Az aszteroida elhajlási stratégiái

A stratégiák eltérítő aszteroidák a módszereket, amelyekkel a NEO lehet irányítani, hogy megakadályozza a ütközés a Föld . Ezeknek az aszteroidáknak vagy üstökösöknek az angol rövidítéssel, a NEO ( Földközeli objektum ) által is kijelölt pályájának sajátossága, hogy elvágja a Földet, vagy nagyon szorosan közelíti meg. Közülük rendszeresen néhányan elütik bolygónkat. Ha a legkisebb ilyen tárgy nem okoz kárt, azok, amelyek mérete meghaladja a néhány tíz métert, sok áldozatot okozhatnak, de gyakoriságuk nagyon alacsony. Az egy kilométer átmérőn túl a hatás globális következményekkel járhat. Az 1990-es évek vége óta egyes kormányzati szervezetek, különösen a NASA, figyelembe vették ezt a veszélyt, és stratégiákat dolgoztak ki a katasztrófa elkerülésére. Ezek először a legveszélyesebb NEO pályájának kimerítő módon történő azonosításából és jellemzéséből állnak. A hatás elkerülése érdekében el kell térni a pályájuktól. Számos módszer, amelyet meg kell vizsgálni, azonosították: ütközés, gravitációs traktor, módosítása jarkovszkij-hatás stb NASA fejleszti a DART misszió , amely lehetővé kell tennie, hogy meghatározzuk az ütközés egy kis aszteroida. Ezt 2021-ben kell elindítani.

Meghatározás

Egy kellően masszív ütközésmérő , aszteroida vagy üstökös, ha ütközik bolygónkkal, óriási szökőárakat okozhat, vagy hatalmas mennyiségű port emelhet a légkörben, elzárva a napsugarakat és mesterséges telet okozva. Vannak 65 millió éve, az ütközés a Föld és egy tárgy mintegy 10 km átmérőjű eredményezte volna a kihalás a kréta .

Elméletileg a valószínűsége egy ilyen esemény alacsony, de a közelmúlt eseményei, mint például az ütközés üstökös Shoemaker- Levy 9 Jupiter vagy a fenyegető a Föld-közeli aszteroida (99942) Apophis (egy időben besorolási szinten 4 on a Torino-skála ) felhívták a tudósok és a közvélemény figyelmét erre a fenyegetésre. A technológiai fejlődés lehetővé teszi bizonyos védelmi lehetőségek elképzelését.

Védelem az ütközésmérők ellen

Számos módszert dolgoztak ki annak megakadályozására, hogy egy földközeli objektum megérintse a Földet. Általában arról van szó, hogy a földközeli objektum pályáját kissé módosítsák az égitestre ható tolóerő alkalmazásával. Ha a lökés pontos, akkor azt akkor kell alkalmazni, amikor a test afelületén ( csúcsán ) van. Választhat gyengébb, de folyamatos tolóerőt is. Minél jobban számítunk a pálya korrekciójára, annál kevésbé kell fontosnak lennie.

A vizsgált fő módszerek a következők:

Az első elhajlási módszer, amelyet a NASA Deep Impact űrszondája már teljesen más céllal valósított meg , egy űrhajó indításából áll a NEO ellen. Ezt a módszert az amerikai űrügynökség DART- jának kell tesztelnie, amelynek 2021-ben módosítania kell a Didymos aszteroida (65803) pályáját . Az ütközés pillanatában az aszteroida sebessége a lendület megőrzésének törvénye miatt módosul :

M 1 x V 1 + M 2 x V 2 = (M 1 + M 2 ) x V 3
M 1 tömege űrhajók, M 2 tömege az üstökös, V 1 sebességgel a űrhajók, V 3 sebességgel az üstökös ütközés után, M 1 és M 2 megfelelő tömege űrjármű és az üstökös. A sebességek vektorok.

A mozi által népszerűsített módszer ( Armageddon ) abból áll, hogy nukleáris robbanást okoz az aszteroida töredezése. Ez a megoldás technikailag kivitelezhető, de jelentős hátrányai vannak. Hatásai ellenőrizhetetlenek, hatékonysága még bizonyítatlan. Ez egy olyan megoldás lenne, amelyet végső megoldásnak kell tekinteni.
Hatékonyabb módszer lenne a nukleáris töltet felrobbantása a felszínen vagy a NEO-tól rövid távolságra, hogy egy impulzust továbbítson hozzá anélkül, hogy széttöredezné. Ez a technika két problémát vet fel: egyrészt sikerül szabályozni a generált impulzus vektorát, másrészt a nukleáris töltés robbanása politikai problémákat vethet fel. Ezt akkor érdemes megfontolni, ha a felmondási idő nagyon rövid.
A gravitációs traktor olyan módszer, amely a földközeli eszköz és az űrhajó közötti kölcsönös gravitációs vonzatot használja. Ez utóbbi elektromos meghajtással állandó távolságot tart a NEO-tól. Tömegével nagyon könnyű erőt fejt ki az aszteroidára, amely idővel kellően módosítja a pályát. Egy 20 tonnás űrhajó ezzel a módszerrel eléggé elháríthatja a 200 méteres aszteroidát azáltal, hogy egy évig tartózkodik a közelében, feltéve, hogy ezt a műveletet 20 évvel a várható hatás előtt hajtják végre.
A Yarkovsky-effektus alkalmazása , amely olyan erő, amelyet a napelnyelés és a sugárzó hőemisszió közötti rés hoz létre. Ez az erő, amely tartósan hozzájárul a földközeli gép pályájának alakításához, módosítható például a Nap és az aszteroida közötti képernyő beillesztésével, vagy az utóbbi albedójának módosításával (például fekete vagy fehér bevonat elhelyezésével a gépen) felület). Ennek az erőnek az intenzitása nagyon gyenge, de idővel lehetővé teszi a kívánt eltérés elérését.
Egy másik módszer szerint meghajtórendszert telepítenek egy kis aszteroidára annak pályájának megváltoztatására és a Földközeli Földet veszélyeztető eszköz megütésére. Ez a módszer azonban bonyolultan megvalósítható, és hatásait nem lehet ellenőrizni.
A robbanás elhajlása magában foglalja az űrhajó kis távolságra történő elhelyezését az aszteroidától és egy ionmotor irányítását az aszteroida felszíne felé. A kidobott ionok visszapattannak az aszteroida felületéről, és nyomást gyakorolnak rá. Az űrhajónak van egy másik ellenkező irányú meghajtása, amely semlegesíti az első motor által okozott mozgást. 3000 másodperces fajlagos impulzusú ionmotorral egy év múlva egy 2 tonnás űrhajóval hajlítás érhető el. Ha a motor 10 000 másodperces fajlagos impulzussal rendelkezik, akkor az űrhajó tömege felére csökkenthető.

Megjegyzések és hivatkozások

Émeline Ferard: " Atommaggal bombázni akarják az aszteroidákat, mint Armageddonban " , a maxisciences.com oldalon ,2012. november 21
(in) Claudio Bombardelli, Jesus Peláez et al. , „ Ionnyaláb-juhász az aszteroida elhajlásához ” , Journal of Guidance, Control and Dynamics ,2011. január, P. 1–6 ( online olvasás )

Bibliográfia

(en) A Földközeli objektumfelmérések és a veszély mérséklési stratégiák felülvizsgálatával foglalkozó bizottság, az Űrkutatási Testület, a Föld bolygó védelme: Földközeli objektumfelmérések és a veszélyek enyhítésére irányuló stratégiák , A NEMZETI AKADÉMIAK Sajtója2010, 152 p. ( ISBN 978-0-309-15721-6 , online olvasás ) - Nagyon részletes, az Amerikai Tudományos Akadémia által készített 2010. évi jelentés, amely felméri a földközeli objektumok kockázatait és azok kezelésének eszközeit.
en) a NASA, a Tudományos és Technológiai Politikai Hivatal, a Szövetségi Veszélyhelyzet-kezelési Ügynökség, ..., a Földközeli objektumokra vonatkozó nemzeti felkészültségi stratégia és cselekvési terv (stratégia és cselekvési terv) , Maison Blanche,2018, 23 o. ( online olvasás ) - Az Egyesült Államok stratégiai terve a bolygóvédelem területén a következő 10 évre.
en) Tudományos, Űrügyi és Technológiai Bizottság (Képviselőház), Az űrből érkező fenyegetések: Az aszteroidák és meteorok nyomon követésére és enyhítésére irányuló amerikai kormányzati erőfeszítések áttekintése (I. és II. rész) , amerikai kongresszus,2013, 195 p. ( online olvasás ) - Meghallgatások a NEO-fenyegetések azonosítása és az ellenintézkedések végrehajtása témában.
en) NASA, Földközeli objektumfelmérés és az alternatívák elhajlásának elemzése (jelentés a kongresszusnak) , NASA,2007, 28 p. ( online olvasás ) - A NASA által az Amerikai Kongresszus számára készített jelentés, amely felsorolja a Földközeli objektumok észlelésének különböző forgatókönyveit és az eltérítésüket lehetővé tevő módszereket.

Kapcsolódó cikkek

Potenciálisan veszélyes tárgy (PHA)
Föld objektum közelében (NEO), potenciálisan veszélyes tárgy (PHA), a föld közelében aszteroida
NEOWISE , NEOSM űrmissziók a NEO-k felderítésére
Catalina Sky Survey , Pan-STARRS , LSST földi obszervatóriumok, amelyek a NEO-k felderítésére irányulnak
Don Quijote , AIDA , Hera , DART küldetések a NEO-k elhajlásának tesztelésére
Torinói skála , a Palermo-skála kockázatértékelése
Chicxulub ( kréta Extinction ) Meteorkráter , Toungouska , Cseljabinszk közeli Föld miután sújtotta a Földet
A földközeli aszteroidák listája
Impaktor , Impact kráter , A Földön található becsapódási kráterek listája