Rok 2013 dobitnie przypomniał nam, jak wiele zagrożeń czyha w kosmosie. W lutym meteor eksplodował nad Czelabińskiem, powodując straty wyceniane na ponad miliard rubli. W pobliżu naszej planety przelatywały asteroidy, a planetoidę Bamberga, która odwiedziła nas we wrześniu, można było zobaczyć przez lornetkę.
Ukoronowanie sezonu to kometa ISON, która jesienią i zimą będzie widoczna na niebie gołym okiem, być może nawet w ciągu dnia. I choć to ciało niebieskie, podobnie jak większość innych, minie nas w bezpiecznej odległości dziesiątek milionów kilometrów, trudno nie zadać sobie pytania: co moglibyśmy zrobić, gdyby groziło nam zderzenie z takim kosmicznym pociskiem? Dziś odpowiedź brzmi: niewiele. Ale uczeni nie próżnują i planują testy coraz nowszych rozwiązań, mających stanowić antyasteroidową i antykometarną tarczę dla całej Ziemi.
Wpatrzeni w niebo
Na pytanie, co taki system musiałby zrobić, dr hab. Tomasz Kwiatkowski z Obserwatorium Astronomicznego UAM w Poznaniu odpowiada krótko: „Po pierwsze wykryć, po drugie wykryć, po trzecie wykryć!”. Jego zdaniem najgroźniejsi przeciwnicy to komety, które krążą po wydłużonych orbitach – jeśli wejdą na kurs grożący kolizją z Ziemią, uda nam się to wykryć tylko na kilka tygodni wcześniej. Na szczęście jest ich niewiele. Więcej czasu mamy w przypadku asteroid. Poruszają się one po orbitach kołowych, więc będą się do nas zbliżać stopniowo, przelatując coraz bliżej przez kilka lat. „W tym momencie nie znamy żadnej asteroidy, która mogłaby nam zagrozić. Nawet słynny Apophis jest od nas na tyle daleko, że na razie nie ma co sobie nim zawracać głowy” – dodaje dr Kwiatkowski.
Nie znaczy to jednak, że możemy odpuścić sobie obserwowanie nieba. Do tej pory odkryto ponad 10 tys. obiektów bliskich Ziemi (po angielsku „Near Earth Objects”, w skrócie NEO), które mogą nam kiedyś zagrozić. Miesięcznie odkrywanych jest kilkadziesiąt kolejnych. Jest to możliwe dzięki urządzeniom takim jak system teleskopowy Pan-STARRS, pracujący na Hawajach. Ale naukowcy twierdzą, że nadal za mało widzimy – wszystkich obiektów typu NEO może być aż 4–5 mln!
Dlatego w lutym na orbicie znalazł się kanadyjski satelita NEOSSat, mający wypatrywać dużych asteroid, a NASA ponownie uruchomiła kosmiczny teleskop WISE, który przez kolejne trzy lata ma monitorować potencjalnie groźne dla nas obiekty. Nad stanem naszej tarczy antymeteorowej załamują ręce założyciele Fundacji B612. Razem z firmą Ball Aerospace pracują nad kosmicznym teleskopem Sentinel (Wartownik), przeznaczonym wyłącznie do lokalizowania niebezpiecznych asteroid. Urządzenie ma zostać umieszczone na orbicie okołosłonecznej. Zgodnie z założeniami w ciągu 6,5 roku funkcjonowania wykryje około pół miliona asteroid przelatujących blisko Ziemi.
Biurokracja czy obserwacja?
Wszystkie te inicjatywy skupiają się na dużych kosmicznych pociskach. Tymczasem te mniejsze też potrafią nam nieźle zaszkodzić, co wykazał dobitnie meteor czelabiński, mający „zaledwie” 17 metrów średnicy. „Nie dość, że był mały, to jeszcze zbliżał się od strony Słońca. Na razie jesteśmy »ślepi« na takie obiekty” – przyznaje dr Kwiatkowski. Co ciekawe, amerykański program ATLAS otrzymał 5 mln dolarów z NASA na budowę niewielkich teleskopów do wykrywania takich właśnie ciał niebieskich. Podobne przedsięwzięcie słowackie zwane ADAM (Automated Detection of Asteroids and Meteoroids) zostało przez urzędników UE uznane za niewarte sfinansowania dokładnie 10 dni po katastrofie w Czelabińsku.
Naukowcy krytykują europejskie podejście do kosmicznych zagrożeń. „Działania ograniczają się u nas głównie do biurokracji. Unia Europejska nie robi nic istotnego w kwestii poszukiwania NEO, przodują Amerykanie” – narzeka dr Kwiatkowski. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA), zamiast zbudować teleskop do wykrywania asteroid, stworzyła centrum analizy danych zbieranych przez obserwatoria z całego świata. Kosztem 5,8 mln euro utworzono też konsorcjum NEOShield (Near Earth Object Shields), zajmujące się wymyślaniem nowych metod ochrony Ziemi przed asteroidami i kometami.
„Robimy wszystko na odwrót. Zanim zacznie się planować technologie zapobiegania katastrofie, trzeba ocenić, na ile ta katastrofa jest realna i lepiej poznać obiekty, które nam zagrażają. A bez nowoczesnych teleskopów się to nie uda” – przypomina dr Kwiatkowski.
Wykrycie groźnego obiektu to zresztą tylko pierwszy etap obserwacji. Potem trzeba zebrać o nim jak najwięcej informacji, by wiedzieć, jakich środków obronnych użyć. Pomysłów na poradzenie sobie z groźną asteroidą jest już bowiem niemało.
Farbą, laserem, bombą…
Jeden z nowszych to pomalowanie jej na biało. „Zmieniając to, jak asteroida odbija światło słoneczne, możemy sprawić, że będzie się mniej nagrzewała, a to z kolei wpłynie na jej kurs. To zjawisko znane jest jako efekt Jarkowskiego, od nazwiska polskiego inżyniera, który postulował jego istnienie już w 1900 r.” – mówi w rozmowie z „Focusem” David Hyland, profesor fizyki i astronomii na Texas A&M University i członek rady fundacji Lifeboat, do której statutowych zadań należy chronienie Ziemi przed kosmicznymi zagrożeniami.
Meteor czy meteoryt?
To, jak nazwiemy kosmiczną skałę, zależy od jej wielkości i od tego, czy spadła na naszą planetę.
- Meteoroid – ciało niebieskie o średnicy mniejszej niż 10 m,
- Meteor – meteoroid, który spłonął po wejściu w ziemską atmosferę,
- Meteoryt – fragment meteoroidu, który dotarł do powierzchni Ziemi,
- Asteroida/planetoida – kosmiczna skała o średnicy większej niż 10 m.
Do malowania asteroidy potrzebna byłaby specjalna sucha farba, która przyklejałaby się do niej w próżni. Wadą tego rozwiązania jest fakt, że sprowadzanie kosmicznego intruza w ten sposób trwałoby bardzo długo, więc przygotowania do operacji trzeba by było zacząć z co najmniej dziesięcioletnim wyprzedzeniem – a nie wiemy, czy będziemy mieć aż tyle czasu.
Szybszą metodą może być użycie silnego lasera. Takie jest założenie projektu DE-STAR profesorów Philipa Lubina i Gary’ego Hughesa. System byłby zasilany energią słoneczną i wytwarzałby skoncentrowaną wiązkę światła, która mogłaby rozbić kosmiczną skałę na mniej groźne kawałki, a nawet zamienić ją w parę. Badacze twierdzą, że wszystkie elementy systemu już istnieją – chodzi tylko o połączenie ich w urządzeniu, które w najmniejszej wersji miałoby średnicę 100 m (czyli tyle, co Międzynarodowa Stacja Kosmiczna).
Taki orbitalny laser byłby w stanie zmienić trasę np. komety na niegroźną dla nas. Urządzenie sto razy większe potrafiłoby w ciągu roku całkowicie zlikwidować asteroidę o średnicy 500 m.
Gdyby jednak kosmiczna skała miała średnicę rzędu kilometra, a zderzenie miałoby nastąpić szybko, pozostałyby nam tylko radykalne środki, takie jak użycie broni atomowej. Sposób pokazany w filmie „Armageddon”, czyli lądowanie i wiercenie w asteroidzie, raczej odpada. „Znacznie prościej będzie wycelować w nią dwuczłonową rakietę wyposażoną w głowice jądrowe” – opowiada „Focusowi” dr Bong Wie z Iowa State University.
Pierwszy człon uderzy w asteroidę i zrobi w niej krater, w którym eksploduje drugi człon – ten z ładunkiem atomowym. W efekcie powinny powstać odłamki skalne, które będą znacznie mniej groźne dla Ziemi. „Stworzenie systemu, łącznie z przetestowaniem go w przestrzeni kosmicznej, zajmie nam co najmniej kilka lat. Zaletą jest to, że nie potrzebujemy żadnej nowej technologii – musimy tylko połączyć to, co już mamy” – mówi dr Wie. Jego zespół dostał na badania 600 tys. dolarów, ale potrzeby uczonych są dziś stukrotnie większe. Dr Wie szacuje, że realna misja kosztowałaby około miliarda dolarów.
Wojny gwiezdne 2.0?
Pomysły związane z potężnymi laserami czy bombami atomowymi budzą jednak niepokojące skojarzenia. Obecnie przestrzeń kosmiczna – na mocy międzynarodowych traktatów – nie może być wykorzystywana w celach militarnych. Czy któreś z mocarstw nie będzie chciało obejść tego zakazu pod pozorem testowania tarczy antyasteroidowej? Ostatecznie już prezydent USA Ronald Reagan zapowiadał w 1983 r. uruchomienie programu Strategic Defense Initiative, znanego szerzej pod nazwą „Wojny gwiezdne”. Podobne komentarze pojawiły się kilka lat temu po eksperymentach Chin i USA z zestrzeleniem uszkodzonych satelitów telekomunikacyjnych z orbity.
„Istnieje takie ryzyko i trzeba się z nim liczyć” – mówi prof. Hyland. Znany astrofizyk Carl Sagan, który pod koniec swego życia bardzo zaangażował się w programy poszukiwania NEO, ostrzegał przed czymś takim w połowie lat 90. XX wieku. Jego zdaniem jeśli ktoś wymyśli szybki i dokładny sposób na „odbicie” groźnej asteroidy od Ziemi, to tę samą technologię będzie można wykorzystać w odwrotnym kierunku – do bombardowania naszej planety.
„Kluczowy jest tu czas. Jeśli dowiemy się o asteroidzie wystarczająco wcześnie, zdążymy przekonać społeczność międzynarodową do zaakceptowania tak niebezpiecznej metody” – wyjaśnia prof. Hyland. O resztę będziemy martwić się potem, bo chodzi przede wszystkim o to, by z bliskiego spotkania z kosmicznym pociskiem wyjść z tarczą, a nie na tarczy.
DLA GŁODNYCH WIEDZY
- Europejskie projekty związane z obiektami NEO – http://neo.ssa.esa.int, www.neoshield.net
- Projekt słowackiego systemu ADAM – www.fb.com/adamwfs
- Fundacje pracujące nad ochroną Ziemi przed zagrożeniami z kosmosu – www.lifeboat.com, www.b612foundation.org
- Propozycja użycia głowic jądrowych przeciw asteroidom – www.adrc.iastate.edu