Kisbolygóvédelem

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. július 24-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

Az aszteroidavédelem számos technikát tartalmaz, amelyek segítségével megváltoztatható a Föld-közeli objektumok röppályája, és megelőzhető egy valószínű katasztrofális becsapódás . Egy elég nagy aszteroida vagy más földközeli objektum lezuhanása hatalmas szökőárokat , kontinensnyi méretű tűzviharokat vagy becsapódásos telet okozhat (nagy mennyiségű por kerül a sztratoszférába, amely elzárja a napot), vagy akár több apokaliptikus események egyszerre.

Hatvanhat millió évvel ezelőtt a Föld egy körülbelül tíz kilométer átmérőjű tárggyal ütközött, aminek következtében kialakult a Chicxulub -kráter , és létrejött a kréta-paleogén kihalási esemény , amely feltehetően a nem madár dinoszauruszok kipusztulásának oka . Egy ilyen esemény valószínűsége most sem nagyobb, mint a Föld történetének bármely más időpontjában, de előbb-utóbb megtörténik. A közelmúlt csillagászati ​​eseményei, mint például a Shoemaker-Levy 9 üstökös becsapódása a Jupiterre, a 2013-as cseljabinszki meteorit becsapódása és a Sentry Risk Table objektumok növekvő száma felhívta a figyelmet az ilyen fenyegetésekre, és a meglévő technológiák megakadályozhatják az ilyen objektumok becsapódását. ütközik a Földdel.

Threat Reflection

Az ütközés elkerülési terv elkészítéséhez és végrehajtásához a legtöbb esetben egy aszteroidát több évvel a becsapódás előtt fel kell fedezni. Feltételezzük, hogy egy közvetlen ütközési pályával rendelkező objektum sikeres tükrözéséhez 3,5/t × 10 -2 ms -1 változási sebesség szükséges (ahol t a potenciális becsapódás előtti évek száma). Ezen túlmenően, bizonyos feltételek mellett sokkal alacsonyabb változási arányra van szükség. [1] Például a (99942) Apophis aszteroida 2029-ben repül el a Föld mellett, és 2035-ben vagy 2036-ban tér vissza az ütközési útvonalra. Az esetleges ütközés több évvel az elrepülés előtt megelőzhető: ehhez 10-6 ms - 1 változási sebességre lenne szükség . [2]

A több tíz kilométeres méretű tárgyak lezuhanása globális károkat okozhat, akár az emberiség halálát is okozhatja . A becslések szerint egy tíz kilométeres aszteroida ütközése a Földdel a tömeges kihalás mértéke : nagy valószínűséggel helyrehozhatatlan károkat okoz a bioszférában . A sebességtől függően több száz méter átmérőjű kisméretű tárgyak jelentős károkat okoznak. Kisebb veszélyt jelentenek az üstökösök , amelyek berepülnek a belső Naprendszerbe . Bár egy hosszú periódusú üstökös ütközési sebessége valószínűleg többszöröse a Föld-közeli aszteroidának, esése az üstökösök alacsony sűrűsége miatt nem lesz pusztítóbb egyenlő méreteknél. De a figyelmeztetési idő valószínűleg nem lesz több néhány hónapnál. [3]

A megfelelő intézkedési terv elfogadása előtt meg kell határozni az objektum anyagösszetételét is. Az olyan űrrepülőgépek, mint a Deep Impact , képesek megbirkózni egy ilyen feladattal.

Kormányrendeletek

1992-ben a NASA ügynökség számára készített jelentésben [4] javasolták a Spaceguard Survey program megszervezését a Föld pályáját keresztező aszteroidák felkutatására , ellenőrzésére és további megfigyelésére. A várakozások szerint ez a 25 év alatti megfigyelés az egy kilométernél nagyobb objektumok 90%-át fogja feltárni. Három évvel később egy másik NASA-jelentés [5] azt javasolta, hogy tíz éven belül végezzenek olyan feltáró megfigyeléseket, amelyek lehetővé teszik a rövid távú, egy kilométernél nagyobb földközeli objektumok 60-70%-ának azonosítását, és egy másikban. öt év a 90%-os mutatók eléréséhez.

1998-ban a NASA célt tűzött ki: 2008-ra az összes olyan földközeli objektum 90%-ának észlelését és katalogizálását, amelyek átmérője meghaladja a kilométert, és amelyek ütközhetnek a Földdel. A méretet azután határozzák meg, hogy a vizsgálatok kimutatták, hogy egy kilométernél kisebb átmérőjű tárgy leesése jelentős helyi vagy regionális károkat okoz, de nem okoz világméretű katasztrófát [4] . A NASA tevékenysége oda vezetett, hogy számos tevékenység finanszírozása megkezdődött a Föld-közeli objektumok felkutatására. Egy két-három kilométer átmérőjű földközeli objektum 2009-es felfedezése azt mutatta, hogy még nem találtak meg minden nagy tárgyat.

Az Egyesült Államok kaliforniai képviselőháza , a demokrata George Brown Jr., az Air & Space Power Chronicles című lapban támogatta a bolygó védelmét célzó projekteket, mondván, hogy „ha a jövőben valamikor előre megállapítják, hogy a Földet egy aszteroida becsapódás fenyegeti, hatalmas kihalást okozhat, és a bolygónkkal való ütközését megakadályozzák, ez az esemény az emberiség történetének egyik legfontosabb vívmánya lesz.

Mivel Brown életéből sok évet szentelt a bolygó védelmének ügyének, az Egyesült Államok Képviselőháza HR 1022-t az ő tiszteletére nevezte el – The George E. Brown, Jr. A Föld-közeli objektumok felméréséről szóló törvény . Ezt a jogszabályt, amely a Föld-közeli objektumok megfigyelésére szolgáló programokat finanszírozta, a kaliforniai republikánus Dana Rohrabaker vezette be . [6] Végül bekerült a NASA engedélyezési törvényébe , amelyet a Kongresszus 2005. december 22-én fogadott el, és az elnök aláírta a törvényt. Konkrétan a következőket írta:

Az Egyesült Államok Kongresszusa kijelenti, hogy az Egyesült Államok általános jóléte és biztonsága megköveteli, hogy a NASA egyedülálló szakértelme a Föld-közeli aszteroidák és üstökösök észlelésére, nyomon követésére, katalogizálására és jellemzésére irányuljon a korai észlelés megkönnyítése és a lehetséges veszélyek csökkentése érdekében. olyan tárgyakat a Földre. A NASA vezetőségének meg kell terveznie, ki kell dolgoznia és végre kell hajtania egy Földközeli objektumok megfigyelési programot a 140 méteres vagy nagyobb átmérőjű Föld-közeli objektumok fizikai jellemzőinek észlelésére, nyomon követésére, katalogizálására és jellemzésére, hogy felmérhesse az ilyen objektumok által a Földet fenyegető veszélyeket. . A megfigyelési program célja: A Föld-közeli objektumok 90%-os katalogizálása (a Föld-közeli objektumok statisztikailag becsült száma alapján) a jelen jogszabályt követő tizenöt éven belül. A NASA vezetőjének legkésőbb e törvény hatályba lépését követően egy évvel a Kongresszus elé kell terjesztenie egy kezdeti jelentést, amely a következőket tartalmazza: a) a NASA által a megfigyelési programhoz felhasználható lehetséges alternatív eszközök elemzése, beleértve a földi és űrkutatást is. alapú alternatív eszközök és műszaki leírások; b) az ajánlott módszernek megfelelő felügyeleti program végrehajtásának javasolt módszere és becsült költségvetése; c) azoknak a lehetséges alternatíváknak az elemzése, amelyeket a NASA felhasználhat egy olyan objektum tükrözésére, amelynek valószínűleg a Föld becsapódási pályája.

Ennek eredményeként 2007. március elején jelentést terjesztettek a Kongresszus elé "Alternatívák elemzése" címmel. A tanulmányt a NASA Programelemző és Értékelő Osztálya végezte az Aerospace Corporation, az S. M. Langley Research Center és a SAIC tanácsadóinak támogatásával.

Aktuális programok

A Kisbolygó Központ 1947 óta katalogizálja az aszteroidák és üstökösök pályáit. A közelmúltban a Föld-közeli objektumok felkutatására szakosodott megfigyelőprogramok egyidejűleg kezdtek el vele dolgozni. Ezek közül sokat a NASA Near Earth Object (NEO) részlege finanszíroz a Space Security Watch programon keresztül . Az egyik leghíresebb program az 1996-ban indult LINEAR projekt. 2004-re a LINEAR projekt évente több tízezer tárgyat fedezett fel; az összes új aszteroidafelfedezés 65%-át tette ki. [7] Kétméteres és egy félméteres teleszkópot használ Új-Mexikóban . [nyolc]

A Spacewatch projektet 1980-ban Tom Gerels és Robert McMillan, az Arizonai Egyetem Lunar and Planetary Laboratory munkatársai szervezték meg ; most Dr. MacMillan vezeti. 90 cm-es távcsövet használ, amely a Kitt Peak Arizona National Observatory -ban található ; fel van szerelve a Föld-közeli objektumok automatikus célzására, felmérésére és elemzésére szolgáló berendezésekkel. A projekt egy 180 cm-es teleszkópot kapott a Föld-közeli objektumok felkutatására, az elektronikus képrögzítő rendszer felbontását pedig a régi 90 cm-es távcsőhöz képest növelték; így a keresési lehetőségei megnőttek. [9]

Egyéb programok, amelyek nyomon követik a Föld- közeli objektumokat: "Földközeli kisbolygókövetés " (NEAT), "Földközeli objektumok keresése a Lowell Obszervatóriumban ", " Catalina Sky Survey ", " Campo Imperatore Near-Earth Object Survey ", " Japanese Spaceguard Association", " Asiago-DLR Asteroid Survey ". [10] A Pan-STARRS teleszkóp 2010-ben készült el; a projekt jelenleg fut. A „Space Security Watch”  ezeknek a lazán kapcsolódó programoknak a közös neve; A NASA a fenti projektek egy részét finanszírozza, hogy teljesítse az Egyesült Államok Kongresszusának azon célját, hogy 2008-ra az egy kilométernél nagyobb átmérőjű Föld-közeli objektumok 90%-át észleljék. [11] Egy 2003-as NASA-tanulmány kimutatta, hogy a 140 méteres vagy annál nagyobb Föld-közeli aszteroidák 90%-ának észleléséhez 2028-ra 250-450 millió dollárra lenne szükség. [12]

A NEODyS  egy online adatbázis az összes ismert földközeli objektumról.

Jövő programjai

Az Orbit@home projekt részeként a tervek szerint elosztott adatfeldolgozást biztosítanak a keresési stratégiák optimalizálása érdekében. A projekt jelenleg függőben van.

A jelenleg építés alatt álló Large Synoptic Survey várhatóan kiterjedt, nagy pontosságú megfigyeléseket fog nyújtani.

A fejlesztés alatt álló "Asteroid Terrestrial-impact Last Alert" rendszer gyakran átvizsgálja az eget, hogy észlelje a késői stádiumú objektumokat.

Felfedezés az űrből

2007. november 9-én az Egyesült Államok Házának Űrrel és Légtérrel foglalkozó Tudományos és Technológiai Albizottsága meghallgatást tartott a NASA Földközeli Objektummegfigyelési Programjának állapotáról. A NASA tisztviselői az " Infrared Space Telescope " (ICT) használatát javasolták . [13]

Az IKT infravörös tartományban végzett megfigyeléseket a térben, nagy érzékenységű módban. Az infravörösben alacsony albedójú , alacsonyan megfigyelhető aszteroidák észlelhetők . A fő tudományos feladatok mellett a Föld-közeli objektumok észlelésére szolgált. Úgy gondolják, hogy az IKT egy év alatt 400 Föld-közeli objektumot képes észlelni (az összes érdeklődésre számot tartó földközeli objektum körülbelül 2%-a).

A NEOSSat egy kis műhold, amelyet 2013 februárjában bocsátott fel a Kanadai Űrügynökség . Ő végzi a Föld-közeli objektumok észlelését az űrből. [14] [15]

Eredmények

A Nature folyóiratban 2009. március 26-án megjelent jelentés egy aszteroida felfedezését írta le, mielőtt az bejutott volna a Föld légkörébe, megjósolva a becsapódás idejét és azt, hogy a törmelék hol fog leszállni. A 2008 TC 3 négy méter átmérőjű aszteroidát eredetileg a Catalina Sky Survey fedezte fel 2008. október 6-án. A számítások szerint az esés a felfedezés után 19 órával fog bekövetkezni az észak- szudáni núbiai sivatagban . [16]

Számos lehetséges fenyegetést fedeztek fel, mint például a (99942) Apophis (korábbi nevén 2004 MN 4 ) aszteroidát, amely becslések szerint 3%-os eséllyel 2029-ben becsapódik. Az új adatok alapján ez a valószínűség nullává vált. [17]

Az esés valószínűségének kiszámításának elve

A jobb oldali ábrán látható ellipszisek az aszteroida valószínű helyzetét mutatják a Földhöz legközelebbi megközelítésénél. Mivel az aszteroida még mindig rosszul ismert, a hibaellipszis kezdetben nagy átmérőjű, és magában foglalja a Földet is. A további megfigyelések csökkentik a hibaellipszist, de a Föld mégis belép abba. Ez növeli az ütközés esélyét. Végül egy újabb megfigyeléssorozat (radarmegfigyelés vagy ugyanannak a kisbolygónak az archív felvételeken való korábbi észlelésének megtalálása) után az ellipszis addig csökken, amíg a Föld a hibatartományon kívülre kerül, és az ütközés valószínűsége majdnem nulla lesz. [tizennyolc]

Ütközéskerülési stratégiák

Az ütközések elkerülése kompromisszumot igényel az olyan kategóriákban, mint az általános teljesítmény, a költségek, a hatékonyság és a technológiai felkészültség. Módszereket javasolnak egy aszteroida/üstökös röppályájának megváltoztatására. [19] Különféle kritériumok szerint oszthatók fel, mint például az ütközés elkerülésének típusa (elhajlás vagy töredezettség), az energiaforrás (kinetikus, elektromágneses, gravitációs, napenergia/termikus vagy nukleáris) és megközelítési stratégia (elfogás, találkozás, ill. távoli beillesztés). A stratégiákat két csoportra osztják: rombolásra és késleltetésre. [19]

A megsemmisítési stratégia az, hogy a fenyegetés forrását feldarabolják, törmelékét összezúzzák és szétszórják úgy, hogy az vagy elhaladjon a Föld mellett, vagy égjen el a légkörében .

Az ütközés elkerülési stratégiák lehetnek közvetlenek vagy közvetettek. Közvetlen módszerekkel, például atombombázással vagy kinetikus döngöléssel a tűzgolyó fizikai elfogása megtörténik. A közvetlen módszerek kevesebb időt és pénzt igényelhetnek. Az ilyen módszerek működhetnek az újonnan felfedezett (sőt korábban felfedezett) kemény testű tárgyak ellen, amelyek elmozdíthatók, de valószínűleg hatástalanok a laza törmelékhalmok ellen. Közvetett módszerek esetén egy speciális eszközt (gravitációs vontató, rakétamotorok vagy elektromágneses katapultok) küldenek az objektumra. Érkezéskor egy kis időt fordítanak az irányváltásra, hogy az objektum közelében kövessenek, és módosítsák az aszteroida útját, hogy elkerülje a Földet.

Sok földközeli objektum lebegő törmelékkupac, amelyet a gravitáció alig tart össze . Amikor megpróbál eltéríteni egy ilyen objektumot, az összeeshet, de nem változtatja meg jelentősen a pályáját. Ugyanakkor a 35 méternél nagyobb darabok nem égnek el a légkörben, és a Földre hullanak.

A késleltetési stratégia azt az elvet használja, hogy a Föld és a fenyegető objektum keringenek. Ütközés akkor következik be, amikor mindkét objektum egyszerre ér el ugyanahhoz a ponthoz a térben, vagy pontosabban, amikor a Föld felszínének bármely része metszi az objektum pályáját az áthaladása során. Mivel a Föld átmérője hozzávetőlegesen 12 750 kilométer, mozgási sebessége pedig 30 km/s, átmérőjének távolságát 425 másodperc alatt (valamivel több mint hét perc) teszi meg. A fenyegetés érkezésének adott mértékű késleltetése vagy felgyorsítása az ütközés geometriájától függően az ütközés elkerüléséhez vezethet. [húsz]

Nukleáris robbanószerkezet

Egy nukleáris eszköz felrobbanása egy aszteroida felszínén, felszínén vagy alatt egy lehetséges lehetőség a fenyegetés visszaszorítására. Az optimális robbanási magasság az objektum összetételétől és méretétől függ. Ha a törmelékkupac fenyegetést jelent, azok szétszóródásának elkerülése érdekében javasolt sugárzási implózió végrehajtása , azaz a felszín feletti aláaknázás. [21] A robbanás során a neutronok és lágy röntgensugarak formájában felszabaduló energia (melyek nem hatolnak át az anyagon [22] ) a tárgy felszínére érve hővé alakulnak . A hő [23] a tárgy anyagát kitöréssé változtatja, és letér a pályáról, Newton harmadik törvényét követve a kitörés egy irányba, a tárgy pedig az ellenkező irányba megy. [24]

A fenyegetés megszüntetéséhez nem szükséges az objektum teljes megsemmisítése. Egy tárgy tömegének csökkentése egy nukleáris eszköz robbanásából származó termikus felszabadulás következtében, és az ebből származó sugár tolóerő hatása a kívánt eredményt adhatja. Ha az objektum egy halom laza törmelék, akkor a kiút az lehet, hogy számos nukleáris eszközt robbantanak fel az aszteroida közelében, olyan távolságból, hogy ne törjék el a laza részeit. [24] [25]

Feltéve, hogy a sugárzási becsapódást kellő időn belül hajtják végre, a nukleáris robbanásokból felszabaduló energia elegendő lesz az objektum repülési útvonalának megváltoztatásához és az ütközés elkerüléséhez. A NASA arra a következtetésre jutott, hogy a 2020-as évekre a nukleáris robbanás segítségével 100-500 méter átmérőjű földközeli objektumok is visszaverhetők lesznek, ha két évvel a Földre zuhanás előtt észlelik, illetve a nagy tárgyakat, ha öt évvel korábban észlelik. esik. [26]

A NASA 2007-es elemzése a fenyegetés-eltérítési módszerekről a következőket mondta: [27]

A sugárzási robbanás (nukleáris robbanások) a becslések szerint 10-100-szor hatékonyabb, mint az ebben a tanulmányban elemzett nem nukleáris alternatívák. Más technikák, amelyek felszíni vagy mély nukleáris robbanást idéznek elő, hatékonyabbak lehetnek, de fennáll annak a veszélye, hogy egy földközeli objektumot törmelékké semmisítenek, amelyek leesése veszélyesebb lehet.

2011-ben Bong Ui, az Iowa Állami Egyetem Kisbolygóveszély-kutató Központjának vezetője körülbelül egy évvel korábban vizsgálta meg az aszteroidafenyegetés-megelőzési stratégiákat. Arra a következtetésre jutott, hogy a szükséges energiát figyelembe véve valószínűleg egy nukleáris robbanás az egyetlen módja egy elég nagy aszteroida ilyen rövid idő alatt történő eltérítésére. Más aszteroida-eltérítési technikák esetében, mint például vontatók, gravitációs vontatók, napenergiás vitorlások és elektromágneses katapultok, 10-20 évre lesz szükség a becsapódás előtt. Az Ui koncepciójárműve,  a Hypervelocity Asteroid Interception Device egy kinetikus kost és egy nukleáris robbanást kombinál. Döngöléskor egy kezdeti kráter keletkezik egy következő földalatti nukleáris robbanáshoz. [28] Ez a megoldás hatékonyan alakítja át a nukleáris robbanás energiáját az aszteroida eltérítő erejévé. Egy másik javasolt terv, hasonlóan az előzőhöz, egy felszíni nukleáris robbanást alkalmaz kinetikus kos helyett egy kráter létrehozásához. A keletkező krátert ezután rakétafúvókaként használják a következő nukleáris robbanás energiájának irányítására. [29]

Az 1964-ben megjelent Szigetek az űrben című könyv azt jelzi, hogy az aszteroidák eltérítéséhez szükséges nukleáris robbanás ereje több feltételezett fejlesztési forgatókönyv szerint is elérhető. [30] 1967-ben a Massachusetts Institute of Technology végzős hallgatói , Paul Sandorv professzor vezetésével, olyan rendszert terveztek, amely erősítőket és nukleáris robbanásokat alkalmaz egy feltételezett 1,4 kilométer széles aszteroida (1566) eltérítésére, amely néhány évente eléri a Földet. a Hold távolságában közeledik bolygónkhoz. [31] Ezt a tanulmányt később az Icarus Project részeként publikálták, [32] [33] [34] amely az 1979 -es Meteor című film ihletője volt . [34] [35] [36]

A nukleáris robbanószerkezetek használata nemzetközi kérdés: az ENSZ Világűr Békés Felhasználásával Foglalkozó Bizottsága szabályozza. Az 1996-os átfogó nukleáris kísérleti tilalomról szóló szerződés hivatalosan megtiltja a nukleáris fegyverek használatát a világűrben. Nem valószínű azonban, hogy a világűr nem békés célú felhasználásának minősülne egy olyan nukleáris robbanószerkezet, amelyet csak fenyegető égi objektum elfogására programoztak [37] , hogy megakadályozzák, hogy az objektum a Földre zuhanjon. célja, hogy megakadályozza az élet fenyegetését a Földön, a fegyver kategóriába tartozik.

Kinetic ram

Egy másik megoldás a problémára, ha egy hatalmas tárgyat, például egy űrhajót vagy akár egy másik földközeli objektumot kosként küldünk.

Amikor az aszteroida még messze van a Földtől, lendülete megváltoztatásának egyik módja lehet egy kos, amelyet egy űrhajó hajt végre.

A NASA 2007-es elemzése a fenyegetés-eltérítési módszerekről a következőket mondta: [27]

A nem nukleáris kinetikus döngölés a legfejlettebb módszer. Használható szilárd anyagból álló kis földközeli objektumok ellen.

Az Európai Űrügynökség már készít egy előzetes tanulmányt egy lehetséges űrrepülésről, amely ezt a technológiát teszteli majd. A " Don Quijote " nevű program egy aszteroidafenyegetés visszaszorítására tervezett küldetés. Egy európai ügynökségi csapat, az Advanced Concepts Team elméletileg bebizonyította, hogy a (99942) Apophis kisbolygó visszaverődése előállítható úgy, hogy egy egyszerű, egy tonnánál kisebb súlyú űrhajót ezzel a tárggyal döngölni küldenek. A sugárzási implózió kutatása közben az egyik vezető kutató úgy érvelt, hogy a kinetikus döngölési stratégia hatékonyabb, mint más stratégiák.

2021 novemberében felbocsátották a NASA DART űrszondáját, hogy teszteljék a „kinetikus becsapódási” technikát. Az eszköznek a Didim aszteroida műholdjának pályáját kellett volna megváltoztatnia , amit 2022 szeptemberében sikeresen végrehajtottak [38] .

Asteroid Gravity Tug

A robbanások másik alternatívája az aszteroida lassú mozgatása egy bizonyos ideig. Kis mennyiségű állandó tolóerő keletkezik, és megfelelően eltéríti a tárgyat a tervezett irányától. Edward Zang Lu és Stanley Glen Love azt javasolta, hogy egy nagy, nehéz, pilóta nélküli űrszonda segítségével lebegjenek egy aszteroida felett, és gravitáció segítségével biztonságos pályára húzzák azt. A hajó és az aszteroida kölcsönösen vonzzák egymást. Ha a hajó például kiegyenlíti az aszteroidára ható erőt ionhajtóművek segítségével, akkor a teljes hatás akkora lesz, hogy az aszteroida a hajó felé mozdul, és ezáltal kimegy a pályáról. Annak ellenére, hogy ez a módszer lassú, megvan az az előnye, hogy a tárgy anyagösszetételétől és szögsebességétől függetlenül működik. A törmelékkel felhalmozott aszteroidákat nehéz vagy lehetetlen nukleáris robbantással eltéríteni, és vontatóhajókat felállítani a gyorsan forgó aszteroidákon nehéznek és hatástalannak bizonyulna.

A NASA 2007-es elemzése a fenyegetés-eltérítési módszerekről a következőket mondta: [27]

A vontatójárművek a legdrágábbak, műszaki felkészültségük a legalacsonyabb, és a fenyegető tárgyak taszítási képessége korlátozott lesz, ha hosszú évekig nem áll rendelkezésre idő.

Ionsugár

C. Bombardeli és J. Pelez tudósok a Madridi Műszaki Egyetemről nemrégiben egy másik "érintés nélküli" módszert javasoltak. Alacsony eltérésű ionágyú használatát javasolja, amely egy közeli hajó aszteroidáját célozza meg. Az aszteroida felszínét elérő ionokon keresztül továbbított mozgási energia, akárcsak egy gravitációs vontató esetében, gyenge, de állandó erőt hoz létre, amely eltérítheti az aszteroidát, és ebben az esetben egy könnyebb hajót használnak.

Fókuszált napenergia felhasználása

Jay Melosh azt javasolja, hogy az aszteroidákat vagy üstökösöket úgy térítsék el, hogy a napenergiát a felszínre fókuszálják, hogy az anyag párolgásából eredő tolóerőt keltsék, vagy fokozzák a Jarkovszkij-effektust . A napsugárzás hónapokig és évekig irányítható egy tárgyra.

Ehhez a módszerhez egy űrállomás létrehozása szükséges a Föld közelében, hatalmas és nagyítólencsékből álló rendszerrel . Ezt követően az állomást a Napnak kell szállítani .

Elektromágneses katapult

Az elektromágneses katapult egy aszteroidán elhelyezkedő automata rendszer, amely felszabadítja az űrbe a benne lévő anyagot. Így lassan eltolódik és veszít tömegéből. Az elektromágneses katapultnak alacsony fajlagos impulzusú rendszerként kell működnie : sok hajtóanyagot, de kevés energiát kell használnia.

A lényeg az, hogy ha aszteroida anyagot használsz üzemanyagként, akkor az üzemanyag mennyisége nem olyan fontos, mint az energia mennyisége, amely valószínűleg korlátozott.

Egy másik lehetséges módszer egy elektromágneses katapult elhelyezése a Holdon , egy Föld-közeli objektumra irányítva, hogy kihasználhassuk egy természetes műhold keringési sebességét és korlátlan "kőlövedék"-készletét.

Közönséges rakétahajtóművek

Ha hagyományos rakétahajtóműveket telepítenek egy Föld-közeli objektumra , akkor ezek is állandó eltérést adnak, ami a repülési útvonal megváltozásához vezethet. Egy rakétahajtómű, amely 106 N•s lendületet képes generálni (vagyis 1 km/s-os gyorsulást kölcsönöz egy tonna súlyú objektumnak), viszonylag kis hatást gyakorolna egy milliószor nagyobb tömegű, viszonylag kis aszteroidára. Chapman, Durda és Gold egy fehér könyvben [39] egy tárgyat megpróbálnak eltéríteni az aszteroidára szállított meglévő rakéták segítségével.

Egyéb javasolt módok

A reflektív módszerekkel kapcsolatos aggodalmak

Carl Sagan a Pale Blue Dot című könyvében kifejezi aggodalmát a reflexiós technológiákkal kapcsolatban. Úgy véli, hogy a Földet fenyegető tárgyak eltérítésének bármely módszere felhasználható a nem veszélyes objektumok bolygónk felé terelésére. Tekintettel a politikai vezetők által elkövetett népirtások történetére, valamint arra, hogy a bürokrácia a legtöbb érintett elől eltitkolja a projekt valódi céljait, úgy véli, hogy a Földet jobban veszélyezteti az ember okozta ütközés, mint a természet. Sagan azt javasolta, hogy a reflexiós technológiákat csak akkor fejlesszék, ha válság van.

A nukleáris robbanófejekkel való eltérítésben rejlő bizonytalanság elemzése azonban azt mutatja, hogy a bolygóvédelem nem jelenti azt, hogy NEO-k célba veszik. Egy nukleáris robbanás, amely 10 m/s-kal (plusz-mínusz 20%-kal) megváltoztatja az aszteroida sebességét, elegendő lesz a pályája eltolásához. Ha azonban a sebesség változásának kiszámíthatatlansága több mint néhány százalék, akkor lehetetlen lesz az aszteroidát egy konkrét célpontra irányítani.

Russell Schweikart szerint a gravitációs vontatási módszer kétértelmű, hiszen az aszteroida pályájának változása során a Földön valószínűsíthető becsapódási helye lassan más országok felé tolódik el. Ez azt jelenti, hogy az egész bolygót fenyegető veszély egyes meghatározott államok biztonságának rovására csökken. Véleménye szerint az aszteroida vontatásának módja nehéz diplomáciai döntés lesz [43] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. S.-Y. Park és IM Ross , "Two-Body Optimization for Deflecting Earth-Crossing Asteroids", Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 22, No.3, 1999, pp.415-420.
  2. Lu, Edward T. és Stanley G. Love. A Gravitational Tractor for Towing Asteroids , NASA , Johnson Space Center, benyújtva az arxiv.org-nak 2005. szeptember 20-án. ( PDF dokumentum archiválva 2016. június 3-án a Wayback Machine -nél ).
  3. A munkacsoport jelentése a potenciálisan veszélyes földközeli objektumokról (elérhetetlen link) . brit nemzeti űrközpont. Letöltve: 2008. október 21. Az eredetiből archiválva : 2016. december 10.   , p. 12.
  4. 1 2 Morrison, D., 1992. január 25., The Spaceguard Survey: A NASA International Near-Earth-Object Detection Workshop jelentése , NASA , Washington, DC
  5. Shoemaker, EM, 1995, A Földközeli Objektumok Felmérési Munkacsoport jelentése , NASA Űrtudományi Hivatal, Naprendszer-kutató Iroda
  6. Nemzeti Tudományos Akadémia. 2010. A Föld bolygó védelme: Földközeli objektumok felmérései és veszélycsökkentési stratégiák: zárójelentés. Washington, DC: The National Academies Press. Elérhető: http://books.nap.edu/catalog.php?record_id=12842 Archiválva : 2013. október 5. a Wayback Machine -nél .
  7. Stokes, GStokes, G.; J. Evans (2004. július 18–25.). Földközeli aszteroidák észlelése és felfedezése lineáris programmal . 35. COSPAR Tudományos Közgyűlés. Párizs, Franciaország. p. 4338. Archiválva az eredetiből, ekkor: 2008-02-05 . Letöltve: 2007-10-23 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
  8. Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) (a link nem érhető el) . Országos Repülési és Űrkutatási Hivatal (2007. október 23.). Letöltve: 2013. október 1. Az eredetiből archiválva : 2015. március 16.. 
  9. A Spacewatch Project (lefelé irányuló kapcsolat) . Letöltve: 2007. október 23. Az eredetiből archiválva : 2011. február 11.. 
  10. Földközeli objektumok keresőprogramja (lefelé irányuló kapcsolat) . Országos Repülési és Űrkutatási Hivatal (2007. október 23.). Letöltve: 2013. október 1. Az eredetiből archiválva : 2015. június 17.. 
  11. A NASA kiadta a Földközeli objektumok keresési jelentését (a link nem érhető el) . Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal. Letöltve: 2007. október 23. Az eredetiből archiválva : 2015. május 24.. 
  12. David Morrison. NASA NEO Workshop . Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal. Az eredetiből archiválva : 2008. január 22.
  13. Hallás charta: Földközeli objektumok: A felmérési program állapota és a NASA 2007-es kongresszusi jelentésének áttekintése | SpaceRef Canada – A kanadai űrhírek napi forrása (hivatkozás nem érhető el) . Letöltve: 2013. október 1. Az eredetiből archiválva : 2012. december 5.. 
  14. Hildebrand, AR; Tedesco, E. F.; Carroll, K. A.; et al. (2008). A Földközeli Object Surveillance Satellite (NEOSSat) misszió hatékony űralapú kisbolygó-felmérést fog végezni alacsony napnyúlások esetén (PDF) . Kisbolygók, üstökösök, meteorok. Irodai kód : 2008LPICO1405.8293H . Papírazonosító 8293. Archivált (PDF) az eredetiből, ekkor: 2013-06-03 . Letöltve: 2013-10-01 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
  15. Spears, Tom . A kanadai űrmisszió aszteroidákat céloz meg , a Calgary Herald a Canada.com -on keresztül  (2008. május 2.). Az eredetiből archiválva: 2012. november 6. Letöltve: 2008. június 27.
  16. Láttuk, hogy jön: Aszteroidát figyeltek az űrből a földre , archiválva 2017. április 25-én a Wayback Machine Newswise-nál, letöltve: 2009. március 26.
  17. Apophis földi találkozásainak előrejelzése 2029-ben és 2036-ban (a link nem érhető el) . Letöltve: 2013. október 1. Az eredetiből archiválva : 2010. március 26.. 
  18. Miért van aszteroida "Scares" ? Spaceguard UK. Az eredetiből archiválva : 2008. június 19. (Az eredeti webhely már nem érhető el, lásd az Archivált webhelyet a címen)
  19. 1 2 CD Hall és I. M. Ross , "Dynamics and Control Problems in the Deflection of Near-Earth Objects", Advances in the Astronautical Sciences, Astrodynamics 1997, 97. kötet, I. rész, 1997, 613-631.
  20. Ross, I.M., Park, S.-Y. és Porter, SE, "Gravitational Effects of Earth in Optimizing Delta-V for Deflecting Earth-Crossing Asteroids", Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 38, sz. 5, 2001, pp. 759-764.
  21. http://orbitalvector.com/Solar%20System/Asteroids%20And%20Comets/Redirecting%20Asteroids/REDIRECTING%20ASTEROIDS.htm Archiválva : 2013. október 4. a Wayback Machine - nél Egyszerre minden ponton a szemközti oldalon, hogy elkerüljük az esetleges szilánkosodást. Ennek egyik módja az, hogy egy erős nukleáris robbanást nem a felszínén, hanem az oldalán néhány kilométerre alkalmaznak, így a sugárzási nyomás és a lökéshullám azt a gyengéd lökést adja, amely szükséges a pályája megváltoztatásához. »
  22. Physics.nist.gov . Physics.nist.gov. Letöltve: 2011. november 8. Az eredetiből archiválva : 2021. május 1..
  23. http://orbitalvector.com/Solar%20System/Asteroids%20And%20Comets/Redirecting%20Asteroids/REDIRECTING%20ASTEROIDS.htm Archiválva : 2013. október 4. a Wayback Machinenél A nukleáris robbanófej energiája sugárzásként és hőként jelenik meg. Ez a sugárzási nyomás az aszteroida vagy az üstökös teljes szemben lévő oldalán propulzív impulzust hoz létre, és esetleg kiválthat néhány gázkibocsátó eseményt. A legtöbb hatalmas célpont esetében egyetlen ilyen robbanás valószínűleg még egy nagy atomfegyver sem lenne elég, de egy sorozat ilyen robbanás elég lenne ahhoz, hogy a legmasszívabb fenyegető testek kivételével az összeset felfordítsák.
  24. 1 2 http://www.flightglobal.com/news/articles/nasa-plans-armageddon-spacecraft-to-blast-asteroid-215924/ Archiválva : 2019. szeptember 9. a Wayback Machine -nél A NASA „Armageddon” űrszondát tervez felrobbantani aszteroida 2007. A robbanófejek a NEO átmérőjének egyharmadától felrobbannának, és minden detonáció X- és gamma-sugarai, valamint neutronjai a NEO felszínének egy részét táguló plazmává változtatnák, és az aszteroidát eltérítő erőt generálnának.
  25. Dillow, Clay . Hogyan működne: Egy bejövő gyilkos aszteroida megsemmisítése nukleáris robbantással , Bonnier (2012. április 9.). Archiválva az eredetiből 2017. február 20-án. Letöltve: 2013. január 6.
  26. A NASA az „Armageddon” űrszondát tervezi aszteroida robbantására . Letöltve: 2013. október 1. Az eredetiből archiválva : 2019. szeptember 9..
  27. 1 2 3 http://neo.jpl.nasa.gov/neo/report2007.html Archiválva : 2016. március 5., a Wayback Machine Near-Earth Object Survey and Deflection Analysis of Alternatives Report to Congress 2007 March
  28. http://www.space.com/21333-asteroid-nuke-spacecraft-mission.html Archiválva : 2016. április 1. a Wayback Machine -nél: A Veszélyes aszteroidák nukingje lehet a legjobb védelem, mondja a szakértő. Tartalmaz egy szuperszámítógépes szimulációs videót, amelyet a Los Alamos National Laboratory biztosított .
  29. http://orbitalvector.com/Solar%20System/Asteroids%20And%20Comets/Redirecting%20Asteroids/REDIRECTING%20ASTEROIDS.htm Archiválva : 2013. október 4. a Wayback Machine -nél Egy kis atommagot használnak az aszteroida vagy üstökös felszínén egy nagy kráter létrehozása érdekében. A krátert ezután nyers "rakéta fúvókaként" használják a következő robbanások irányítására, és lehetővé teszik a test számára, hogy egy előre meghatározott pályán felgyorsítsa a sebességet, hasonlóan egy nyers nukleáris impulzushajtáshoz.
  30. Szigetek az űrben, Dandridge M. Cole és Donald W. Cox, pp. 126-127.
  31. Goldstein, RM Radar Observations of Icarus  // Tudomány  :  folyóirat. - 1968. - 1. évf. 162. sz . 3856 . - P. 903-904 . - doi : 10.1126/tudomány.162.3856.903 . - . PMID 17769079 .
  32. Kleiman Louis A., Project Icarus: an MIT Student Project in Systems Engineering Archiválva : 2007. október 17., a Wayback Machine , Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1968
  33. "Systems Engineering: Avoiding an Asteroid" Archiválva : 2013. július 21., a Wayback Machine , Time Magazine, 1967. június 16.
  34. 1 2 nap, Dwayne A., "Giant bombs on giant rockets: Project Icarus" Archiválva : 2016. április 15., The Wayback Machine , The Space Review , 2004. július 5., hétfő
  35. „Project Icarus. Letöltve: 2013. október 1. Az eredetiből archiválva : 2016. június 2..
  36. "MIT Course precept for movie" Archiválva : 2016. november 4., The Wayback Machine , The Tech , MIT, 1979. október 30.
  37. http://www.space.com/21333-asteroid-nuke-spacecraft-mission.html Archiválva : 2016. április 1. a Wayback Machine -nél: A Veszélyes aszteroidák nukingje lehet a legjobb védelem, mondja a szakértő. Tartalmaz egy szuperszámítógépes szimulációs videót, amelyet a Los Alamos National Laboratory biztosított . Wie elismerte, hogy az atomfegyverek világűrbe küldése politikailag ellentmondásos lenne. Elmondása szerint azonban számos olyan biztonsági elem beépíthető az űrhajóba, amelyek megakadályozzák a nukleáris robbanófej felrobbanását egy kilövés meghibásodása esetén.
  38. A NASA nyilvánosságra hozta a DART szonda aszteroidával való ütközésének első eredményeit . Gazeta.ru (2022. október 22.). Letöltve: 2022. október 22.
  39. Chapman, Clark R. és Daniel D. Durda. Archiválva az eredeti The Comet/Asteroid Impact Hazard: A Systems Approach című dokumentumból , 2016. március 4-én archiválva . , Boulder, CO: Űrkutatási Hivatal, Southwest Research Institute, Space Engineering and Technology Branch, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory .
  40. --előadásban az Arizona Geological Society számára a 12-96.
  41. Lehetséges/megvalósítható-e az aszteroida befogása?; Aszteroida mozgása/visszakeresése; Kisbolygó áthelyezés/bányászat; etceras… Archiválva : 2016. november 6., a Wayback Machine , Space-tech Digest #70 [hirdetőtábla], Carnegie Mellon University , 1990. július 19-25.
  42. David francia. Földközeli objektumok fenyegetésének mérséklése lekötött ballaszttömeg segítségével . J. Aerosp. Engrg. (2009. október).
  43. Madrigal, Alexis . A Föld megmentése egy aszteroidától diplomatákat vesz igénybe, nem hősöket , WIRED (2009. december 16.). Az eredetiből archiválva : 2014. március 1. Letöltve: 2009. december 17.

Linkek