Τετάρτη, 11 Ιανουαρίου 2017

Τολμηρό σχέδιο της NAΣA θα σώσει τη Γη από θανάσιμες απειλές αστεροειδών...

από τη Rebecca Boyle

Εικόνα :The Daily Galaxy


Λίγο πιο πέρα από το σπίτι μας , τη Γη,  στο Ηλιακό μας σύστημα, περίπου 152 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο, ένας κατάμαυρος αστεροειδής περιστρέφεται αργά, καθώς περιφέρεται γύρω από το μητρικό μας άστρο. Έχει μήκος περίπου 503 μέτρα , με μια μικρή διόγκωση γύρω από τη μέση, σαν μια σβούρα. Η χαμηλή του πυκνότητα σημαίνει ότι δεν είναι στερεός, αλλά, αντίθετα, είναι πιθανό να είναι ένας εύθρυπτος ‘’σωρός’’ από  βράχια πλούσια σε άνθρακα που συγκρατούνται από τη βαρύτητα.

Καλλιτεχνική άποψη του αστεροειδή 2016 WF9 καθώς περνά από τη τροχιά του Δία κατευθυνόμενος προς τον Ήλιο.
Εικόνα:NASA / JPL-Caltech

Ο αστεροειδής ονομάζεται Bennu, και κάθε έξι χρόνια, το σε σχήμα αυγού τροχιακό του σχήμα, τον φέρνει σε απόσταση μόνο 298.000 χιλιόμετρα από τη Γη - περίπου 86 χιλιάδες χιλιόμετρα πιο κοντά από το φεγγάρι μας. Σε περίπου 200 χρόνια, υπάρχει 1 πιθανότητα στις 2700, αυτός ο αστεροειδής να περάσει τόσο κοντά από τη Γη έτσι ώστε να παγιδευτεί από τη βαρύτητα του Πλανήτη μας. Αυτό όντως θα ήταν πολύ κακό.

Μία τέτοια σύγκρουση θα δημιουργήσει ένα κρατήρα σχεδόν 5 χιλιομέτρων σε πλάτος και βάθους 2415 μέτρων. Τοποθεσίες που θα βρίσκονται σε απόσταση 5 χιλιόμετρων από το σημείο της πρόσκρουσης, θα θαφτούν κάτω από 16 μέτρα βροχής από βράχους . Θα προκληθεί σεισμός 6,7 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ. Αλλά η πραγματική ζημιά θα προέλθει από την έκρηξη στον αέρα, που προκαλείται από το μετεωρίτη που συγκρούεται με τα στρώματα της ατμόσφαιρας καθώς κατέρχεται, και η οποία έκρηξη θα μπορούσε να γκρεμίσει κτίρια και να ρίξει δέντρα σε ακτίνα 48 χιλιόμετρων!

Ευτυχώς για εμάς, αστεροειδείς στο μέγεθος του Bennu, και γιγάντιοι αστεροειδείς όπως αυτός που συνετέλεσε στην εξαφάνιση των δεινοσαύρων πριν 65 εκατομμύρια χρόνια, δεν περνούν συχνά από τη Γη. Αλλά μικρότεροι από αυτούς το κάνουν όλη την ώρα. Μπαίνουν στην ατμόσφαιρα μας ως μετεωρίτες, όπου πολλοί εκρήγνυται στον αέρα. Κάποιοι από αυτούς πέφτουν στο έδαφος ή στη θάλασσα. Τα καλά νέα είναι ότι είμαστε όλο και καλυτερεύει η ο τρόπος που τους εντοπίζουμε, αλλά είμαστε ακόμα απροετοίμαστοι αν κάποιος μεγαλύτερος από αυτούς, κατευθυνθεί προς τη Γη.

Ο πύραυλος  ‘’Atlas V’’ της εταιρείας εκτοξεύσεων United Launch Alliance που μεταφέρει το διαστημικό σκάφος OSIRIS-Rex απογειώθηκε από το βάση της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ  στο Ακρωτήριο Κανάβεραλ, στις 8 Σεπτεμβρίου 2016 στη Φλόριντα των ΗΠΑ. Ο Osiris-Rex θα ταξιδέψει στον αστεροειδή Bennu, θα συλλέξει δείγματα από το έδαφος, και στη συνέχεια θα τα μεταφέρει πίσω στη Γη.
Εικόνα: John Raoux / AP

Για να μπορέσει να επιτευχθεί αυτό εν μέρει, ένα διαστημικό σκάφος της NAΣA που ονομάζεται OSIRIS-Rex είναι καθ’ οδόν προς τον αστεροειδή Bennu, όπου θα συλλέξει πολλά κιλά από δείγματα εδάφους του αστεροειδή, και στη συνέχεια θα τα μεταφέρει πίσω στη Γη. Με το ψήσιμο των δειγμάτων αυτών ,καθώς και με την τήξη τους, οι επιστήμονες θα μάθουν την υφή του αστεροειδούς, πώς δημιουργήθηκαν οι βραχώδεις κόσμοι του Ηλιακού μας συστήματος, και πώς να προστατεύσουμε τη Γη από αυτές τις ‘’περιπλανώμενες πέτρες’’, - είτε σπρώχνοντάς τους μακριά από τη Γη, είτε διασπώντας τους, ή χρησιμοποιώντας την θέρμη του Ήλιου για να τους ωθήσει σε μια διαφορετική κατεύθυνση.

Με αυτόν τον τρόπο, ο Bennu μπορεί να γίνει ο αστεροειδής που μας θα μας σώσει όλους.

Η NAΣA είναι σε μία πυρετώδη κατάσταση σχετικά με τους αστεροειδείς αυτές τις μέρες. Νωρίτερα, τον Ιανουάριο, η διαστημική υπηρεσία ανακοίνωσε ότι σχεδιάζει δύο ακόμη αποστολές για αυτά τα ‘’ψίχουλα’’ του  ‘Ηλιακού μας  συστήματος, τα επόμενα χρόνια. Το διαστημικό σκάφος ‘’Λούση’’ θα πετάξει στον Δία για να μελετήσει τους Τρωικούς αστεροειδείς, οι οποίοι βρίσκονται πάνω στη τροχιά του γιγαντιαίου πλανήτη. Η αποστολή ‘’Ψυχή’’ θα ταξιδέψει σε έναν αστεροειδή από σίδηρο ο οποίος  πιστεύεται ότι είναι το απομεινάρι από έναν πλανητικό πυρήνα, του οποίου ο μανδύας και ο φλοιός χάθηκαν στο χρόνο ύστερα από τρομακτικές συγκρούσεις.

Αυτές οι εξερευνήσεις θα παρέχουν στους πλανητικούς επιστήμονες μια πληθώρα νέων πληροφοριών, λέει ο Bill Bottke, ο οποίος μελετά αστεροειδείς στο Southwest Research Institute  στο Σαν Αντόνιο.

" Υπάρχουν ιστορίες, κλειδωμένες σε αστεροειδείς που μας λένε τι συνέβαινε όταν σχηματίστηκαν οι πλανήτες, όταν υπήρχε ακόμα το Ηλιακό νεφέλωμα ," δηλώνει ο Bill Bottke. Ποιες διεργασίες είναι απαραίτητες για το σχηματισμό ενός πλανήτη; "

Ευτυχώς, η μελέτη των αστεροειδών μας λένε επίσης τι χρειάζεται για να καταστραφεί από αστεροειδή ένας πλανήτης.



Καλλιτεχνική άποψη που παρουσιάζει το διαστημικό σκάφος OSIRIS-Rex να συλλέγει  δείγματα από τον αστεροειδή Bennu χρησιμοποιώντας ένα μηχανικό βραχίονα για να αγγίξει την επιφάνεια του αστεροειδή.
Εικόνα: NASA / Goddard Space Flight Center μέσω του AP

Καθώς ο Bennu περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του, η μελανόχρωμη επιφάνειά του απορροφά το φως του ήλιου, όπως η άσφαλτος σε μια καυτή ημέρα. Καθώς περιστρέφεται μέσα στο σκοτάδι, η ζεστασιά αυτή ακτινοβολείται στο διάστημα και έτσι πέφτει η θερμοκρασία στην επιφάνεια του αστεροειδή . Αυτή η αλλαγή της θερμοκρασίας δίνει στον αστεροειδή μια μικρή ώθηση, που ονομάζεται φαινόμενο Yarkovsky, η οποία με την πάροδο του χρόνου θα αλλάξει την τροχιά του.

Ένας από τους κύριους στόχους της διαστημοσυσκευής OSIRIS-Rex είναι να μετρηθεί αυτό το φαινόμενο, λέει ο Daniel Scheeres, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο που εργάζεται για το πρόγραμμα.

"Μετά την αποστολή, θα πρέπει να είμαστε σε θέση να εκσυγχρονίσουμε τις γνώσεις μας για όλες αυτές τις πιθανότητες σύγκρουσης, και ελπίζω να τις ελαχιστοποιήσουμε», δηλώνει ο Daniel Scheeres. "Απλά δοκιμάζουμε και επικυρώνουμε την θεωρία με πιο ακριβείς μετρήσεις, που μπορούν να βοηθήσουν όλες τις άλλες προβλέψεις μας για την επίδραση του φαινόμενου Yarkovsky για όλους τους άλλους αστεροειδείς."

Αυτή τη στιγμή γνωρίζουμε περίπου 723.367 αστεροειδείς στο Ηλιακό μας σύστημα, και αστρονόμοι από πανεπιστήμια και παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο ανακαλύπτουν νέους σχεδόν κάθε μέρα. Με βάση στατιστικές αναλύσεις και λεπτομερείς έρευνες, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι βρήκαν πάνω από το 90 τοις εκατό των αστεροειδών με διάμετρο περίπου μισό μίλι  ή μεγαλύτερους, καθένας από τούς οποίους θα μπορούσε να προκαλέσει παγκόσμιες εξαφανίσεις ειδών αν έπεφταν πάνω στη Γη.

Επισταμένες αναζητήσεις έχουν βρει, επίσης, περίπου 25 τοις εκατό των αστεροειδών που έχουν διάμετρο τουλάχιστον 140 μέτρων ,ή περίπου το μέγεθος ενός γηπέδου ποδοσφαίρου. Αλλά και πάνω από ένα εκατομμύριο μικρούς αστεροειδείς (σαν κι΄ αυτόν που εξερράγη πάνω από Chelyabinsk, στη Ρωσία ο οποίος είχε το μέγεθος ενός αστικού λεωφορείου, πριν από τρία χρόνια ) που πιστεύεται ότι είναι εκεί έξω.


Κάτοικος περιοχής δείχνει ένα κομμάτι που πιστεύεται ότι είναι μέρος ενός μετεωρίτη που συλλέχτηκε σε μια χιονισμένη πεδιάδα στα Ουράλια Όρη της Ρωσίας το 2013. Αυτός λοιπόν ο  μετεωρίτης που εξερράγη πάνω από τα Ουράλια όρη της Ρωσίας έστειλε φωτεινές βολίδες που φώτισαν τη Γη, και πυροδότησε ένα ντελίριο ανεύρεσης θραυσμάτων του διαστημικού αυτού βράχου, τα οποία οι κυνηγοί μετεωριτών θα μπορούσαν να πουλήσουν χιλιάδες δολάρια το κομμάτι.
 Εικόνα: Andrei Romanov / Reuters

Πέρυσι, η NAΣA συγκέντρωσε τις προσπάθειες της για το κυνήγι των αστεροειδών, κάτω από ένα νέο πρόγραμμα που ονομάζεται : ‘’Γραφείο Συντονισμού Πλανητικής Άμυνας (Planetary Defense Coordination Office)’’, το οποίο εντοπίζει και παρακολουθεί νέα αντικείμενα, και θα εκδίδει προειδοποιήσεις για πιθανές πτώσεις. Ο προϋπολογισμός του για το τρέχον οικονομικό έτος περιλαμβάνει 50 εκατομμύρια δολάρια για παρατηρήσεις κοντινών στη Γη αστεροειδών και θέματα πλανητικής άμυνας, η οποία αύξηση είναι  δεκαπλάσια από την αρχική  επί διοικήσεως Ομπάμα.

Αλλά η NASA δεν είναι η μόνη που κυνηγάει αστεροειδείς. Η ιαπωνική Αεροδιαστημική Υπηρεσία Εξερεύνησης (Japanese Aerospace Exploration Agency) έχει ήδη φέρει πίσω στη Γη τα κομμάτια ενός αστεροειδή, και έχει μια άλλη αποστολή καθ’ οδόν προς έναν δεύτερο. Η ιδιωτική χρηματοδότηση του Ιδρύματος B612, που πήρε το όνομά του από τον αστεροειδή στην ιστορία για μικρά παιδιά ’’Ο Μικρός Πρίγκιπας’’, συνεχίζει να ψάχνει για μια ‘’ένεση’’ μετρητών 450 εκατομμυρίων δολαρίων για να στείλει το τηλεσκόπιο του στο Διάστημα,  έτσι ώστε να ανιχνεύσει κοντινούς στη Γη αστεροειδείς.

Αλλά όλη αυτή η προσπάθεια για να βρεθούν αστεροειδείς και να στη συνέχεια να τους επισκεφθούμε, δεν θα σημαίνει πολλά, αν δεν μπορούμε να κάνουμε τίποτα γι’ αυτό. Υπάρχουν μερικοί τρόποι για να σωθεί η Γη από έναν αστεροειδή. Θα μπορούσαμε να τον ωθήσουμε μακριά μας, ουσιαστικά χρησιμοποιώντας ουράνια μηχανική για να εξασφαλιστεί ότι δεν θα ελκυστεί από τη βαρύτητα της Γης, ή θα μπορούσαμε να προσπαθήσουμε να καταστρέψουμε τον αστεροειδή πριν να του δοθεί η ευκαιρία να μας καταστρέψει.

Η απόφαση εξαρτάται από το πόσο χρόνο έχουμε και από την υφή του αστεροειδή , λέει ο Jason P. Dworkin, επιστήμονας που εργάζεται στο πρόγραμμα OSIRIS-Rex , στο Κέντρο Πτήσεων Γκόνταρντ της ΝΑΣΑ (NASA's Goddard Space Flight Center ) στο Γκρίνμπελτ του Μέρυλαντ των ΗΠΑ . Μερικοί αστεροειδείς μπορεί να είναι εύκολο να σπάσουν σε μικρότερα κομμάτια. Κάποια από αυτά θα μπορούσαν περαιτέρω να διαιρεθούν σε μικρότερες πέτρες οι οποίες θα πέσουν στη Γη σε πολλαπλά σημεία. Άλλοι μπορεί να απαιτούν μια πραγματικά μεγάλη ώθηση.

«Αν ήταν στο χέρι μου, θα ήθελα να στείλω ένα πύραυλο με κάποια διοξείδια του Τιτανίου πάνω του, και θα έβαφα το αστεροειδή λευκό, επιταχύνοντας έτσι το φαινόμενο Yarkovksy, με αποτέλεσμα την απομάκρυνση του μακριά από τη Γη," λέει ο Dworkin. Το διοξείδιο του τιτανίου είναι ένα συνηθισμένο συστατικό στα αντηλιακά, και είναι λευκό όπως είναι μια κιμωλία. Ένα διαστημικό σκάφος θα μπορούσε να πάει σε ένα επικίνδυνο αστεροειδή, να μπει σε τροχιά γύρω του, και να τον ψεκάσει με μια τέτοια μπογιά.

"Αν έχετε στη διάθεσή σας 50 χρόνια, όπου θα μπορούσατε να τον εκτρέψετε αρκετά μακριά, αυτό θα μπορούσε να είναι μια πολύ πιο  απλούστερη λύση από την αποστολή  πυρηνικών όπλων», λέει ο Dworkin.












Εικόνες ραντάρ του κοντινού στη Γη αστεροειδή ‘’Δίδυμος’’ και του μικρού του δορυφόρου το 2003. Ο ‘’Δίδυμος’’  θα είναι ο στόχος της δοκιμής AIDA για μια κινητική επίδραση σε ένα μικρό αστεροειδή.
          Εικόνα: NASA

Εάν αυτό δεν λειτουργήσει, μια ώθηση θα μπορούσε να έχει επιτυχία . Η NAΣA και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) σχεδιάζουν να  μελετήσουν μια τέτοια λύση με μια αποστολή που ονομάζεται : οι Επιπτώσεις της πτώσης αστεροειδή και ή εκτίμηση της Εκτροπή του (Asteroid Impact and Deflection Assessment με ακρωνύμιο AIDA), η οποία θα προσκρούσει έναν  δορυφόρο πάνω σε έναν αστεροειδή το 2020.

Αν δεν έχουμε 50 χρόνια ή έναν αρκετά γρήγορο πολιορκητικό κριό, μπορεί να χρειαστεί αντ’ αυτού να σπάσουμε τον αστεροειδή που μας απειλεί. Η Catherine Plesko του Εθνικού Εργαστηρίου του Λός Άλαμος των ΗΠΑ  (Los Alamos National Laboratory),  χρησιμοποιεί υπερυπολογιστές για να μελετήσει πώς να κομματιάσει αστεροειδείς με τη χρήση πυρηνικών εκρήξεων και ‘’κινητικών συγκρούσεων ," ουσιαστικά γιγαντιαίες διαστημικές οβίδες.

"Η τεχνολογία γύρω από αυτές τις οβίδες είναι πραγματικά πολύ καλή , επειδή αναχαιτίζεται το αντικείμενο σε πολύ υψηλές ταχύτητες, έτσι ώστε να καταλήγει να είναι πιο αποτελεσματική λύση από ότι τα συμβατικά ισχυρά εκρηκτικά», δήλωσε η Catherine  Plesko σε μια συνεδρίαση της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης, τον Δεκέμβριο. "Εάν όμως χρειάζεστε πραγματικά πολλή ενέργεια, μια πυρηνική έκρηξη είναι ο τρόπος για να πάρετε τη μεγαλύτερη δυνατή ποσότητα ενέργειας έξω από το αντικείμενο, με το μικρότερο δυνατό δοχείο."

Οι προσομοιώσεις της περιλαμβάνουν εξισώσεις που περιγράφουν τον τρόπο ροής των υγρών, τα σημεία βρασμού και τήξης των βράχων, ανάλογα με την πυκνότητα τους, πώς διαδίδονται το φως και η ενέργεια, και άλλα περί φυσικής. Στη συνέχεια, μπορεί να δημιουργήσει ένα μοντέλο για ένα συγκεκριμένο αστεροειδή, και να παρατηρήσει το πώς αυτό το μοντέλο ανταποκρίνεται μέσα σε μια οβίδα.

Εάν η Γη αποφασίσει αντ’ αυτού τη χρήση πυρηνικών, η έκρηξη δεν θα πρέπει να ανατινάξει τον αστεροειδή από μέσα. Το σχέδιο θα απαιτούσε την εκτόξευση ενός πύραυλου με τη πυρηνική βόμβα, σαν ωφέλιμο φορτίο του (μια επικίνδυνη προοπτική, που μπορεί να προκαλέσει έκρηξη πάνω από το πεδίο εκτόξευσης) το οποίο θα είχε σαν στόχο φυσικά τον αστεροειδή. Η έκρηξη της βόμβας στην επιφάνεια του αστεροειδή θα μπορούσε να διαταράξει το εσωτερικό του αρκετά για να τον σπάσει σε κομμάτια, μετατοπίζοντας έτσι την πορεία του, περιορίζοντας με αυτό τον τρόπο την απειλή για τη Γη.



"Η πυρηνική εκτροπή, είναι πραγματικά η καλύτερη ιδέα, γιατί έτσι μπορούμε να εντατικοποιήσουμε τους υπολογισμούς, πριν καν χρειαστεί να εξετάσουμε αν πρέπει κάνουμε κάτι πραγματικό,» λέει η Plesko.

Αν πράγματι χρειαστεί να κάνουμε κάτι, αυτό δεν θα συμβεί ‘’εν μία νυκτί’’. Χρειάζονται τουλάχιστον πέντε χρόνια για να σχεδιαστεί, να κατασκευαστεί και να εκτοξευτεί ένα διαστημικό σκάφος που μπορεί να εκτρέψει ή να καταστρέψει έναν αστεροειδή ή έναν κομήτη, σύμφωνα με τον αστρονόμο  Joseph Nuth του Γκόνταρντ, ο οποίος λέει ότι οι άνθρωποι θα ήταν σοφό να χτίσουν ένα διαστημικό σκάφος τώρα, και στην ιδανική περίπτωση δύο: ένας παρατηρητής που θα μπορούσε να αποσταλεί γρήγορα για να μάθει περισσότερα σχετικά με τον αστεροειδή, και ένας αναχαίτιστής που θα μπορούσε να τον εκτρέψει.

"Αν μπορέσουμε να το κατασκευάσουμε τώρα με ένα φυσιολογικό σχεδιασμό, και να αποθηκεύσουμε αυτό τον αναχαιτιστή, μπορούμε να τον εκτοξεύσουμε σε λιγότερο από ένα χρόνο," εξήγησε κατά τη συνεδρίαση της AGU. "Αυτό θα μπορούσε να μετριάσει την πιθανότητα μιας ύπουλης επίθεσης από έναν  αστεροειδή που προέρχεται από ένα μέρος που είναι δύσκολο να παρατηρηθεί, εάν είναι μπροστά προς τον Ήλιο*». (Το μετέωρο του Τσελιαμπίνσκ ήταν ένας τέτοιος αστεροειδής.)

Δεν υπάρχει ακόμα ΚΑΜΙΑ αποστολή εκτροπής αστεροειδών από κανένα Διαστημικό οργανισμό, αλλά οι επιστήμονες γνωρίζουν και κάνουν πολύ περισσότερα σήμερα από ότι έκαναν, πριν από 15 χρόνια, λέει η  Bottke.

"Υπήρξε μια εποχή, όπου δεν είχαμε ένα πρόγραμμα για να ανιχνεύσουμε για τέτοια αντικείμενα, και ότι έγινε, έγινε με ιδιωτική πρωτοβουλία . Είχαμε ανθρώπους σαν τον αστρονόμο Γιουτζίν Μέρλ Σουμάκερ (Eugene Merle Shoemaker) που πηγαινοέρχονταν κάθε μήνα στο Αστεροσκοπείο Palomar ψάχνοντας για αυτούς», λέει ο Bottke. "Τώρα έχουμε 50 εκατομμύρια δολάρια το χρόνο για να ψάξουμε για αυτούς. Τώρα κατασκευάζουμε σοβαρές επιστημονικές αποστολές για να δούμε αυτά τα αντικείμενα."

Η Bottke και άλλοι λένε ότι η αύξηση της ευαισθητοποίησης για τις  απειλών από αστεροειδείς έχει επίσης ένα όφελος για την επιστήμη, και για τους ανθρώπους που μελετούν αστεροειδείς όχι μόνο ως προάγγελοι καταστροφών, αλλά και σαν αγγελιοφόροι για τη δημιουργία της Γης.

"Η πιθανότητα ότι οποιοσδήποτε μεγάλος αστεροειδής πρόκειται να μας χτυπήσει στο εγγύς μέλλον, είναι αρκετά χαμηλή," λέει η Bottke. "Γι’ αυτό πρόκειται να επικεντρωθώ στα πιο…εμψυχωτικά μέρη των αστεροειδών."

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 *Τα δυνητικά επικίνδυνα αντικείμενα είναι εκείνα που δεν φωτίζονται από τον Ήλιο και κατά συνέπεια είναι πολύ δύσκολη έως αδύνατη η θέαση τους.

Πηγές: nbcnews.com
            el.wikipedia.org
            en.wikipedia.org
            The Daily Galaxy


 Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας
 Για διορθώσεις, απορίες, ή συμπληρώματα γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com