Asteroidų numušimo būdai: teoriškai įmanomi, o praktiškai...?

Žmonės vis dažniau gąsdinami, kad visai civilizacijai ir Žemės planetai kelia grėsmę milžiniškas asteroidas. Ar šiuolaikinis mokslas pajėgus apsaugoti žmoniją nuo dinozaurų likimo?

Galimybė, kad jus nužudys psichopatas, yra 1 iš 210, o kad Žemę nušluos kosminis kūnas (kometa ar asteroidas) – vos 1 iš 200-700 tūkst. Tačiau baimė nėra laužta iš piršto – užtenka 3-10 km akmens ir tektų tarti „Sudie!“ visai planetos gyvybei.

Nenuostabu, kad žmonėms kyla klausimas – ar įmanoma sustabdyti asteroidą? „Pakeisti kosminio kūno trajektoriją nors teoriškai ir įmanoma, bet praktiškai labai sunkiai įgyvendinama. Asteroidai ir kometos dažnai atrandami, kai būna jau gana arti ir jokios sudėtingos kosmines misijos per trumpą laiką negali būti įgyvendintos. O jei ir pavyktų nuskrieti prie artėjančio objekto, kažin ar dabartinis kosminių misijų pajėgumas leistų įvykdyti užsibrėžtą tikslą“, - diena.lt teigė VU astronomijos observatorijos vadovė Gražina Tautvaišienė.

Siūlome susipažinti su teoriniais asteroidų numušimo būdais ir praktinėmis jų galimybėmis.

Branduoliniai ginklai

Yra du būdai: iššauti atominę galvutę tiesiai į asteroidą arba bombą susprogdinti kur nors netoliese. Pirmuoju būdu asteroidas gali suskilti į šimtus mažesnių dalių ir pridaryti ne ką mažesnės žalos. Antruoju – sprogimo karščio banga nudegintų dalį asteroido, todėl pasikeistų jo orbita ir judėjimo trajektorija.

Tiesa, neseniai diena.lt astrofizikas Kastytis Zubovas teigė, kad jeigu dangaus kūnas būtų išties didelis, gali paprasčiausiai neužtekti branduolinių ginklų atsargų.

Kinetinė energija

Kinetinė energija – tai energija, susijusi su kūno judėjimu. Paprasčiau tariant, jos turi visi judantys objektai. Kaip paspirtas kamuolys savo energiją perduoda kitam kamuoliui, į kurį atsitrenkia, ir jį išjudina, panašiu principu galima numušti ir asteroidą. Astronomų teigimu, „kamuolys“ šiuo atveju būtų tam tikras erdvėlaivis, nebūtinai labai didelis, bet ypač greitai lekiantis.

Kinetinė energija priklauso tiek nuo objekto masės, tiek nuo greičio, todėl net mažiausias greitai lekiantis daiktas gali turėti daug energijos. Kai 2005 m. NASA misijos „Deep impact“ zondas, svėręs vos 370 kg, įsirėžė į kelių kilometrų skersmens „Tempel 1“ kometą, jis turėjo net 19 gigadžaulių energijos, prilygusios 4,8 tonų sprogmeniui. To užteko, kad kometa pakeistų savo orbitą. Tiesa, labai nežymiai: „NASA ataka į „Tempel 1“ kometą, jos orbitai nepadarė praktiškai jokio efekto. Atsitrenkęs į kometą sviedinys pakeitė jos judėjimą vos 0,0001 mm/s ir atitinkamai artimiausio priartėjimo prie Saulės atstumą tik per 10 m. Jei pavyktų kometos judėjimą pakeisti per 2 mm/s dar prieš du metus iki priartėjimo prie Žemės, tik tada būtų pasiektas reikiamas efektas. Reikia įvertinti ir Saulės planetų poveikį priartėjantiems asteroidams ir kometoms. Visų pirma būtina atsižvelgti į  galingą Jupiterio poveikį.

Pavyzdžiui, „Tempel 1“ kometos orbitą per jos sekantį priartėjimą 2024 m. Jupiteris pakeis per 378 mln. metrų. Taigi, kosmose turime reikalą ir su milžiniškais masteliais, greičiais ir masėm, ir su milimetro ar sekundės dalimis“, - pridūrė G. Tautvaišienė.Tiesa, „Tempel 1“ nekėlė grėsmės mūsų planetai, „Deep impact“ buvo tarsi bandymas, kurio rezultatai galimai pasitarnaus ateityje.

„Tempel 1“ po smūgio:

Elektromagnetinė energija

Nuo Saulės skleidžiamos elektromagnetinės energijos priklauso visų sistemos kūnų slėgis. Mokslininkai jau ilgai bando energiją paversti kosminių raketų varomąją jėga. Tam prie visų erdvėlaivių reikėtų pritaisyti bures, kurios „gaudytų“ elektromagnetines bangas. Pasirodo, panašiu principu būtų galima pakeisti ir asteroido trajektoriją.

Astronomai skaičiuoja, kad prie asteroido taip pat galima pritvirtinti milžiniškas bures arba jį visą įvynioti į specialią medžiagą. Tiesa, tam prireiktų dešimčių metų ir savanorių, kurie iš misijos greičiausiai nebegrįžtų...

„Kukurdvelkio metodas“

Turbūt visi miškuose esate aptikę kukurdvelkių. Tai – grybai, kurie dauginasi į orą paleisdami sporų debesį.

Keista, tačiau mokslininkai siūlo asteroidus paversti tam tikrais kukurdvelkiais. Skrieti apie dangaus kūną būtų paleidžiamas nepilotuojamas erdvėlaivis, kuris lazeriais šildytų asteroido paviršių. Pasiekus tam tikrą temperatūrą, garai ir dujos imtų staigiai veržtis į išorę. Remiantis Niutono dėsniais, kiekvienas dujų proveržis objektą pastūmėtų priešinga linkme. Taigi galiausiai ir asteroidas imtų judėti kita trajektorija.

Tačiau „Kukurdvelkio metodas“ yra nemažai kritikuojamas. Labiausiai abejojama dėl lazerių galingumo. Jeigu jų galios neužteks pakelti asteroido temperatūrai? Tuomet tektų lazerius pakeisti į veidrodžius. Nepilotuojamas erdvėlaivis į paviršių nukreiptų Saulės šviesą, kuri veiktų taip pat, kaip ir lazeriai.

„Sunkio traktorius“

Net mažiausi visatos objektai turi sunkio jėgą. Kartais ji būna tokia nežymi, kad ją sudėtinga užfiksuoti net specialiais prietaisais. Kuo arčiau vienas kito atsiduria kosminiai objektai, tuo stipriau jie vienas kitą veikia.

Nors erdvėlaivio ir asteroido masė gali žymiai skirtis, sunkio jėga vis vien gali turėti įtakos. Jeigu kosminis zondas atsidurtų pakankamu atstumu prie asteroido, per maždaug 15 metų sunkis taip paveiktų kosminio kūno orbitą, kad galiausiai pakistų ir jo trajektorija, o Žemės gyventojai galėtų lengviau atsikvėpti.

Mokslininkai šį metodą dar vadina „Sunkio traktoriumi“. Bet jis suveiktų tik tada, jeigu asteroidas būtų atrandamas likus daugybei metų iki susidūrimo su Žeme.

„Masės varovas“

Žaidžiant beisbolą arba tenisą, kartais naudojami prietaisai, kuriais „iššaunami“ kamuoliukai, pasiekiantys net 97 km/h greitį. Mokslininkai siūlo taip „apšaudyti“ ir asteroidą.

„Masės varovas“ prisitvirtintų asteroido paviršiuje ir į kosmosą šaudytų jo paviršiaus akmenis. Su kiekvienu šūviu, mašina suteiktų galios akmeniui, akmuo – mašinai, mašina – asteroidui. Po kelių tūkstančių šūvių, pakistų asteroido orbita.Tačiau mokslininkams dar nepavyko sugalvoti, kokią energiją naudotų „Masės vadovas“ ir kas atsitiktų, jeigu jis sugestų.

Pasiruošimas blogiausiam

Kiekvienas išvardytas metodas reikalauja milžiniškų išteklių (laiko, amunicijos, finansų ir t.t.). Kas būtų, jei nei vienas iš jų galiausiai nesuveiktų arba asteroidas būtų per arti ir neužtektų laiko? Tuomet tektų pasiruošti blogiausiam scenarijui ir pabandyti apsisaugoti būnant Žemėje.

Pirmiausiai, mokslininkai nustatytų, kur tiksliai atsitrenks asteroidas ir kokią Žemės dalį jis paveiktų (tarkime, 300 m. asteroidas pridarytų bėdos mažai valstybei, 1 km – visam pasauliui, o 3 km pakaktų sunaikinti visai civilizacijai). Tuomet pavojingos vietos būtų evakuojamos, o valdžia privalėtų statyti požeminius bunkerius, surinkti maisto, vandens atsargų, gyvūnų ir augalų rūšių.

Negana to, asteroidai sukeltų milžiniškus cunamius, gaisrus ir Žemės drebėjimus. Bet kuriuo atveju, evakuacijai gali būti tik kelios dienos ar valandos. Tuomet neišvengiamai žūtų milijonai žmonių.

„Kad galėtume jaustis saugūs, prakaito pralieti dar reiks nemažai...“, - pridūrė G. Tautvaišienė.

Žemės ir milžiniško asteroido susidūrimas:

Dr. Šarūnas Mikolaitis, Vilniaus universiteto teorinės fizikos ir astronomijos institutas:

Nepaisant to, kad yra užregistruota ir stebima labai daug netoli Žemės praskrendančių objektų egzistuoja tikimybė, jog galime kurį nors pastebėti per vėlai. Mokslininkai, fantastai ir kiti mąstantys žmonės ėmė kurti scenarijus galimai padėsiančius išvengti katastrofos.

Bet kuris iš šių būdų remiasi impulso tverme. Reikia suteikti pakankamą impulsą gerai apskaičiuota kryptimi, kad asteroido trajektorija pakankamai pakistų. Nesiimsiu spręsti kiekvieno iš šių aprašytų būdų realumo, jei idėjos neprieštarauja fizikos dėsniams. Galima pasakyti, kad kiekvienas iš jų gali būti realus, jei pavyktų jį įvykdyti efektyviai. Būtent efektyvumas ir gali pakišti koją. Iš principo tai yra daugelio kūnų matematinių užduočių sprendimas.

Pavyzdžiui profesoriaus Paulas Sandorffas vadovaujami studentai kone geriausioje Pasaulio aukštojoje mokykloje Massachusetts Institute of Technology (MIT) studijų projekte „Icarus“ jau 1967 m. tyrė galimą Vandenilinių bombų panaudojimą prieš asteroidą. (cituojame Kleiman, L. A. (1967) ESO proceedings)

ESA komanda sukūrė koncepciją misijai „Don Quijote“. Kuri patikrins galimybę paveikti apie 500 m. skersmens asteroidą 10 km/s smūgiu.

NASA mokslininkai taip pat leidžia savo fantazijai reikštis. Maža grupelė teigia, kad yra galimybė panaudoti itin plonas fotonines bures. Šios burės varomos Saulės spinduliuotės srauto. Visą tokių „burlaivių“ flotilė galbūt galėtų paveikti asteroido orbitą. NASA saulės burių bandymas „NanoSail-D“.

Daugiau informacijos.

Kiekvienas, net ir utopinis scenarijus yra sveikintinas. Kuo daugiau scenarijų bus modeliuota, tuo didesnė tikimybė rasti tinkamą, gal būt egzotinį sprendimą krizės atveju.

Taip pat, verta paminėti, kad VU Teorinės fizikos ir astronomijos instituto mokslininkų grupė, vadovaujama dr. Kazimiero Černio, taip pat dalyvauja galimai pavojingų objektų paieškoje. Programa vadinasi „NEO“ Near-Earth Object Program".