Sembra piuttosto una patata. Hemera/Thinkstock Se fossi perseguitato da un assassino, proveresti a fermarlo o a lei, Giusto? Ora diciamo che il tuo assassino è una roccia spaziale a forma di patata dell'Idaho. Cosa faresti al riguardo? Abbastanza interessante, le probabilità che tu venga ucciso per mano di un pazzo sono circa una su 210 [fonte:Bailey]. Le probabilità di essere uccise da una patata cosmica sono un po' inferiori, circa una su 200, 000 a 700, 000 nel corso della tua vita, a seconda di chi sta facendo il calcolo [fonti:Bailey, Treccia]. Ma ecco il problema:nessuna persona, nemmeno una persona malvagia come Hitler, potrebbe spazzare via l'intera razza umana. Un asteroide potrebbe. Se una roccia di appena 6 miglia (10 chilometri) di diametro colpisse la nostra bella, mondo blu, sarebbe adiós muchachos per ognuno di noi [fonte:Plait].
Così, fermare un asteroide dall'accecare la Terra ha senso, ma è anche possibile? E se è possibile, possiamo permettercelo? La risposta alla prima domanda potrebbe sorprenderti, perché ci sono, infatti, molti modi diversi per contrastare una roccia spaziale. (Nessuno ha mai detto che fossero intelligenti.) Quanto potrebbe costare rimane incerto nella migliore delle ipotesi. Soldi, però, non dovrebbe essere la preoccupazione principale quando si parla della sopravvivenza della razza umana. Quindi gettiamo questa domanda fuori dalla finestra e concentriamoci sui primi 10 modi per fermare un asteroide killer, non importa quanto pazzi (o costosi) sembrino sulla carta.
su per primo, abbiamo una soluzione basata sulla collaudata tecnologia della Guerra Fredda:le armi nucleari.
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Dai un'occhiata all'impattore che la NASA ha usato per squarciare la superficie della cometa Tempel 1 nel 2005. Immagine gentilmente concessa dalla NASA Le armi nucleari potrebbero non essere originali, ma sono un'entità conosciuta e, di conseguenza, una scelta logica se hai bisogno di far saltare un masso in mille pezzi. Questo approccio da supermacho prevede di sbattere una testata nucleare contro un asteroide in avvicinamento. C'è solo un problema:un colpo diretto su un oggetto di grandi dimensioni potrebbe romperlo solo in diversi pezzi più piccoli (ricordate "Deep Impact"?). Un'opzione migliore potrebbe essere quella di far esplodere una testata vicino all'asteroide, lasciando che il calore dell'esplosione bruci un lato della roccia. Quando il materiale evapora dalla sua superficie, l'asteroide accelererebbe nella direzione opposta, quel tanto che basta (dita incrociate) per allontanarlo dalla Terra.
Se le esplosioni non fanno per te, ma vuoi ancora colpire qualcosa, allora apprezzerai un'altra tecnica nota come deflessione cinetica dell'impattore . Il "cinetico" in questo caso si riferisce all'energia cinetica, che tutti gli oggetti in movimento hanno e che l'universo conserva. Ma stiamo anticipando noi stessi. Volta pagina per scoprire come il comportamento delle palle da biliardo potrebbe salvare il nostro pianeta.
Se hai mai giocato a biliardo, allora lo sai energia cinetica , che è l'energia posseduta da qualsiasi oggetto in movimento. L'energia cinetica di un pallino colpito è ciò che viene trasferito ad altre bilie sul tavolo. Gli astronomi credono che lo stesso principio potrebbe deviare un asteroide terrestre. In questo caso, il pallino è un'astronave senza equipaggio simile alla sonda utilizzata nella missione Deep Impact della NASA (da non confondere con il film). La massa della nave Deep Impact era di soli 816 libbre (370 chilogrammi), ma si stava muovendo davvero, molto veloce - 5 miglia (10 chilometri) al secondo [fonte:NASA].
L'energia cinetica dipende sia dalla massa che dalla velocità di un oggetto, quindi un piccolo oggetto che si muove velocemente ha ancora molta energia. Quando gli ingegneri della missione hanno sbattuto la sonda Deep Impact sulla superficie della cometa Tempel 1 nel 2005, era previsto che fornisse 19 gigajoule di energia cinetica. È l'equivalente di 4,8 tonnellate di tritolo, abbastanza per spostare leggermente la cometa nella sua orbita [fonte:NASA].
Gli astronomi non stavano cercando di alterare la traiettoria di Tempel 1, ma ora sanno che si potrebbe fare, se un asteroide o una cometa mettesse gli occhi sulla Terra. Anche con un successo alle spalle, gli scienziati riconoscono l'enorme sfida di una tale missione. È un po' come colpire una palla di cannone in corsa con un proiettile in corsa. Una mossa sbagliata, e potresti mancare completamente il tuo obiettivo o colpirlo fuori centro, facendolo rotolare o rompersi in pezzi. Nel 2005, l'Agenzia spaziale europea ha ideato il concetto di Don Quijote per migliorare le probabilità di una missione di impatto cinetico (vedi barra laterale).
Potresti classificare le armi nucleari o gli impattatori cinetici come soluzioni di gratificazione istantanea perché il loro successo (o fallimento) sarebbe immediatamente evidente. Molti astronomi, però, preferiscono avere una visione lunga quando si tratta di deflessione degli asteroidi.
Hidalgo, Sancho e Don QuijoteLascia che sia l'Europa a fondere una grande letteratura di grande impatto. La versione dell'Agenzia spaziale europea su un impattatore cinetico è soprannominata Don Quijote e prevede due veicoli spaziali:un orbiter di nome Sancho e un impattatore di nome Hidalgo. Sancho sarebbe arrivato prima all'asteroide killer, ottenere la disposizione del terreno e trasmettere i dettagli a Hidalgo. Seguendo il suo compagno, Hidalgo sarebbe arrivato con tutta l'intelligenza di cui aveva bisogno per fare un colpo preciso.
Questo sistema di vele solari a quattro quadranti (66 piedi su ciascun lato!) Viene colpito e pungolato al Glenn Research Center della NASA alla stazione di Plum Brook nel 2005. Immagine gentilmente concessa dalla NASA L'energia elettromagnetica prodotta dal sole esercita una pressione su qualsiasi oggetto nel sistema solare. Agli astronomi piace chiamarlo solare , o radiazione , pressione e ho pensato a lungo che questo flusso di energia potesse essere una fonte di propulsione per i razzi. Basta legare alcune vele a un'astronave, lascia che prendano qualche raggio e l'ingegnoso vascello lentamente, gradualmente, prendere velocità mentre i fotoni in arrivo trasferiscono il loro slancio alla vela. Potrebbe funzionare qualcosa di simile su un asteroide? Un paio di scienziati la pensano così. Supponendo che tu abbia un po' di tempo -- stiamo parlando di decenni qui -- potresti fissare delle vele solari su un asteroide, fai un po' di virata e allontana la roccia dalla Terra.
Certo, anche Bruce Willis potrebbe non essere abbastanza estremo da atterrare su un pezzo di roccia e provare a convertirlo in una barca a vela cosmica. Un'altra opzione sarebbe quella di avvolgere l'asteroide in un foglio o rivestirlo con vernice altamente riflettente. Entrambe le soluzioni avrebbero lo stesso effetto di una vela solare, sfruttando l'energia dei fotoni in arrivo. Poi ancora, chi proverà ad avvolgere un foglio di alluminio attorno a una patata gigante in viaggio, dire, a 16 miglia (25 chilometri) al secondo [fonte:Jessa]? O portare qualche milione di galloni di vernice nello spazio?
Per fortuna, c'è un'altra soluzione centrata sul sole che potrebbe non sembrare così stravagante.
Un fungo fumante, un concetto che si rivela stranamente utile nello spazio, anche Hemera/Thinkstock Hai familiarità con i puffball, Giusto? Sono i piccoli funghi rotondi che vediamo spesso nei campi e nelle foreste che si riproducono rilasciando spore attraverso un foro di uscita dalla parte superiore. Colpisci un palloncino fresco, e vedrai uscire del fumo nero in un jet.
Abbastanza strano, gli astronomi pensano di poter far fare la stessa cosa a un asteroide, anche se non colpendolo. Anziché, immaginano di parcheggiare una sonda senza equipaggio in orbita attorno a una roccia incriminata, quindi puntare un laser sulla superficie dell'oggetto. Mentre il laser riscalda il substrato roccioso, vapore e altri gas esploderanno in getti in rapido movimento. Secondo le leggi del moto di Newton, ogni scoppio di gas applica una piccola forza nella direzione opposta. Riscalda l'asteroide abbastanza a lungo, e lo farai sibilare come un bollitore e muoversi, centimetro per centimetro, fuori dal suo corso originale.
Alcuni vedono il laser come il fattore limitante in questo scenario. E se non può assorbire energia sufficiente per sostenere il riscaldamento a lungo termine? Potresti armare la sonda con una serie di specchi. Una volta che la navicella è in orbita attorno all'asteroide, è sufficiente aprire gli specchi e orientarli in modo che dirigano un raggio di luce solare concentrata verso la superficie dell'oggetto. Ciò fornisce il riscaldamento necessario senza la necessità di un laser ad alta potenza.
Poi ancora, perché non usare l'astronave orbitante senza tutti i trucchi e gli espedienti? Non ha massa e, di conseguenza, gravità? E la gravità non attira gli oggetti vicini? Come mai, sì, Signore Isacco, lo fa.
In teoria, un'astronave come Dawn, visto nel concetto di questo artista in orbita attorno all'asteroide Vesta, potrebbe alterare l'orbita di un asteroide abbastanza da permettere a tutti noi di tirare un enorme sospiro di sollievo. Immagine per gentile concessione della NASA/JPL-Caltech Ogni oggetto nell'universo, anche qualcosa di piccolo come un sassolino, ha gravità. Non puoi sentire la gravità di un sassolino perché la sua massa è così piccola, ma è ancora lì, tirando via tutto ciò che si avvicina. La parte vicina è importante perché la gravità è anche correlata alla distanza che separa due oggetti. Più sono vicini, maggiore è l'attrazione gravitazionale.
Una navicella spaziale che sfreccia attraverso il sistema solare obbedisce agli stessi principi, esercitando un'attrazione gravitazionale direttamente proporzionale alla sua massa e inversamente proporzionale alla distanza tra esso e un altro oggetto. Ora, rispetto a un asteroide, che potrebbe avere la massa dell'Everest, un'astronave è piuttosto gracile, ma la sua gravità può ancora far accadere le cose. Infatti, se posizioni una sonda senza equipaggio in un'orbita ravvicinata attorno a un asteroide, tirerà leggermente sulla roccia. Per un periodo di 15 anni o più, questo strattone quasi infinitesimale potrebbe deviare l'orbita dell'asteroide quanto basta per proteggere la Terra da un brutto colpo [fonte:BBC News].
Gli astronomi si riferiscono a questo come a trattore gravitazionale e pensano che sia una soluzione praticabile, purché sappiano di una potenziale collisione con anni di anticipo. La diagnosi precoce è altrettanto fondamentale per la prossima idea della lista.
Un po' così, ma immagina che la barca più piccola sia un'astronave e che la nave più grande sia un fastidioso asteroide. iStockphoto/Thinkstock Se il concetto di trattore gravitazionale sembra troppo delicato e pignolo, sei fortunato. Alcuni scienziati stanno proponendo un altro modo per utilizzare un veicolo spaziale che non richieda di sbatterlo contro un asteroide o di entrare in un'orbita passiva. Hanno studiato i porti affollati qui sulla Terra e hanno osservato come i rimorchiatori spingono grandi navi fino al molo. Quindi hanno sviluppato uno scenario di deviazione degli asteroidi usando una tecnica simile.
Ecco come funziona:in primo luogo, costruisci una nave speciale con potenti motori al plasma e una serie di pannelli del radiatore per dissipare il calore dai reattori nucleari di bordo. Dopo essere stato avvisato di una minaccia, lanci la nave e la fai volare verso l'asteroide incriminato. Quindi allenti il rimorchiatore spaziale vicino alla superficie rocciosa e fissi la nave usando diversi bracci segmentati. Finalmente, vai piano sull'acceleratore e inizi a rallentare, spinta delicata. Se tutto va bene, Da 15 a 20 anni di spinta nella direzione del movimento orbitale dell'asteroide lo devieranno quanto basta per evitare una catastrofe [fonte:Schweickart].
Non sei ancora convinto? Quindi prendi il tuo guanto e continua a passare alla pagina successiva.
Ricordi quelle macchine da baseball che hai affrontato quando eri bambino? Avevano un tubo di alimentazione e un gruppo ruota per sparare le palle a 50-60 miglia (80-97 chilometri) all'ora. Non sarebbe fantastico se potessi installare un lanciatore su un asteroide? Non prendere pratica di battuta, ma per salvare il mondo?
Per quanto folle possa sembrare, gli astronomi hanno un'idea per fare proprio questo. Chiamano la loro macchina a conducente di massa , ma funziona allo stesso modo. Raccoglie rocce dalla superficie di un asteroide e le scaglia nello spazio. Ad ogni lancio, la macchina applica una forza alla roccia, ma la roccia, grazie alla legge azione-reazione di Newton, applica una forza alla macchina e all'asteroide. Lancia qualche centinaio di migliaia di sassi, e sposterai effettivamente l'orbita dell'asteroide.
Certo, il concetto ha suscitato alcune critiche. Come si ottiene il mass driver sull'asteroide? E come lo tieni alimentato? Una lanciatrice si collega a un'alimentazione elettrica, ma le prolunghe sono difficili da gestire nello spazio. E se la dannata cosa si rompe? Un lanciatore di rilievo potrebbe non essere disponibile per finire la partita.
Forse il baseball è lo sport sbagliato. Forse un altro preferito nel cortile offre una soluzione migliore.
Divertiti fino alla fine del mondoNo, REM, non ci sentiamo per niente bene, ma potremmo anche prendere dei libri e dei film mentre aspettiamo. Ecco alcune scelte (non di fuga):
Le catene si rivelano terribilmente utili nello spazio, se sei fuori a fare una passeggiata o stai cercando di spostare un asteroide. Archivio turistico/immagini Getty Nel 2009, un dottorando alla North Carolina State University ha proposto una nuova tecnica di deviazione degli asteroidi nella sua tesi. Questa era l'idea:collegare un'estremità di un cavo a un asteroide e l'altra estremità a un peso enorme noto come zavorra . La zavorra agisce come un'ancora, cambiando il centro di gravità dell'asteroide e deviando la sua traiettoria nel corso di 20-50 anni, a seconda delle dimensioni della roccia da spostare e del peso della zavorra.
Lo studente non ha elaborato ogni dettaglio, ma stimò che il cavo avrebbe dovuto essere da qualche parte tra 621 miglia e 62, 137 miglia (1, 000 e 100, 000 chilometri) di lunghezza. Ha anche suggerito una barra di attacco a forma di mezzaluna simile a quelle che si trovano sui globi. Ciò consentirebbe all'asteroide di ruotare senza aggrovigliare il cavo (a nessuno piace un cavo aggrovigliato).
Ora, se pensi che questo suoni troppo strano per funzionare, dovresti sapere che gli astronomi hanno abbracciato i legami spaziali per anni. Infatti, La NASA li ha usati con successo in diverse missioni per spostare carichi utili nell'orbita terrestre. Le missioni future richiedono la consegna di materiale sulla luna consegnando carichi utili attraverso una serie di cavi.
Ancora, un sistema di cavi e zavorra, come la maggior parte delle soluzioni nel nostro conto alla rovescia, richiede tempo. E il tempo richiede una diagnosi precoce. Come vedremo in seguito, il rilevamento di asteroidi può essere molto più importante della deflessione.
In questo video, incontra gli scienziati del programma Near-Earth Object della NASA. NASA Quando si tratta di asteroidi, vuoi essere come i Rolling Stones e mettere il tempo dalla tua parte (sì, fate). Per fortuna, vengono prese misure per rilevare e rilevare oggetti vicini alla Terra , o NEO .
La NASA affronta il rilevamento di NEO attraverso due sondaggi commissionati dal Congresso degli Stati Uniti. Il primo, noto come Spaceguard Survey, cerca di rilevare il 90 percento dei NEO di 1 chilometro (0,621 miglia) di diametro. Il Congresso aveva fissato la scadenza originale al 2008, ma il lavoro continua mentre gli astronomi continuano a scoprire e imparare di più su queste rocce enigmatiche. Il secondo sondaggio, il George E. Brown Jr., Rilievo di oggetti vicini alla Terra, cerca di rilevare il 90% degli oggetti vicini alla Terra con un diametro pari o superiore a 140 metri entro il 2020. Entrambi i sondaggi si basano su potenti telescopi per scansionare ripetutamente ampie aree del cielo.
A partire da marzo 2012, quei telescopi ne avevano scoperti 8, 818 oggetti vicini alla Terra. Quasi 850 di quei NEO erano asteroidi con un diametro di circa 1 chilometro o più. quasi 1, 300 sono stati etichettati come asteroidi potenzialmente pericolosi , o PHAs . I PHA devono essere larghi almeno 492 piedi (150 metri) e devono trovarsi entro 4,65 milioni di miglia (7,48 milioni di chilometri) dalla Terra [fonte:NASA]
Ora, se sei incline al panico, ricorda che la parola chiave è "potenzialmente". Non tutte le rocce spaziali che si avvicinano da vicino alla Terra avranno un impatto. Ancora, è un numero che fa riflettere, soprattutto quando ti rendi conto che il sistema solare probabilmente contiene centinaia di migliaia, o anche milioni, di asteroidi. Quanti non ne abbiamo visti? E quanti passeranno inosservati finché non sarà troppo tardi?
Mentre affrontiamo l'ultima domanda, dobbiamo affrontare una dura realtà:nonostante i nostri migliori sforzi, un impatto catastrofico potrebbe essere nel futuro della Terra. Prossimo, prenderemo in considerazione alcune strategie di protezione civile che potrebbero essere necessarie se un asteroide bussa.
Così, il cavo del tuo sistema di cavi e zavorra si è ingarbugliato. Il trattore gravitazionale non è stato costruito Ford-robusto. Cosa fai ora riguardo a quell'asteroide killer che si dirige verso la Terra? Bene, se hai provato una delle strategie di mitigazione appena menzionate, l'asteroide è molto probabilmente (a) grande e (b) molto lontano. Questo ti dà un po' di tempo per prepararti all'impatto, anche se non avrai alcun precedente storico per fornire le migliori pratiche.
Infatti, molti astronomi indicano resoconti fittizi:"On the Beach" di Nevil Shute, per esempio -- come la migliore fonte di materiale su cosa potremmo fare e come potremmo cavarcela in un vero cataclisma globale. Chiaramente, gli astronomi cercherebbero di individuare dove l'asteroide colpirebbe in modo da poter evacuare le aree zero zero, e i governi proverebbero a costruire bunker sotterranei, conservare cibo e acqua, raccogliere specie animali e vegetali, e sostenere la finanza globale, elettronico, infrastrutture sociali e di polizia. L'impatto di un asteroide più piccolo, diciamo, uno di circa 984 piedi (300 metri) di larghezza - potrebbe devastare una regione delle dimensioni di una piccola nazione. Ma una roccia più grande di 0,621 miglia (1 chilometro) di larghezza influenzerebbe il mondo intero. Una roccia più grande di 1,86 miglia (3 chilometri) metterebbe fine alla civiltà [fonte:Chapman].
Tsunami, tempeste di fuoco e terremoti potrebbero causare ulteriori danni. In entrambi i casi - impatto nell'oceano o sulla terra - i funzionari pubblici potrebbero avere solo giorni o ore per evacuare le aree densamente popolate. Probabilmente si perderebbero milioni di vite.
Dati questi scenari, puoi capire perché i governi di tutto il mondo sono così interessati a tenere gli asteroidi lontani dalla nostra biosfera. Puoi anche capire perché i dollari non sempre guidano le decisioni, perché il costo del fallimento supera di gran lunga il costo anche del concetto di deviazione più elaborato.
Terra o Oceano?Anche un piccolo, Un asteroide di 300 metri significa guai. Se ha colpito l'oceano, uno tsunami epico alto almeno 32 piedi (10 metri) avrebbe inondato le aree costiere, con ondate di follow-up che si aggiungono alla miseria. Lo tsunami del dicembre 2004 nel sud-est asiatico potrebbe servire da esempio, anche se un'onda di marea indotta da un asteroide potrebbe comportarsi in modo abbastanza inaspettato.
Se la roccia ha colpito la terra, scaverebbe un cratere da 1,86 a 2,49 miglia (da 3 a 4 chilometri) di diametro e più profondo del Grand Canyon. Tutto entro un raggio di 31 miglia (50 chilometri) dall'esplosione sarebbe stato distrutto [fonte:Chapman].
Per saperne di piùQualche anno fa, Ho visto un programma televisivo sull'aumento dei contatti tra umani e squali. C'è stato uno scatto incredibile che mi è rimasto impresso:mostrava una veduta aerea di nuotatori appena al largo della costa di Nags Head, e, a loro insaputa, centinaia di squali nuotavano nelle vicinanze. Potevi vedere le loro ombre tra i bagnanti, oscuro e sinistro. Se le persone nell'acqua avessero saputo cosa si nascondeva nelle vicinanze, sarebbero stati sulla spiaggia in pochi secondi. La penso allo stesso modo per il programma di rilevamento NEO della NASA. Faremmo meglio a sapere che tutte quelle rocce sono là fuori, girandoci intorno come squali? A volte sembra meglio essere il bodysurfer ignaro che nuota nella beatitudine ignorante.
