Wenn ein riesiges Objekt so aussieht, als würde es auf die Erde prallen, hat die Menschheit einige Möglichkeiten: Hämmern Sie es mit einem Raumschiff, das hart genug ist, um vom Kurs abzukommen, sprengen Sie es mit Atomwaffen, ziehen Sie mit einem Schwerkrafttraktor daran oder verlangsamen Sie es sogar mit konzentriertem Sonnenlicht nach unten.
Wir müssen uns entscheiden, ob wir es zuerst mit einer Pfadfindermission besuchen oder sofort einen Angriff in vollem Umfang starten wollen.
Dies sind viele Entscheidungen, die unter existenziellem Zwang getroffen werden müssen. Aus diesem Grund hat ein Team von MIT-Forschern einen Leitfaden erstellt, der im Februar in der Zeitschrift Acta Astronautica veröffentlicht wurde, um zukünftigen Asteroiden-Deflektoren zu helfen.
In Filmen ist ein ankommender Asteroid normalerweise ein Schock in letzter Minute: Ein großer, tödlicher Stein rast wie eine Kugel aus der Dunkelheit auf die Erde zu, mit nur Wochen oder Tagen zwischen seiner Entdeckung und seinem geplanten Aufprall. Dies ist eine echte Bedrohung, so eine Präsentation des NASA Office of Planetary Defense vom April 2019, an der Live Science teilnahm. Die NASA glaubt jedoch, dass sie die meisten der größten und tödlichsten Objekte entdeckt hat, die sogar eine geringe Chance haben, die Erde zu treffen - die sogenannten Planetenkiller. (Natürlich gibt es wahrscheinlich viele kleinere Felsen - immer noch groß genug, um ganze Städte zu töten - die unentdeckt bleiben.)
Da die meisten großen Objekte in der Nachbarschaft der Erde bereits genau beobachtet werden, werden wir wahrscheinlich viele Warnungen erhalten, bevor man auf die Erde trifft. Astronomen beobachten diese Weltraumfelsen, wenn sie sich der Erde nähern, um zu sehen, ob sie wahrscheinlich eines ihrer "Schlüssellöcher" durchqueren. Jeder erdbedrohliche Asteroid kommt an verschiedenen Stellen seiner Umlaufbahn um die Sonne näher und weiter von der Erde weg. Und auf diesem Weg, in der Nähe der Erde, hat es Schlüssellöcher. Diese Schlüssellöcher sind Regionen des Weltraums, die es durchqueren muss, um bei seiner nächsten Annäherung an unseren Planeten auf Kollisionskurs zu gelangen…
"Ein Schlüsselloch ist wie eine Tür - sobald es geöffnet ist, wird der Asteroid bald darauf mit hoher Wahrscheinlichkeit auf die Erde treffen", sagte Sung Wook Paek, Hauptautor der Studie und Samsung-Ingenieur, der zum Zeitpunkt der Erstellung des Papiers MIT-Doktorand war. sagte in einer Erklärung.
Die einfachste Zeit, um zu verhindern, dass ein Objekt auf die Erde trifft, ist laut dem Papier, bevor es auf eines dieser Schlüssellöcher trifft. Dies wird das Objekt davon abhalten, sich auf den Weg zu einem Aufprall zu machen - zu diesem Zeitpunkt würde die Rettung der Erde weitaus mehr Ressourcen und Energie erfordern und ein viel höheres Risiko beinhalten.
Paek und seine Co-Autoren warfen die meisten exotischeren Asteroiden-Ablenkungsschemata außer Kontrolle und ließen nur nukleare Detonation und Impaktoren als ernsthafte Optionen übrig. Die nukleare Detonation sei ebenfalls problematisch, weil es ungewiss sei, wie sich ein Asteroid nach einer nuklearen Explosion verhalten werde, und weil politische Bedenken hinsichtlich der Atomwaffen Probleme für die Mission verursachen könnten.
Am Ende landeten sie auf drei Optionen für Missionen, die vernünftigerweise kurzfristig vorbereitet werden könnten, wenn ein Planet-Killer-Asteroid in Richtung eines Schlüssellochs entdeckt würde:
- Eine Mission vom Typ 0, bei der ein einzelnes schweres Raumschiff auf das ankommende Objekt abgefeuert wurde, um anhand der besten verfügbaren Informationen über die Zusammensetzung und Flugbahn des Objekts vom Kurs abzukommen.
- Eine "Typ 1" -Mission, bei der zuerst ein Scout gestartet wird und Nahaufnahmen über den Asteroiden gesammelt werden, bevor der Hauptimpaktor gestartet wird, um den Schuss besser auf maximale Wirkung auszurichten.
- Eine "Typ 2" -Mission, bei der ein kleiner Impaktor gleichzeitig mit dem Scout gestartet wird, um das Objekt ein wenig vom Kurs abzuhalten. Anschließend werden alle Informationen des Scouts und des ersten Aufpralls verwendet, um einen zweiten kleinen Aufprall zu optimieren, der den Auftrag beendet.
Das Problem bei "Typ 0" -Missionen, so die Forscher, ist, dass Teleskope auf der Erde nur grobe Informationen über Planetenkiller sammeln können, die noch weit entfernte, dunkle, relativ kleine Objekte sind. Ohne genaue Informationen über die Masse, Geschwindigkeit oder physische Zusammensetzung des Objekts muss sich die Impaktormission auf einige ungenaue Schätzungen stützen und hat ein höheres Risiko, das ankommende Objekt nicht richtig aus seinem Schlüsselloch zu schlagen.
Typ-1-Missionen sind eher erfolgreich, schrieben die Forscher, weil sie die Masse und Geschwindigkeit des ankommenden Gesteins weitaus genauer bestimmen können. Sie benötigen aber auch mehr Zeit und Ressourcen. Typ-2-Missionen sind noch besser, benötigen jedoch noch mehr Zeit und Ressourcen, um loszulegen.
Die Forscher entwickelten eine Methode zur Berechnung der Mission, die am besten geeignet ist, basierend auf zwei Faktoren: der Zeit zwischen dem Beginn der Mission und dem Datum, an dem der Planetenkiller sein Schlüsselloch erreicht, und der Schwierigkeit, den spezifischen Planetenkiller richtig umzuleiten.
Die Forscher wendeten diese Berechnungen auf zwei bekannte Planetenkiller-Asteroiden in der allgemeinen Nachbarschaft der Erde an, Apophis und Bennu, und entwickelten komplexe Anweisungen für zukünftige Asteroiden-Deflektoren für den Fall, dass eines dieser Objekte auf ein Schlüsselloch zusteuerte.
Bei genügend Zeit waren Typ-2-Missionen fast immer der richtige Weg, um Bennu abzulenken. Wenn die Zeit knapp war, war eine schnelle und schmutzige Mission vom Typ 0 der richtige Weg. Es gab nur eine Handvoll Fälle, in denen Typ-1-Missionen sinnvoll waren.
Apophis war eine andere, kompliziertere Geschichte. Wenn die Zeit knapp war, war eine Mission vom Typ 1 normalerweise die beste Option: Sammeln Sie schnell Daten, um die Auswirkungen richtig auszurichten. Mit mehr Zeit waren Typ-2-Missionen manchmal besser, je nachdem, wie schwierig es zu sein schien, von ihrem Kurs abzuweichen. Es gab keine Situationen, in denen eine Mission vom Typ 0 für Apophis Sinn machte.
In beiden Fällen, wenn die Zeit zu kurz wurde, stellten die Forscher fest, dass keine Mission erfolgreich sein würde, um den Stein umzuleiten.
Die Unterschiede zwischen den Gesteinen beruhten auf der Unsicherheit über ihre Massen und Geschwindigkeiten sowie darüber, wie ihre inneren Materialien auf einen Aufprall reagieren würden.
Dieselben Grundprinzipien könnten verwendet werden, um andere potenzielle Planetenkiller zu untersuchen, und zukünftige Studien könnten andere Optionen zur Ablenkung der Asteroiden, einschließlich Atomwaffen, beinhalten, schrieben die Forscher. Je komplexer die Liste der Optionen ist, desto schwieriger wird die Berechnung. Schließlich, so schrieben sie, wäre es nützlich, Algorithmen für maschinelles Lernen zu trainieren, um Entscheidungen auf der Grundlage der genau verfügbaren Daten in jedem Planet-Killer-Szenario zu treffen.
