunayan na maaari nating masubaybayan at matagumpay na mai-target ang isang asteroid.
Ang mga mabagal na pushers ay higit sa konsepto sa oras na ito. Kasama nila ang: mga makina ng ion, mga gravity tractors at mga driver ng masa. Ang ideya ay upang dalhin ang aparato sa asteroid, lupa at ilakip dito, at pagkatapos ay itulak o hilahin ang patuloy na maraming taon. Ang mga makina ng Ion at driver ng masa ay bumaril ng materyal sa mataas na bilis mula sa ibabaw. Tulad ng dati, ang asteroid ay umuurong. Ang isang gravity tractor ay isang kinokontrol na masa na tumayo mula sa asteroid gamit ang isang bagay tulad ng isang ion thruster. Ang masa ng traktor ay kumukuha ng asteroid gamit ang sariling gravity. Ang bentahe ng lahat ng mga mabagal na pushers ay dahil ang asteroid ay inilipat, ang lokasyon at bilis nito ay maaaring patuloy na sinusubaybayan at sa gayon ang pagwawasto ay maaaring gawin kung kinakailangan.
Imahe ng NASA na may naglalarawan na pag-edit.
Ang pagpasok sa isang bagay sa isang asteroid ay mahirap dahil ang grabidad ay labis na mahina at ang mga katangian ng ibabaw ay maaaring hindi malalaman. Paano mo ilalagay ang isang makina sa isang tumpok ng buhangin? Karamihan sa mga asteroid ay umiikot at sa gayon ang pusher ay latigo at bihirang maituro sa tamang direksyon. Kailangan din itong paikutin kasama ang asteroid at nangangailangan ito ng enerhiya, maraming mga ito. Habang ang gravity tractor ay hindi nagdurusa sa mga drawback na ito ay nangangailangan ng isang matatag na mapagkukunan ng kapangyarihan. Ang lahat ng mga aparatong ito ay kumplikado. Dapat silang pinalakas, kontrolado at gawin upang gumana nang malayuan sa espasyo nang patuloy para sa maraming mga taon, isang napakataas na pagkakasunud-sunod.
Ipinakita namin na ang mga makina ng ion ay maaaring gumana nang hindi bababa sa ilang taon sa kalawakan, ngunit sa ngayon ang mga makina ng ion ay walang sapat na puwersa upang mawala ang isang nagbabantang asteroid maliban kung mayroong isang labis na mahabang oras ng babala. Ang ibabang bahagi ng mahabang oras ng babala ay ang kawalan ng katiyakan sa orbit ng asteroid na imposible na siguraduhing maaabot ito sa Earth. Mayroong ilang mga malalayo na mga konsepto ng mabagal na pagtulak: pagpipinta ang asteroid na puti at hinahayaan ang sikat ng araw na gumamit ng radiation; paglalagay ng isang laser sa orbit at pag-zack nito nang maraming beses; pagtulak ng isang mas maliit na asteroid na sapat na malapit upang ma-deflect ito ng gravitationally. Kapag pinapatakbo ng mga astronomo ang mga numero, gayunpaman, ang mga ideya ay nahuhulog sa anumang praktikal na sistema.
Ang mga astronomo ay hindi lamang ang mga nag-aalala tungkol sa mga epekto ng asteroid. Ang mga pulitiko, mga organisasyon ng pagtugon sa emerhensiya at ang United Nations ay nababahala lahat. Kung kailangan nating iwaksi ang isang asteroid, sino ang magbabayad nito? Sino ang talagang maglulunsad ng spacecraft? Kung ang mga bomba nukleyar ay ang pinakaligtas na paraan ng pag-iwas sa asteroid, kailangan nating panatilihin ang mga nukleyar na bomba? Magtiwala ba ang ibang mga bansa sa US, Israel, Russia o India upang ilagay ang mga sandatang nukleyar sa espasyo, kahit na para sa isang makataong misyon? Paano kung ang asteroid ay patungo sa Geneva at mayroon lamang tayong paraan upang ilipat ang lokasyon ng epekto sa pamamagitan ng 1000 km. Aling direksyon ang pipiliin natin at kung sino ang magpapasya? Maaari ba nating siguraduhin na magsagawa ng isang tumpak na paglipat kasama ang mga hindi pinatunayan na teknolohiya ng pagpapalihis?
Kung hindi maiiwasan ang hit ng asteroid, ano ang gagawin natin? Kung alam natin kung saan ito sasaktan, ililipat ba natin ang mga tao mula sa lugar? Hanggang saan natin sila ililipat? Kung ang mga labi ng epekto ay nananatili sa kapaligiran, maaaring mangyari ang paglamig sa global. Sino ang namamahala sa mga suplay ng pagkain sa mundo? Kung tatama ito sa karagatan, gaano kalaki ang tsunami? Paano natin masisiguro na ang pagkawasak na ating hinuhulaan ay tama o na hindi natin napansin ang isang bagay? Marahil ang pinaka-nakababahala sa lahat, ang mga epekto ng asteroid ay isang buong bagong uri ng kalamidad: paano natin ihahanda ang pagkawasak ng (sabihin) ang silangang US kapag mayroon tayong 20 taong babala?
Ang mga ito at iba pang mga katanungan ay tinalakay ngayon sa mga pulong pang-agham sa buong mundo. Sa kabutihang palad, ang mga pagkakataon kahit na isang maliit na asteroid na paghagupit sa Earth sa napakahihintay na hinaharap ay napakaliit.
Matuto Nang Higit Pa: Malapit-Earth Asteroids: Ano sila at saan sila nanggaling?
Si David K. Lynch, PhD, ay isang astronomer at siyentipiko sa siyentipiko na nakatira sa Topanga, CA. Kapag hindi nakikipag-hang sa paligid ng kasalanan ng San Andreas o paggamit ng mga malalaking teleskopyo sa Mauna Kea, gumaganap siya ng pagdadalamhati, nangongolekta ng mga rattlenakes, nagbibigay ng mga pampublikong lektyur sa mga rainbows at nagsusulat ng mga libro (Kulay at Liwanag sa Kalikasan, Cambridge University Press) at sanaysay. Lynchs pinakabagong libro ay ang Patnubay sa Patlang sa San Andreas Fault. Ang aklat ay naglalaman ng labindalawang isang araw na mga biyahe sa pagmamaneho kasama ang iba't ibang bahagi ng kasalanan, at may kasamang mile-by-mile na mga log ng kalsada at mga coordinate ng GPS para sa daan-daang mga tampok ng pagkakamali. Tulad ng nangyari, ang bahay ni Daves ay nawasak sa pamamagitan ng lakas na 6.7 na lindol sa Northridge.