Bir asteroit dünya üzerinde yıkıcı bir etkiye neden olacaksa, insanlar onu patlatmak için nükleer bomba kullanmalı mı?
Astronomik gözlemlere göre, 13 Nisan 2029'da, Eyfel Kulesi'nden daha geniş bir buz uzay kayası dünyayı saniyede 30 kilometre hızla geçecek. Bu, önümüzdeki on yıl içinde dünyanın yörüngesinden geçen en büyük asteroit olacak En yenisi. "Apophis 99942" (Mısır'ın kaos tanrısının adı) olarak adlandırılan bu asteroidin gözlemleri, 2029'daki bir geçişin onu dünyanın yerçekimi alanının bir parçası olan bir yerçekimi anahtar deliğinden geçireceğini göstermiştir. Pozisyon, asteroidin yörüngesini çekecek.
Bu yüzden 2036'daki bir sonraki uçuşta asteroid yıkıcı bir etkiye sahip olabilir Neyse ki, yeni gözlemler asteroidin 2029 ve 2036'da Dünya üzerinde kaza olmadan uçacağını doğruladı. . Bununla birlikte, çoğu bilim adamı, bir asteroidin Dünyamızla çarpışması durumunda, asteroidi saptırmak için bir strateji düşünmek için asla erken olmadığına inanıyor. MIT araştırmacıları, yaklaşmakta olan asteroidin yörüngesini hangi türün en başarılı şekilde saptıracağını belirlemek için bir çerçeve tasarladı.
Araştırma yöntemi, asteroidin kütlesini ve momentumunu, asteroid ile yerçekimsel anahtar deliği arasındaki mesafeyi ve bilim insanının yaklaşan bir çarpışma için uyarı süresini hesaba katar ve bunların hepsinde belirli bir belirsizlik vardır ve araştırmacılar da bu faktörleri dikkate alır. Belirli bir asteroit için en başarılı görevi belirlemek. Araştırmacılar yöntemi, Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi'nin (NASA) operasyonel bir görevi olan OSIRIS-Rex'in de hedefi olan Dünya'ya yakın başka bir asteroid olan Apophis ve Bennu asteroitlerine uyguladılar.
Bennu'nun yüzey malzemesi örneklerinin 2023'te Dünya'ya geri gönderilmesi planlanıyor. REXIS, bu misyonun bir parçası olarak Massachusetts Institute of Technology tarafından tasarlanmış ve üretilmiş bir alettir.Misyonu, asteroitlerin yüzeyindeki bol kimyasal elementleri karakterize etmektir. Acta Astronautica'da yayınlanan bir araştırma makalesinde, araştırmacılar, bir asteroidin Apofi'den başarılı bir şekilde sapması muhtemel olan yerçekimsel anahtar deliğine baktığı çeşitli durumları listelemek için karar haritasını kullandılar. Asteroitlerin ve Bennu'nun görev türü.
Patlamak için nükleer bomba mı kullanacaksınız?
Bu yöntem, potansiyel olarak tehlikeli Dünya'ya yakın asteroitleri transfer etmek için en uygun görev yapılandırmalarını ve aktiviteleri tasarlamak için kullanılabilir. Bu çalışmanın baş yazarı ve Massachusetts Institute of Technology Havacılık ve Uzay Bilimleri Bölümü'nde eski bir yüksek lisans öğrencisi olan Sung Wook Paek şunları söyledi: Bir asteroid yerçekimsel bir anahtar deliğinden geçtiğinde ve Dünya ile çarpışmak üzereyken, çoğu insan son dakikada saptırma stratejilerini değerlendirecektir. Anahtar deliğinin Dünya çarpmadan çok önce geçmesini engellemekle ilgileniyorum Bu, önleyici bir grev gibi, o kadar da kaotik değil. Paekin MITdeki ortak yazarları Olivier de Weck, Jeffrey Hoffman, Richard Binzel ve David Millerdir.
2007'de Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), ABD Kongresi'ne sunulan bir raporda şu sonuca vardı: Bir asteroid dünyaya bakıyorsa, en etkili saptırma yöntemi uzaya bir nükleer bomba fırlatmaktır. Patlama, ancak o zamana kadar dünyanın herhangi bir nükleer radyasyonla savaşması gerekecek. Asteroitlerin etkisini azaltmak için nükleer silahların kullanılması, gezegen savunma camiasında hala tartışmalı bir konudur. İkinci en iyi seçenek, bir uzay aracı, roket veya başka bir mermi olan bir "kinetik çarpma tertibatı" fırlatmaktır.Doğru yönde hedefleniyorsa ve yeterince hızlıysa, asteroitle çarpışacak ve onu yapmak için momentumunun bir kısmını aktaracaktır. Yol dışında.
Gezegenin "katilinin" yörüngesini saptırın
Fiziğin temel prensipleri biraz bilardo oynamaya benziyor ancak, Uzay ve Mühendislik Sistemleri'nden Profesör Dweck şunları söyledi: Herhangi bir dinamik çarpmanın başarılı olabilmesi için, asteroitlerin kütle, momentum, yörünge ve yüzey bileşimi gibi özelliklerinin "tükenmiş" olması gerekir. Muhtemelen doğru "biliyorum". Bu, bilim adamlarının ve görev yöneticilerinin sapma görevlerini tasarlarken belirsizliği dikkate almaları gerektiği anlamına gelir. Misyonun başarı olasılığı% 99.9 mu yoksa sadece% 90 mı? Potansiyel gezegen katillerini saptırmak söz konusu olduğunda, bunun önemli olduğuna bahse girebilirsiniz. Bu nedenle, belirsizlik seviyesine göre görevler tasarlarken daha akıllı olmalıyız, bu konuya daha önce hiç kimse bu şekilde bakmamıştı.
Araştırmacılar, asteroidin bir dizi belirsiz özelliği göz önüne alındığında, asteroid saptırma görevinin tipini belirlemek için bir simülasyon kodu geliştirdiler. Söz konusu görev, asteroidi yörüngeden dışarı itmek için mermilerin uzaya fırlatıldığı temel bir kinetik enerji çarpma tertibatı içeriyor. Diğer değişiklikler arasında, daha sonra fırlatılacak mermilerin özelliklerini belirlemek için önce asteroitleri ölçmek için keşif görevlileri göndermek veya biri asteroidi ölçmek, diğeri asteroidi biraz yörüngenin dışına itmek ve ardından daha büyük bir mermi fırlatmak için iki keşif uydusu göndermek yer alıyor. , Böylece asteroit neredeyse kesinlikle Dünya'nın yanından geçecek.
Yerçekimi anahtar deliğini kapatın
Araştırmacılar asteroidin kütlesi, momentumu ve yörüngesi gibi belirli değişkenleri ve bu değişkenlerin her birinin belirsizlik aralığını simülasyona girerler. En önemlisi, asteroid ile yerçekimsel anahtar deliği arasındaki mesafeyi ve asteroidin anahtar deliğinden geçmeden önceki zamanı düşünün. Bu yerçekimsel anahtar deliği bir kapı gibidir, açıldığında, asteroit yakında yeryüzüne yüksek bir olasılıkla çarpacaktır. Araştırmacılar, yerçekimsel anahtar delikleri Dünya'ya göre bilinen birkaç asteroidden ikisi olan Apophis ve Bennu üzerinde simülasyonları test ettiler.
Çalışma, her bir asteroid ve ilgili yerçekimi anahtar delikleri arasındaki farklı mesafeleri simüle etti ve her mesafe için, bir asteroidin yeryüzüyle çarpışmalardan kaçınması için saptırılması gereken bir "güvenli liman" alanı hesapladı ve ayrıca Yakındaki diğer anahtar deliklerinden geçmekten kaçının. Ardından, bilim adamının hazırlanması gereken süreye bağlı olarak, asteroidi güvenli bir limana yönlendirmede üç ana görev türünden hangisinin en başarılı olacağını değerlendirdi. Örneğin, Apophis beş yıl veya daha uzun bir süre sonra anahtar deliğinden geçerse.
Bu nedenle, ana çarpma aracı gönderilmeden önce, biri asteroidin boyutunu ölçmek, diğeri asteroidin yörüngeden sapmasını ölçmek için iki keşif uydusu göndermek için yeterli zaman var. İki ila beş yıl içinde bir anahtar deliği kanalı varsa, asteroidi ölçmek ve daha büyük bir merminin parametrelerini ayarlamak için bir keşif uydusu göndermek ve ardından asteroidin yönünü değiştirmek için çarpma tertibatını göndermek için zaman olabilir. Apophis bir dünya yılı veya daha kısa bir sürede anahtar deliğinden geçerse, çok geç olabilir. Büyük çarpanlar bile bu zaman diliminde asteroide ulaşamayabilir.
Bennu asteroidi benzer bir örnek, ancak bilim adamları onun malzeme bileşimi hakkında daha fazla bilgi sahibi olsalar da, bu da bir mermi fırlatmadan önce gözlem uyduları göndermenin gerekmeyebileceği anlamına geliyor. Araştırma ekibi, yeni simülasyon aracı ile gelecekte diğer saptırma görevlerinin başarısını değerlendirmeyi planlıyor. Fırlatma sayısını değiştirebilir, birden fazla küçük uzay aracı fırlatabilir ve asteroitlerle tek tek çarpışabilir veya aydan fırlatabilir veya hurda uyduları kinetik enerji çarpma aracı olarak kullanabiliriz.Araştırmalar bir karar haritası oluşturdu, Görevin bir prototipini oluşturmamıza yardımcı olabilir.
Brocade | Araştırma / Gönderen: Massachusetts Institute of Technology
Referans Dergisi "Journal of Astronautics"
DOI: 10.1016 / j.actaastro.2019.10.042
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Bilimsel Araştırma, Popüler Bilim
Takip edin Bokeyuan Daha fazlasını görün Damei Universe Science
