Asteroidien taipumisstrategiat

Strategiat taivuttamiseksi asteroidit ovat menetelmät, joilla NEOS voitaisiin suunnata estää törmäyksen kanssa maapallon . Näiden asteroidien tai komeettojen kiertoradalla - myös niiden englanninkielisellä lyhenteellä NEO ( Near-Earth object ) - on ominaista leikata maapallo tai lähestyä sitä hyvin läheisesti. Säännöllisesti osa heistä osui planeettamme. Jos pienin näistä esineistä ei aiheuta vahinkoa, muutama kymmenen metriä suurempi esine voi aiheuttaa monia uhreja, mutta niiden taajuus on hyvin pieni. Yhden kilometrin halkaisijan ulkopuolella vaikutuksella voi olla maailmanlaajuisia vaikutuksia. 1990-luvun lopusta lähtien tietyt hallitusjärjestöt, erityisesti NASA, ovat ottaneet tämän uhan huomioon, ja katastrofien välttämiseksi on kehitetty strategioita. Nämä koostuvat ensin uhkaavien NEO: iden kiertoradan tunnistamisesta ja luonnehtimisesta tyhjentävällä tavalla. Vaikutusten estämiseksi on välttämätöntä poiketa niiden liikeradasta. Useita testattavia menetelmiä on tunnistettu: iskulaite, painovoimatraktori, Yarkovsky-efektin muokkaus jne. NASA kehittää DART- operaatiota, jonka pitäisi antaa mahdollisuuden arvioida vaikutuksen vaikutusta pieneen asteroidiin. Se on tarkoitus käynnistää vuonna 2021.

Määritelmä

Riittävän massiivinen iskulaitetta , asteroidi tai komeetta, voisi jos se törmää planeettamme, syy jättimäinen tsunamien tai korotuksen valtavia määriä pölyä ilmakehään, estää auringonsäteiden ja aiheuttaen keinotekoisen talven. Maata on 65 miljoonaa vuotta, törmäys maapallon ja halkaisijaltaan noin 10 km : n kohteen välillä olisi johtanut liitukauden sukupuuttoon .

Teoriassa todennäköisyys tällaisen tapahtuman on alhainen, mutta viimeaikaisten tapahtumien, kuten törmäys komeetta Shoemaker Levy 9 Jupiter tai uhka lähes Maan asteroidi (99942) Apophis (kerralla luokitellaan taso 4 päälle Torinon asteikko ), herätti tutkijat - ja yleisölle - on uhka. Teknologian kehitys antaa mahdollisuuden kuvitella tiettyjä puolustusvaihtoehtoja.

Puolustus iskulaitteita vastaan

Useita menetelmiä on suunniteltu estämään lähellä maata oleva esine koskemasta maata. Tavallisesti tähän liittyy lähellä maapalloa olevan objektin kiertoradan muuttaminen työntämällä taivaankappaleeseen. Jos työntövoima on täsmällinen, sitä tulisi käyttää, kun keho on afelionissaan ( huipussaan ). Voit myös käyttää heikompaa mutta jatkuvaa työntövoimaa. Mitä enemmän ennakoimme lentoradan korjaamista, sitä vähemmän sen on oltava tärkeä.

Tärkeimmät tutkitut menetelmät ovat seuraavat:

Ensimmäinen taipumismenetelmä, jonka NASAn Deep Impact -avaruuskoetin on jo toteuttanut aivan eri tarkoitukseen , koostuu avaruusaluksen laukaisemisesta lähellä maapallon maalaitetta. Tämän menetelmän on testattava amerikkalaisen avaruusjärjestön DART : n, jonka on muutettava vuonna 2021 asteroidin (65803) Didymoksen lentorata . Iskunhetkellä asteroidin nopeutta muutetaan momentin säilymislain vuoksi :

M 1 x V 1 + M 2 x V 2 = (M 1 + M 2 ) x V 3
M 1 massa avaruusaluksen, M 2 massa komeetta, V 1 nopeus avaruusaluksen, V 3 nopeus komeetta iskun jälkeen, M 1 ja M 2 vastaavien massa avaruusaluksen ja komeetta. Nopeudet ovat vektoreita.

Elokuvateatterin suosima menetelmä ( Armageddon ) koostuu asteroidin hajottamiseen tarkoitetun ydinräjähdyksen aiheuttamisesta . Tämä ratkaisu on teknisesti toteutettavissa, mutta sillä on merkittäviä haittoja. Sen vaikutuksia ei voida hallita, ja sen tehokkuus on vielä osoitettava. Tämä olisi ratkaisu, jota voidaan pitää viimeisenä keinona.
Tehokkaampi menetelmä olisi räjähtää ydinvaraus pinnalla tai lyhyellä etäisyydellä NEO: sta impulssin lähettämiseksi sille pirstoutumatta. Tämä tekniikka herättää kaksi ongelmaa: toisaalta on välttämätöntä onnistua hallitsemaan generoidun impulssin vektori ja toisaalta ydinpanoksen räjähdys voi nostaa poliittisia ongelmia. Tämä on harkittava ratkaisu, kun irtisanomisaika on hyvin lyhyt.
Painovoimatraktori on menetelmä, joka käyttää maan lähellä olevan laitteen ja avaruusaluksen keskinäistä painovoimaa. Jälkimmäinen ylläpitää vakioetäisyyttä NEO: sta sähkökäyttöä käyttäen. Massansa ansiosta se kohdistuu asteroidiin erittäin kevyen voiman, joka ajan mittaan muuttaa kiertorataa riittävästi. 20 tonnin avaruusalus voisi tällä menetelmällä riittävästi ohjata 200 metrin asteroidia pysymällä vuoden lähellä sen lähellä, edellyttäen, että tämä operaatio suoritetaan 20 vuotta ennen odotettua vaikutusta.
Käytön Yarkovsky vaikutus , joka on tuottama voima ero auringon absorptio- ja säteilevä lämpö päästöt. Tätä voimaa, joka myötävaikuttaa pysyvästi maapallon lähellä olevan koneen kiertoradan muokkaamiseen, voidaan muuttaa esimerkiksi asettamalla ruutu Auringon ja asteroidin väliin tai muuttamalla jälkimmäisen albedoa (esimerkiksi kerrostamalla musta tai valkoinen pinnoite pinta). Tämän voiman voimakkuus on hyvin heikko, mutta ajan mittaan se voi sallia halutun poikkeaman saavuttamisen.
Toinen menetelmä koostuisi käyttövoimajärjestelmän asentamisesta pienelle asteroidille sen liikeradan muuttamiseksi ja maan lähellä olevaa maata uhkaavan laitteen iskemiseksi. Tätä menetelmää on kuitenkin vaikea toteuttaa, eikä sen vaikutuksia voida hallita.
Räjähdyksen taipuma tarkoittaa avaruusaluksen sijoittamista pienelle etäisyydelle asteroidista ja ionimoottorin ohjaamista asteroidin pintaa kohti. Työnnetyt ionit palautuvat asteroidin pinnalta ja painavat sitä. Avaruusaluksella on toinen propulsio, joka on suunnattu vastakkaiseen suuntaan ensimmäisen moottorin tuottaman liikkeen neutraloimiseksi. Ionimoottorilla, jonka ominaisimpulssi on 3000 sekuntia, taipuma voidaan saavuttaa vuoden kuluttua 2 tonnin avaruusaluksella. Jos moottorin spesifinen impulssi on 10000 sekuntia, avaruusaluksen massa voidaan puolittaa.

Huomautuksia ja viitteitä

Émeline Ferard, " He haluavat tuhota asteroidit ydinpommilla kuten Harmagedonissa " , osoitteessa maxisciences.com ,21. marraskuuta 2012
(sisään) Claudio Bombardelli, Jesus Peláez ym. , " Ionisäteen paimenkoira asteroidien taipumalle " , Journal of Guidance, Control and Dynamics ,tammikuu 2011, s. 1-6 ( lue verkossa )

Bibliografia

(en) Lähellä maata sijaitsevien esineiden tutkimusten ja vaarojen lieventämisstrategioiden tarkastelukomitea, Avaruustutkintalautakunta, Puolustamalla maapalloa: Lähellä maata sijaitsevien esineiden tutkimukset ja vaarojen lieventämisstrategiat , KANSALLISET AKATEMIAT LEHDISTÄ2010, 152 Sivumäärä ( ISBN 978-0-309-15721-6 , lue verkossa ) - Amerikan tiedeakatemian laatima erittäin yksityiskohtainen raportti vuodelta 2010, jossa arvioidaan lähellä maapalloa olevien esineiden riskit ja keinot niiden hoitamiseksi.
(en) NASA, tiede- ja teknologiapolitiikan toimisto, liittovaltion hätätilanteiden hallintovirasto, ..., kansallinen maan lähellä olevien esineiden valmiusstrategia ja toimintasuunnitelma (strategia ja toimintasuunnitelma) , Maison Blanche,2018, 23 Sivumäärä ( lue verkossa ) - Yhdysvaltojen strategiasuunnitelma planeettojen puolustuksen alalla seuraavien 10 vuoden ajan.
(en) Tiede-, avaruus- ja teknologiakomitea (edustajainhuone), avaruudesta aiheutuvat uhat: katsaus Yhdysvaltain hallituksen pyrkimyksiin seurata ja lieventää asteroideja ja meteoreita (osa I ja osa II) , Yhdysvaltain kongressi,2013, 195 Sivumäärä ( lue verkossa ) - Kuulemiset aiheesta NEO-uhkien tunnistaminen ja vastatoimien toteuttaminen.
(en) NASA, maan lähellä olevien esineiden tutkimus ja vaihtoehtojen taipuma-analyysi (raportti kongressille) , NASA,2007, 28 Sivumäärä ( lue verkossa ) - NASA: n Amerikan kongressille laatima raportti, jossa luetellaan eri skenaariot maan lähellä olevien kohteiden havaitsemiseksi ja menetelmät, joiden avulla ne voidaan ohjata.

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Mahdollisesti vaarallinen esine (PHA)
Lähellä maata oleva esine (NEO), mahdollisesti vaarallinen esine (PHA), lähellä maata oleva asteroidi
NEOWISE , NEOSM- avaruusoperaatiot, jotka on tarkoitettu NEO-laitteiden havaitsemiseen
Catalina Sky Survey , Pan-STARRS , LSST, maanpäälliset observatoriot, jotka on tarkoitettu NEO: n havaitsemiseen
Don Quixote , AIDA , Hera , DART -tehtävät testata NEO: iden taipumista
Torinon asteikko , Palermo-asteikon riskinarviointi
Chicxulub ( liitukauden sukupuutto ), meteoriittikraatteri , Toungouska , Tšeljabinskin lähellä maapalloa iskeytyneet maapallot
Luettelo maan lähellä olevista asteroideista
Iskulaite , iskukraatteri , luettelo maapallon iskukraattereista