Asteroid 951 Gaspra zhotovený kozmickou loďou Galileo. Obrazový kredit: NASA / JPL. Klikni na zväčšenie.
Vypočujte si rozhovor: Gravity Tractor Beam (4,8 MB)
Alebo sa prihláste na odber podcastu: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Zaoberáme sa asteroidmi, ktoré sa chystajú zasiahnuť Zem, teraz, keď tomu rozumiem, musíte nájsť posádku ropných baníkov najvyššej kvality. A musíte ich dať na raketoplán a poslať ich zväzkom jadrových bômb na asteroid, aby to vyhodili do vzduchu. Teraz mi hovoríte, že toto nie je najlepší spôsob?
Láska: No, záleží to na tom, aký je váš cieľ. Ak je vaším cieľom natočiť film, ktorý bude zarábať tony peňazí, pokračujte v divočine; to je presne ten správny spôsob, ako to urobiť. Ak je vaším cieľom skutočne zabrániť dopadu na Zem, dúfame, že sa môže vyskytnúť jednoduchšia metóda riešenia tohto problému.
Fraser: Dobre, tak aká je jednoduchšia metóda, ktorú navrhuješ?
Láska: No, metóda, ktorú navrhujeme, je poslať pomerne veľkú a ťažkú kozmickú loď - nie tak veľkú a ťažkú, že si ju nedokážeme predstaviť - na asteroid a namiesto toho, aby sme sa pokúsili vyhodiť do vzduchu asteroid alebo pristáť na to a odsunúť bokom (obidva tieto nápady boli navrhnuté, ale majú určité ťažkosti), navrhujeme, aby ste vesmírnu loď zaparkovali vedľa nej a nechali ju tam vznášať. A ak ho tam necháte vznášať sa niečo ako rok, veľmi pomaly, malý gravitačný ťah medzi asteroidom a kozmickou loďou zatiahne asteroid v smere kozmickej lode. Kozmická loď sa vznáša v konštantnej vzdialenosti od asteroidu a to znamená, že veľmi pomaly ťahá asteroid z kurzu pomocou gravitácie ako druhu vlečnej šnúry. A ak dokážete na asteroide dostať dosť varovaní - ak viete, že to príde asi 20 rokov predtým, ako dôjde k zásahu - potom môžete kozmickú loď dostať von a nechať ju vytrhnúť asi rok, môžete ju natiahnuť dosť, aby namiesto toho, aby udrel na Zem, bude mu chýbať Zem.
Fraser: Teraz sa všetky médiá a všetky tie filmy o katastrofách točia okolo nejakého astronóma, ktorý spozoruje nebezpečného asteroidu tri mesiace predtým, ako zasiahne. Znie to, že vaše riešenie je viac v rozsahu 20 rokov. Myslíte si, že je dnes realistickejší scenár?
Láska: Je ťažké to vedieť. Skutočne sme ešte neobjavili všetky asteroidy, ktoré by potenciálne mohli zasiahnuť Zem. Na tomto probléme veľmi pracujeme veľa ľudí; každú noc prebiehajú vyhľadávania. Myslím si, že veľa z nich je automatizovaných, a nie nejaký osamelý chlapík na vrchole s okom na šošovku ďalekohľadu. A je možné, že zajtra by sme si mohli uvedomiť, že prichádza niečo, čo by nás mohlo zasiahnuť, o čom sme nevedeli a mohlo by to byť tri mesiace od dopadu na Zem. To by určite bolo nešťastné. Ale v budúcnosti budeme pravdepodobne vedieť všetky tieto veci; poznať všetky svoje obežné dráhy a my môžeme predpovedať zásahy dlho predtým, ako nás zasiahne. A to je taký scenár, s ktorým sa naše riešenie bude môcť vysporiadať.
Fraser: A s akou veľkosťou asteroidov by ste sa dokázali vyrovnať?
Láska: Niekoľko sto metrov. Takže veľkosť futbalového štadióna alebo kongresového centra.
Fraser: A ako by vyzerala samotná kozmická loď? Aké komponenty by na tom mali?
Láska: Keď sme prišli s nápadom pre náš malý papier, stiahli sme dizajn kozmickej lode v podstate z police. Je to projekt Prometheus agentúry NASA, v ktorom chceli poslať veľkú kozmickú loď s jadrovou energiou na obežnú dráhu Jupiterovho mesiaca Europa a urobiť tam veľa zaujímavých vedeckých poznatkov. Je to 20-tonová kozmická loď s elektrickými tryskami, to znamená, že využíva elektrickú energiu na ohrev plynu na extrémne vysoké teploty a na jeho striekanie dozadu. Získate úžasnú spotrebu paliva; veľa schopnosti pohybovať kozmickou loďou s malým množstvom paliva, ale ťah je skutočne nízky. Môžete získať iba silu newtonu alebo takú (pätina libry) sily. Máte teda veľký elektrický pohon, jadrovú loď s jadrovým pohonom - pravdepodobne to bude dlhá chudá vec, pretože na odvádzanie odpadového tepla z jadrového reaktora budete potrebovať veľa radiátorov. Bude mať sadu pohonných jednotiek, palivovú nádrž a niektoré súčasti navigácie a navigácie. Podľa toho, ako ste založili túto kozmickú loď, sme sa rozhodli, že ak umiestnite reaktor, ktorý je ťažký, a palivovú nádrž, ktorá je ťažká, blízko k asteroidu - visiacemu z tryskacích zariadení - potom získate väčšiu hmotu blízko asteroid, a to zvyšuje gravitačný tlak, pretože gravitačný tlak sa rýchlo znižuje, keď zväčšujete vzdialenosť medzi týmito dvoma hmotami. Pomáha tiež stabilizovať vašu kozmickú loď a pomáha vám všade okolo, ak umiestnite svoje ťažké komponenty zavesené pri asteroide s tryskami hore.
Fraser: Ach, vidím, takmer by to bolo, keby ste mali guľu na konci lana, zavesenú dole s ťažkou časťou - reaktor a všetko palivo - visiac čo najbližšie k asteroidu, zatiaľ čo všetky trysky sú ďalej hore po lane a ťahajú ho preč.
Láska: Presne tak. Musíte samozrejme vyklápať trysky smerom von, aby z nich vychádzajúci prúd horúceho plynu nenarazil na asteroid. Nie je dobré snažiť sa pritiahnuť asteroid bližšie k vám s gravitáciou a zároveň naň tlačíte s trakmi. Takže ich potrebujete smerom von, aby oblaky vynechali asteroid, čo vám pomôže zlepšiť vašu ťažnú silu.
Fraser: Máte teraz nejaké ciele, o ktorých si myslíte, že by mohli byť dobrou obeťou tohto druhu stratégie pohybu?
Láska: Myšlienky sme rozvíjali ako všeobecný nápad a leteli k čomukoľvek. Myslím, že v roku 2029 je Asteroid 99942 Apophis, ktorý má urobiť blízky prechod na Zem. A ak sa tento asteroid stane, keď prechádza cez ten správny bod vo vesmíre, keď prechádza okolo Zeme, má šancu sa vrátiť o 7-8 rokov a zasiahla nás, čo by bolo zlé. A tento asteroid je vynikajúcim cieľom pre tento druh misie. Ak sa k tomu dostaneme pred prvým preletom Zeme, druhýkrát by sa to odrazilo. Dôvodom je to, že tieto prelety deformujú dráhu asteroidu tak, že drobná drobná zmena smeru letu pred preletom poskytuje po prelete obrovskú zmenu smeru letu. Je to ako banková strela v bazéne. Malá drobná chyba v prvej časti, po odrazení sa chyba znásobí. Takže by ste mohli použiť gravitačný traktor, ktorý nebol poháňaný jadrovou hmotnosťou a nemal hmotnosť 20 ton. Mohli by ste použiť 1-tonový, chemický pohon s gravitáciou na vytiahnutie tohto asteroidu tesne pred kurzom pred preletom Zeme, aby sa asteroid nikam nevedel.
Fraser: Vidím, že ak máte asteroid, ktorý k nám prichádza o 20 rokov, môžete presunúť svoj veľký iónový motorový traktor. Ako dlho by ste potrebovali, aby ste strávili vedľa asteroidu?
Láska: Asi rok.
Fraser: Ale ak sa chystá len prelet, mohol by si to urobiť veľmi malú zmenu a stále by ju kopol z nesprávnej obežnej dráhy na dobrú obežnú dráhu.
Láska: Správne, budete používať tento prelet Zeme na znásobenie nepatrného účinku, ktorý ste vložili na asteroid s kozmickou loďou pred preletom. A potom po prelete je efekt oveľa väčší.
Fraser: Aká je teda fáza vášho návrhu? Aká je budúcnosť pre túto chvíľu?
Láska: Je ťažké to vedieť. Práve teraz sme predložili návrh, dostali sme ho von a ľudia o tom hovoria. S mojim spoluautorom, Ed Lu a ja sme napísali veľa vedeckých prác na uverejnenie a ani jednej z nich sa nevenovala ani desiata toľko pozornosti ako táto. Takže nápad je tam vonku a uvidíme, čo sa stane. Myslím si, že táto diskusia bude oveľa viac zameraná, ak skutočne objavíme asteroid, ktorý je na kolíznej ceste so Zemou. Potom sa skutočne musíme spojiť a rozhodnúť sa, čo s tým urobíme.
Fraser: To je môj záujem o celý proces ochrany Zeme pred asteroidmi. Pri predpovedaní toho, kedy a kde bude asteroid zasiahnutý, je veľa neistôt. Čím lepšie dokážete orbitu označiť, tým lepšie viete, či to bude riziko. V mnohých prípadoch, ak ich máte 30 rokov, môžu tvorcovia rozhodnutí a zákonodarcovia povedať: dobre, počkajte, kým sa nebudeme vedieť lepšie. A napriek tomu, čím viac viete, tým menšia je pravdepodobnosť zmeny jeho dráhy.
Láska: Áno, to je vždy pravda, a ľudská prirodzenosť v tom veľa hrá. Nikto neobťažoval asteroidný štrajk, takže je ťažké ho porovnávať s vecami, ktoré sme utrpeli, ako napríklad tsunami a hurikány, aby sme uviedli niekoľko nedávnych príkladov. Veci, o ktorých vieme a zažívame ich život, sa dajú ľahšie vizualizovať a porozumieť im. A prinútiť ľudí, aby venovali pozornosť niečomu, čo sa javí ako esoterické a science fiction. je to skutočné, alebo to ľudia len vymýšľajú? Neviem o tom dobré riešenie, ale skutočnosť, že ľudia hovoria o myšlienke a premýšľaní o nej - a to nielen vo vyvýšených kruhoch akademickej obce - na celom svete, je podľa mňa dobrým znamením. Prinajmenšom myslíme na problém a ako ho vyriešiť.
