30 юни 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Гениална система срещу астероиди може да е единственият шанс на Земята при заплаха от удар

Защита в последната минута срещу астероид може да го заличи преди удара

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 04 март 2022 в 00:01 115520
Кредит: Universe Today

Астероиден удар като унищожилия динозаврите, може да унищожи и нас, и последиците от милиони години еволюция.

За щастие, учени и инженери мислят неуморно за планетарната ни защита. Един от тези учени е професор Филип Любин (Philip Lubin) от Калифорнийския университет в Санта Барбара. Любин развива идеята си, наречена PI-Terminal Defense for Humanity. PI е съкращение от Pulverize It ("пулверизирай го") и Любин смята, че раздробяването на насочващ се към удар обект на малки парченца е най-добрият ни начин да се предпазим от астероид, когато не разполагаме с време.

Любин представи идеята си за PI Planetary Defense на конференцията за планетарна отбрана през 2021 г. Идеята му вече е носител на награда за фаза 1 в програмата на НАСА за иновативни усъвършенствани концепции (NIAC). NIAC има за цел да насърчава и подкрепя визионерски идеи, които могат да се трансформират в бъдещите мисии на НАСА. НАСА управлява Службата за координация на планетарната отбрана (PDCO), а идеята за PI Planetary Defense на Любин отговаря на задачите на тази служба.

Заплахата от астероиден удар е реална. Огромен астероид като този, който унищожи динозаврите, ще убие нашата цивилизация. Сблъсквали сме се с по-незначителни заплахи, като Тунгуското събитие и Челябинския метеор, но можем ли да разчитаме на късмета, че и в бъдеще ще избегнем опустошителни удари? Това не би било разумно.

„Досега човечеството бе пощадено от мащабна катастрофа, но разчитането на „късмет“ е лоша стратегия в дългосрочен план“, коментира Филип Любин през 2021 г.

НАСА е заета с намирането и каталогизирането на астероиди, които представляват заплаха за Земята. Но това е само начална стъпка. Трябва да се разработят начини за защита на Земята от катастрофален удар.

Голяма част от плановете за смекчаване на въздействието на опасни астероиди изискват дълги срокове за изпълнение. Ако знаем месеци или години по-рано кога астероид ще удари Земята, можем да изпратим апарат, който с кинетичен удар да пренасочи астероида. При достатъчно време за изпълнение дори на малък кинетичен удар може да пренасочи голям астероид далеч от нас.

Но какво ще стане, ако времето е малко? Ами ако разберем твърде късно? Ами ако стартът на такава ракета закъснее или се провали по някакъв начин? Тогава може да разчитаме на идеята на Любин за PI.

Основната идея на PI е да разбие астероид на по-малки отломки, които след това да изгорят в земната атмосфера. В статия за NIAC от 18 февруари 2022 г., Любин пише:

„В кратки сценарии за прихващане, астероидните фрагменти с максимален диаметър ~10 метра позволяват на земната атмосфера да подейства като „абсорбатор на отпадъци“, където фрагментите или изгарят в атмосфера или въздушен взрив като първичен канал на енергия преминаващ по пространствено и времево декорелирани ударни вълни".

В сценария Pulverize It астероид, насочващ се към Земята, ще бъде ударен с апарат с набор от пръти, някои с експлозиви. Астероидът или кометата ще бъдат разбити на по-малки парчета, които представляват малка заплаха. Кредит: Lubin/Experimental Cosmology Group, UCSB.

Идеята на PI е да се проектира ракета, която прилага не само кинетичен удар, но и експлозивен. Ударното устройство ще бъде снабдено с проникващи пръти, които да пробият астероида. Някои пръти ще бъдат запълнени с експлозиви и получената експлозия ще разбие болида на по-малки парчета, да се надяваме с диаметър 15 м или по-малко. Парчетата биха образували облак от отломки. В зависимост от размера на болида, размера на устройството и разстоянието от Земята при взривяване, някои от отломките могат да ударят Земята. Но голяма част от тях ще бъдат унищожени от триенето със земната атмосфера.

„Ефективността на подхода зависи от времето за прихващане и размера на астероида, но позволява ефективна защита срещу астероиди в класа с диаметър многостотин метра и на практика може да елиминира заплахата от масово унищожение“, обяснява Любин.

Тази фигура показва два фрагмента облака в резултат на успешни прихващания. Горната част е по-малък астероид, а долу е по-голям астероид. Обърнете внимание как някои от фрагментите биха пропуснали напълно Земята при по-голям астероид. Кредит: Lubin 2021.

Според Любин PI системата може да бъде в орбита около Земята или дори да се помещава на лунна база.

„В сравнение с други сценарии за намаляване на заплахите, този подход е изключително ефективен, тестван и приложим подход с логична пътна карта за разработка и тестване. Предварителното разполагане на системата в орбита или лунна база позволява бърза реакция от порядъка на по-малко от ден, ако е необходимо“, отбелязва Любин.

„Голямото предимство на този подход е, че позволява последна защита в случай на кратко време за предупреждение и да се намали разстояние,то до целта, когато отклонение на орбитата е неосъществимо“, обяснява Лубин. „Дори прихващания, близки до Луната с времена на прихващане от няколко часа преди удара, са ефективни.“

Луната има няколко предимства. От една страна, тя няма атмосфера, така че като база за наблюдение на астероидната среда близо до Земята,  би позволила „оптично/NIR LIDAR откриване на входящи астероиди на далечни разстояния“. Луната също има по-ниска скорост за старт на ракета в сравнение със Земята, което прави изстрелванията по-лесни и по-евтини.

Изстрелването на голям експлозивен ударен апарат от Земята също става все по-осъществимо с времето. Тежки ракети-носители като Falcon Heavy на SpaceX, Space Launch System на НАСА и други предвещават нова ера на мощни ракетни технологии.

Любин смята, че системата PI се нуждае само от пет часа преди прозореца на удара, за да унищожи астероид с размера на Тунгуския обект. Този обект вероятно е бил с диаметър около 50 метра и е експлодирал със сила от около 10 мегатона. Той събаря милиони дървета в отдалечена част на Сибир. Ако обект с такъв размер избухне над някой от нашите градове, това би било опустошително.

Паднали дървета от Тунгусското събитие през 1908 г.

Метеорът в Челябинск взриви прозорците на сградите и причини наранявания, а диаметърът му бе едва около 20 метра.

Метеорит проблясва в небето над Челябинск, Русия. Това изображение е от камера на автомобил.

Системата може да работи и когато става въпрос за масивни астероиди като Апофис. Апофис ще премине близо до Земята през 2029 г., но няма да засегне Земята. Въпреки това, ако премине през така наречената „гравитационна ключалка“ по време на прелитането си през 2029 г., може да бъде избутан достатъчно, за да може да удари Земята при следващото прелитане. Апофис е с диаметър около 370 метра, а мощността му е около четири гигатона. Любин е уверен, че неговата PI система може успешно да унищожи астероиди с размерите на Апофис 10 дни преди удара.

Концепция на художник за астероида 99942 Апофис. Кредит: NASA/Caltech/JPL

Ще бъде интересно да видим как по-нататък Любин ще развие идеята си за защита от астероиди Pulverize It.

НАСА стартира своята мисия, наречена DART (Double Asteroid Redirection Test - Тест за двойно пренасочване на астероиди) през ноември 2021 г. DART се насочва към двойната астероидна система на Дидим и неговия по-малък спътник, Диморфос, който обикаля около Дидим.

Диморфос не е на траектория към Земята. DART е чисто тестова мисия и въздействието върху Диморфос ще доведе до лека промяна в траекторията на двойната астероидна система. НАСА ще наблюдава системата след удара, за да види дали мисията е била успешна.

Анимация визуализира подхода на DART към неговата астероидна цел. Кредит: NASA/Johns Hopkins APL

Но няма причина да не се разработят паралелно множество системи за защита от астероиди. Това може да е най-разумният начин. След като ставаме все по-добри и по-добри в намирането на всички астероиди, които заплашват Земята, ще бъдем по-подготвени за прихващане на астероиди с кратко време за изпълнение. Но нито една система не е безгрешна.

Би било разумно човечеството да разработи друга система, която да стартира бързо и да бъде използвана за кратко време. Тогава можем да погледнем към небето и да сме спокойно.

Източник: Last-Minute Defense Against an Asteroid That Could Obliterate it Before Impact, Universe Today


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Космология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.