Groźni "zabójcy miast". Asteroidy blisko Ziemi na celowniku NASA

Asteroidy blisko Ziemi – groźne i niewidoczne

NASA szacuje, że w pobliżu Ziemi krąży ok. 25 tys. asteroid o średnicy co najmniej 140 metrów. To obiekty na tyle duże, by w razie uderzenia spowodować zniszczenia w skali całej aglomeracji lub regionu. Według danych przedstawianych przez ekspertów agencji zdołaliśmy do tej pory wykryć jedynie ok. 45 proc. takich ciał. Oznacza to, że nawet 15 tys. asteroid, określanych jako „zabójcy miast”, wciąż nie figuruje w żadnych katalogach.

Największe asteroidy o średnicy powyżej kilometra (tzw. „zabójcy planet”) mamy względnie dobrze rozpoznane. Szacuje się, że zidentyfikowano ok. 95 proc. z nich. Z kolei te najmniejsze zazwyczaj spalają się w ziemskiej atmosferze, nie stanowiąc większego zagrożenia. Problem dotyczy obiektów średniej wielkości, o średnicy ok. 140–300 metrów. Są one zbyt małe i ciemne, by można było je łatwo dostrzec, a jednocześnie wystarczająco masywne, by wyrządzić katastrofalne szkody.

To, co spędza mi sen z powiek, to asteroidy, o których nie wiemy.

– podkreśla Kelly Fast, pełniąca obowiązki szefowej obrony planetarnej w NASA.

Co naprawdę nam grozi?

„Zabójcami miast” określa się asteroidy, które przy uderzeniu w gęsto zaludniony obszar mogłyby zniszczyć całe miasto i jego okolice. Dolna granica wielkości to zwykle ok. 140 metrów średnicy. Taka skała, zależnie od składu, gęstości i prędkości, może uwolnić energię rzędu setek megaton trotylu. To setki razy więcej niż bomba zrzucona na Hiroszimę i wystarczająco dużo, by zrównać z ziemią duże miasto.

Uderzenie obiektu tej wielkości prawdopodobnie nie doprowadzi do globalnej katastrofy klimatycznej, takiej jak ta, która przyczyniła się do zakończenia ery dinozaurów. W skali lokalnej byłoby to jednak wydarzenie z pogranicza wojny i kataklizmu naturalnego. Zniszczenie infrastruktury, pożary rozprzestrzeniające się na dziesiątki kilometrów, fala uderzeniowa niszcząca budynki i mosty, długotrwałe załamanie gospodarcze regionu i tysiące ofiar – to realny scenariusz dla uderzenia „zabójcy miasta” w pobliżu metropolii.

Dlaczego nie da się wykryć wszystkich groźnych asteroid?

Wydawać by się mogło, że w erze kosmicznych teleskopów, żaden obiekt nie zbliży się niepostrzeżenie do naszej planety. Rzeczywistość jest jednak bardziej skomplikowania. Średniej wielkości asteroidy blisko Ziemi są zazwyczaj ciemne, słabo odbijają światło i przemieszczają się po orbitach, które z naszej perspektywy zbliżają je do Słońca. Tego typu obiekty potrafią „zniknąć” w blasku naszej gwiazdy, przez co teleskopy naziemne nie są w stanie ich dojrzeć.

Drugi problem to czas. Nawet jeśli jakaś asteroida na chwilę wpadnie w zasięg naszych instrumentów, przelot może być na tyle szybki i krótki, że okno obserwacyjne trwa zaledwie kilka nocy. W tym czasie trzeba ją zauważyć, potwierdzić jej istnienie i wyznaczyć orbitę. To nie zawsze się udaje. Do tego dochodzi fakt, że im mniejsza asteroida, tym trudniej zauważyć ją z daleka. W przypadku obiektów o wielkości kilkudziesięciu metrów wskaźnik ich identyfikacji spada poniżej 10 proc. To oznacza, że większość takich skał po prostu pozostaje niewidoczna dla naszych systemów.

Jak bronić się przed asteroidami?

Słynny test misji DART z 2022 roku udowodnił, że można fizycznie „szturchnąć” asteroidę i zmienić jej orbitę. Sonda kosmiczna uderzyła wówczas w małą asteroidę Dimorphos, krążącą wokół większego Didymosa, i zmieniła czas jej obiegu. To jednoznacznie pokazało, że uderzenie kinetyczne może służyć jako narzędzie do zmiany kierunku lecącej asteroidy, tak by minęła ona Ziemię.

Naukowcy rozważają też inne sposoby „odepchnięcia” asteroidy. Pod uwagę brane są m.in. „holowniki grawitacyjne”, czyli statki, które swoim polem grawitacyjnym bardzo powoli „ściągają” asteroidę z dotychczasowej orbity. Rozpatrywane są również metody wykorzystujące energię słoneczną lub nawet ładunki nuklearne do kontrolowanego „odepchnięcia” obiektu.

Problem polega na tym, że DART był eksperymentem jednorazowym. Nie powstała „linia produkcyjna” gotowych urządzeń, które można by zmagazynować i w razie potrzeby wysłać do konkretnego obiektu. Każda misja obronna musiałaby być zaprojektowana i zbudowana pod konkretną asteroidę, biorąc pod uwagę jej rozmiary, skład, kształt i orbitę. To wymaga lat przygotowań, a nie miesięcy. W praktyce oznacza to, że gdyby dziś odkryto obiekt o średnicy 200 metrów, który za dwa lata miałby zderzyć się z Ziemią, nie mielibyśmy czym zepchnąć go z kursu.

Dlaczego nie ma gotowej misji obronnej?

Skoro wiadomo, że zagrożenie istnieje, a technicznie da się zmienić kurs asteroidy, dlaczego nie ma jeszcze gotowego „systemu obrony planetarnej”? Powodów takiego stanu rzeczy można szukać na styku polityki i finansów. Projekt taki jest kosztowny i mało atrakcyjny w krótkim horyzoncie politycznym. Łatwiej jest przekonać polityków do finansowania teleskopów dostarczających spektakularnych zdjęć lub misji na Marsa niż do systemu, który być może nigdy nie będzie musiał zostać użyty.

Ponadto, każda tego typu misja musi być skrojona pod konkretne parametry asteroidy. Nie ma uniwersalnego pocisku, który działałby równie dobrze na małą, litą skałę i na luźną „stertę gruzu” o tej samej średnicy.

NEO Surveyor – wykrywacz „zabójców miast”

Eksperci podkreślają, że największym sprzymierzeńcem obrony planetarnej jest czas. Dlatego, zamiast budować na zapas „antyasteroidowe pociski”, NASA zdecydowała się najpierw zająć wykrywalnością obiektów, mogących stanowić zagrożenie. W tym celu powstaje kosmiczny teleskop NEO Surveyor, zaprojektowany specjalnie do „polowania na zabójców miast”.

W przeciwieństwie do naziemnych obserwatoriów, NEO Surveyor będzie działał poza atmosferą i w innych zakresach długości fali. Dzięki temu będzie w stanie zauważyć ciepły ślad asteroidy nawet wtedy, gdy jest ona niewidoczna optycznie. Zdaniem NASA nowy teleskop ma znacząco poprawić wskaźnik wykrycia średniej wielkości asteroid.

Czas, jaki zyskamy dzięki nowemu teleskopowi może okazać się bezcenny. Jeżeli o potencjalnym zderzeniu dowiemy się zaledwie kilka miesięcy wcześniej, nasze możliwości będą ograniczały się w praktyce do ewentualnej ewakuacji i działań osłonowych na miejscu. Jeżeli natomiast ostrzeżenie nadejdzie na 5-10 lat przed zderzeniem, nawet niewielka korekta kursu asteroidy może przełożyć się na setki tysięcy kilometrów różnicy w miejscu jej przecięcia z orbitą ziemską.

Jak można przygotować się na zderzenie z asteroidą?

Z perspektywy naukowej i technicznej priorytetem jest skrócenie listy „niewidzialnych” zagrożeń. Im więcej „zabójców miast” zidentyfikujemy, tym wcześniej możemy przewidzieć potencjalne zderzenia. Dzięki temu zyskamy nie tylko czas na przygotowania, ale też potrzebna będzie mniejsza zmiana kursu asteroidy, żeby uniknąć katastrofy. Teleskopy takie jak NEO Surveyor mają szansę w ciągu najbliższych lat bardzo nam w tym pomóc.

Równolegle agencje kosmiczne i organizacje międzynarodowe ćwiczą scenariusze kryzysowe. Podczas symulacji testowane są m.in. łańcuchy decyzyjne od astronomów, przez biura obrony cywilnej, po rządy. Chodzi o to, by w razie realnego zagrożenia wiadomo było, kto i w jakiej kolejności podejmuje decyzje, jakie działania ewakuacyjne można uruchomić i jak komunikować się z opinią publiczną.

Kluczowe jest też przekonania społeczeństwa, że obrona planetarna to nie science-fiction, ale rodzaj ubezpieczenia cywilizacyjnego. Ryzyko poważnego uderzenia w skali jednego pokolenia jest niewielkie, ale nie jest zerowe. Inwestowanie w teleskopy i technologie „odpychające” asteroidy blisko Ziemi można porównać do utrzymywania straży pożarnej. Przez większość czasu nic się nie pali, ale wszyscy wolimy, żeby wóz strażacki stał gotowy w remizie.

Przeczytaj również: Czy uderzenie w Księżyc zagrozi Ziemi? NASA szykuje misję ratunkową