Evitarea impactului cu asteroizi cuprinde metodele după care obiecte din apropierea Pământului (OAP) pe o traiectorie potențială de coliziune cu Pământul ar putea fi deviate, prevenind evenimente de impact destructive.
Există mai multe posibilități teoretice de a devia un asteroid, cum ar fi impactul cinetic, tractorul gravitațional, explozia nucleară, propulsor cu ioni, concentrarea energiei solare, sistem de ejectare masă de pe asteroid, vopsirea asteroidului în alb sau negru (crește radiația reflectată sau apare efectul Yarkovsky) etc. O să ne oprim asupra a două dintre aceste posibilități.
Îngrijorări legate de tehnologia de deviere
Dar înainte de asta să ne oprim asupra unor semne de întrebare ce apar vizavi de cercetarea și punerea în aplicare a metodelor de deviere a obiectelor potențial periculoase care se află pe o traiectorie de coliziune cu Terra.
Carl Sagan, în cartea sa „Pale Blue Dot”, și-a exprimat îngrijorarea cu privire la tehnologia de deviere, observând că orice metodă capabilă să devieze impactorii care vin spre Pământ ar putea fi, de asemenea, abuzată pentru a devia corpuri non-amenințătoare către planetă. El a considerat că Pământul este expus unui risc mai mare din partea unui impact creat de om decât din partea unui impact natural. Sagan a sugerat, în schimb, ca tehnologia de deviere să fie dezvoltată doar în situații de urgență reale.
Metoda tractorului gravitațional
Metoda tractorului gravitațional folosește masa navei spațiale pentru a exercita o forță asupra asteroidului, modificând lent traiectoria acestuia. Propunerea ar fi utilizarea unei nave spațiale masive, fără echipaj, care să plutească deasupra unui asteroid pentru a-l atrage gravitațional într-o orbită non-periculoasă. Deși ambele obiecte sunt atrase gravitațional unul către celălalt, nava spațială poate contracara forța către asteroid prin, de exemplu, un propulsor cu ioni, astfel încât efectul net ar fi că asteroidul este accelerat către navă și, prin urmare, deviat ușor de pe orbita sa.
Impact cinetic
Principiul acestei metode prin impactor cinetic este că asteroidul este deviat în urma unui impact cu o navetă spațială impactor. Se folosește principiul transferului de impuls, deoarece impactorul se ciocnește de astreroid cu o viteză foarte mare de 10 km/s (36.000 km/h) sau mai mult. Impulsul impactorului este transferat către asteorid, provocând o schimbare a vitezei și, prin urmare, făcându-l să devieze ușor de pe curs. NASA spune despre această metodă : Impactorii cinetici non-nucleari sunt cea mai matură abordare și ar putea fi folosiți în unele scenarii de deviere/mitigare, în special pentru NEO-uri (obiecte din apropierea Terrei) care constau dintr-un singur corp solid mic.
Testul de Redirecționare a Dublei Asteroizi (DART)
Metoda impactului cinetic este singura metodă care a fost pusă în aplicare și care acum este cercetată. Testul de Redirecționare a unui Asteroid Dublu (DART) a fost o misiune spațială a NASA menită să testeze o metodă de apărare planetară împotriva obiectelor apropiate de Pământ (NEO). A fost concepută pentru a evalua cât de mult poate devia un asteroid impactul unei nave spațiale prin transferul de impuls la impactul frontal cu asteroidul. Asteroidul țintă ales, Dimorphos, diametru de 160 de metri, o mărime cât Marea Piramidă din Giza, este un satelit natural al asteroidului Didymos (diametru de 780 de metri); niciunul dintre asteroizi nu prezintă o amenințare de impact pentru Pământ, însă caracteristicile lor comune i-au făcut o țintă ideală pentru evaluare. Lansată pe 24 noiembrie 2021, sonda DART a intrat cu succes în coliziune cu Dimorphos pe 26 septembrie 2022, la 23:14 UTC, la aproximativ 11 milioane de kilometri (6,8 milioane de mile; 0,074 unități astronomice; 29 de distanțe lunare) de Pământ, cu o viteză de puțin peste 22.000 km/h. Coliziunea a scurtat orbita lui Dimorphos cu 32 de minute, mult peste pragul de succes predefinit de 73 de secunde. Succesul lui DART în devierea lui Dimorphos s-a datorat transferului de impuls asociat cu reculul resturilor ejectate, care a fost substanțial mai mare decât cel cauzat de impactul propriu-zis.
Sonda DART a fost un impactor cu o masă de 610 kilograme, care nu avea echipamente științifice, având doar senzori pentru navigare. Costul navei spațiale a fost de 330 de milioane de dolari până în momentul coliziunii cu Dimorphos în 2022. Agenția Spațială Italiană (ASI) a contribuit cu o a doua navă spațială numită LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids), un mic CubeSat care a călătorit împreună cu DART și s-a separat pe 11 septembrie 2022, cu 15 zile înainte de impact. Acesta a capturat imagini ale impactului și ejectei în timp ce a trecut pe lângă asteroid. LICIACube a comunicat direct cu Pământul, trimițând înapoi imagini ale ejectei după trecerea pe lângă Dimorphos. LICIACube este echipat cu două camere optice, numite LUKE și LEIA.
Dimorphos a fost ales și datorită dimensiunii sale adecvate; este în intervalul de dimensiuni al asteroizilor care ar trebui deviați, dacă s-ar afla pe un curs de coliziune cu Pământul. În plus, sistemul binar era relativ aproape de Pământ în 2022, la aproximativ 11 milioane de kilometri (0,075 unități astronomice; 29 de distanțe lunare; 7 milioane de mile).
Ce a arătat DART?
Analiza datelor obținute arată că impactul cinetic al navei spațiale cu asteroidul țintă, Dimorphos, a reușit să-i modifice orbita. Aceasta marchează prima dată în istorie când omenirea a reușit să schimbe intenționat mișcarea unui obiect ceresc și reprezintă prima demonstrație pe scară largă a tehnologiei de deviere a asteroizilor.
Înainte de impactul DART, orbita lui Dimorphos în jurul asteroidului său mai mare, Didymos, dura 11 ore și 55 de minute. După coliziunea intenționată cu Dimorphos, pe 26 septembrie, astronomii au folosit telescoape de pe Pământ pentru a măsura cât de mult s-a schimbat acest timp. Echipa de investigație a confirmat că impactul navei spațiale a modificat orbita lui Dimorphos în jurul lui Didymos cu 32 de minute, scurtând orbita de la 11 ore și 55 de minute la 11 ore și 23 de minute. Această măsurătoare are o marjă de incertitudine de aproximativ plus sau minus 2 minute.
Semne de intrebare dupa DART
Analiza datelor obținute arată că impactul cinetic al navei spațiale cu asteroidul țintă, Dimorphos, a reușit să-i modifice orbita. Aceasta marchează prima dată în istorie când omenirea a reușit să schimbe intenționat mișcarea unui obiect ceresc și reprezintă prima demonstrație pe scară largă a tehnologiei de deviere a asteroizilor.
HERA va răspunde la semnele de întrebare rămase după acest impact. Hera reprezintă contribuția Europeană la un efort internațional de apărare planetară, AIDA — Asteroid Impact & Deflection Assessment — în cadrul căruia colaborează oameni de știință din Europa și Statele Unite ale Americii. Misiunea Hera va ajunge la destinație în 2026, pentru a investiga efectele acestui experiment la scară largă, astfel încât cunoștințele dobândite să poată fi folosite pentru a dezvolta o tehnică bine înțeleasă și repetabilă pentru devierea asteroizilor.
Hera va măsura dimensiunea și morfologia craterului creat, precum și impulsul transferat de un proiectil artificial care lovește un asteroid, permițând evaluarea eficienței devierii produse de impact. De asemenea, va analiza norul de resturi în expansiune cauzat de impact.
Proba spațială HERA, care are aproximativ dimensiunile unui birou, și puțin peste o tonă, va realiza și primele demonstrații experimentale a numeroase noi tehnologii, cum ar fi sistemul de navigare automată în jurul asteroidului — asemănătoare mașinilor cu pilot automat de pe Pământ — în timp ce va colecta date științifice importante, care îi vor ajuta pe oamenii de știință, precum și pe cei ce vor gândi viitoarele misiuni spațiale, să înțeleagă mai bine compoziția și structura asteroizilor.
Hera va lansa, pentru prima dată în spațiul cosmic îndepărtat, sateliți europeni CubeSats — mini-sateliți – Milani (colectează date spectrale) și Juventas (determinare structură, câmp magnetic etc), construiți din module de 10 cm. Aceștia vor studia asteroizii îndeaproape și vor folosi pentru prima dată o sondă radar pentru a investiga interiorul unui asteroid, instrumentul fiind o versiune îmbunătățită a sistemului radar care a fost folosit de ESA în misiunea Rosetta, ce a studiat o cometă.
