قد يكون النظام المبتكر لسحق الكويكبات فرصة الأرض الوحيدة في كارثة

رسم توضيحي لسحقها. (لوبين / مجموعة علم الكونيات التجريبية ، يو سي إس بي)

يمكن أن يثير التحديق في سماء الليل إحساسًا بالدهشة فيما يتعلق بمكانة البشرية في الكون. لكن هذا ليس كل ما يمكن أن يثيره.

إذا كنت على دراية الكويكب يضرب مثل الذي قضى على الديناصورات ، فحتى النيزك العابر يمكنه أن يدفع جانباً إحساسك الممتع بالدهشة.

ماذا إذا؟

لحسن الحظ ، فإن الدفاع الكوكبي هو في مقدمة أذهان بعض العلماء والمهندسين. أحد هؤلاء العلماء هو البروفيسور فيليب لوبين من جامعة كاليفورنيا سانتا باربرا.

يقوم لوبين بتطوير فكرته المسماة PI-Terminal Defense for Humanity. يرمز PI إلى Pulverize It ، ويعتقد لوبين أن تحطيم صادم وارد إلى قطع صغيرة هو أفضل رهان لدينا لحماية أنفسنا من كويكب في وقت قصير.

سيناريو Pulverize It. (لوبين / مجموعة علم الكونيات التجريبية ، يو سي إس بي)

قدم لوبين فكرته للدفاع الكوكبي في مؤتمر الدفاع الكوكبي لعام 2021. أصبحت فكرته الآن حاصلة على جائزة المرحلة الأولى في برنامج المفاهيم المتقدمة المبتكرة (NIAC) التابع لوكالة ناسا. يهدف NIAC إلى تعزيز ودعم الأفكار المستقبلية التي يمكن أن تغير بعثات ناسا المستقبلية.

تدير ناسا مكتب تنسيق الدفاع الكوكبي (PDCO) ، وتتناسب فكرة Lubin PI Planetary Defense مع تفويض هذا المكتب.

التهديد بضربة كويكب حقيقي. كويكب ضخم مثل ذلك الذي قضى على الديناصورات سيقتل حضارتنا. لقد واجهنا المزيد من التهديدات البسيطة ، مثل حدث Tunguska و ال نيزك تشيليابينسك ولكن هل يمكننا الاعتماد على الحظ لتجنب التأثيرات المدمرة؟ لن يكون ذلك من الحكمة.

قال فيليب لوبين في عام 2021: 'حتى الآن ، نجت البشرية من كارثة واسعة النطاق كما حدث مع المستأجرين السابقين لدينا ، لكن الاعتماد على أن تكون محظوظًا هو استراتيجية سيئة على المدى الطويل'.

ناسا مشغولة في البحث عن الكويكبات التي تشكل تهديدًا للأرض وفهرستها. لكن هذه مجرد خطوة أولية. يجب علينا تطوير طرق لحماية الأرض من تأثير كارثي.

يركز الكثير من التفكير حول تخفيف تأثير الكويكبات على فترات زمنية طويلة. إذا علمنا قبل شهور أو سنوات من الوقت الذي سيؤثر فيه كويكب على الأرض ، فيمكننا إرسال مصادم حركي لإعادة توجيه الكويكب. مع فترة زمنية كافية ، يمكن حتى لمصادم حركي صغير إعادة توجيه كويكب كبير بعيدًا عنا.

ولكن ماذا لو كان الوقت قصيرًا؟ ماذا لو اكتشفنا بعد فوات الأوان؟ ماذا لو أطلقنا مصادمًا حركيًا ، لكنه أخطأ أو فشل بطريقة ما؟ هذا هو المكان الذي يمكن أن تدخل فيه فكرة Lubin PI.

سحب شظية من اعتراض الكويكبات الصغيرة (العلوية) والكبيرة (السفلية). (لوبين 2021)

الفكرة الرئيسية لـ PI هي تحطيم كويكب إلى حطام أصغر يحترق بعد ذلك في الغلاف الجوي للأرض.

في مقال لـ NIAC بتاريخ 18 فبراير 2022 ، كتب لوبين:

في سيناريوهات الاعتراض القصيرة ، تسمح شظايا الكويكب التي يبلغ قطرها الأقصى ~ 10 أمتار [حوالي 33 قدمًا] للغلاف الجوي للأرض بالعمل بمثابة 'تفريغ شعاع' حيث تحترق الشظايا في الغلاف الجوي أو تنفجر في الهواء ، مع القناة الأولية من الطاقة تذهب إلى موجات صدمة غير مرتبطة مكانيًا وزمنيًا.

تتمثل فكرة PI في تصميم مصادم ليس فقط حركيًا ولكنه متفجر. سيتم تزويد جهاز الارتطام بقضبان اختراق لاختراق الكويكب. سوف تملأ المتفجرات بعض القضبان ، وسيؤدي الانفجار الناتج إلى تحطيم البوليريد إلى قطع أصغر ، ونأمل أن يكون قطرها 15 مترًا أو أقل.

ستشكل القطع سحابة من الحطام. اعتمادًا على حجم الترباس وحجم الجهاز والمسافة من الأرض عند انفجاره ، قد تضرب بعض الحطام الأرض. لكن الكثير منه سيتلف بسبب الاحتكاك مع الغلاف الجوي للأرض.

تعتمد فعالية هذا النهج على الوقت اللازم لاعتراض الكويكب وحجمه ، ولكنه يسمح بالدفاع الفعال ضد الكويكبات في فئة قطرها متعدد مئات الأمتار ويمكن أن يقضي فعليًا على خطر الدمار الشامل الناجم عن هذه التهديدات. يشرح.

وفقًا لوبين ، يمكن أن يكون نظام PI في مدار حول الأرض أو حتى موجودًا على قاعدة قمرية.

بالمقارنة مع سيناريوهات الحد من التهديدات الأخرى ، يمثل هذا النهج نهجًا فعالاً للغاية من حيث التكلفة وقابل للاختبار وقابل للنشر مع خارطة طريق منطقية للتطوير والاختبار. وقال لوبين إن النشر المسبق للنظام في المدار أو القاعدة القمرية يسمح بالاستجابة السريعة في حدود أقل من يوم واحد إذا لزم الأمر.

قال لوبين: 'الميزة الكبرى لهذا النهج هي أنه يسمح بالدفاع النهائي في حالة فترات الإنذار القصيرة وتخفيف المسافة المستهدفة حيث يكون الانحراف المداري غير ممكن'. 'حتى اعتراضات أقرب القمر مع أوقات اعتراض لبضع ساعات قبل التأثير قابلة للتطبيق.

للقمر عدة مزايا متأصلة. لسبب واحد ، ليس له غلاف جوي ، لذلك كقاعدة لرصد بيئة الكويكب بالقرب من الأرض ، سيسمح 'بالكشف البصري بعيد المدى / NIR LIDAR' للكويكبات القادمة. للقمر أيضًا سرعة إفلات أقل من الأرض ، مما يجعل عمليات الإطلاق أسهل وأقل تكلفة.

أصبح إطلاق صادم متفجر كبير من الأرض أكثر جدوى بمرور الوقت أيضًا. مركبات الإطلاق الثقيلة مثل SpaceX's Falcon Heavy ، ونظام الإطلاق الفضائي التابع لناسا ، وغيرهما تبشر بعصر جديد من تكنولوجيا الصواريخ القوية.

يقول لوبين إن نظام PI يحتاج فقط إلى خمس ساعات قبل الاصطدام بنافذة لتدمير كويكب بحجم الجسم في حدث Tunguska.

كان قطر هذا الجسم على الأرجح حوالي 50 مترًا وانفجر بقوة حوالي 10 ميغا طن. لقد دمر ملايين الأشجار في منطقة نائية من سيبيريا. إذا انفجر جسم بهذا الحجم فوق إحدى مدننا ، فسيكون ذلك مدمرًا.

فجّر نيزك تشيليابينسك النوافذ خارج المباني وتسبب في وقوع إصابات ، وكان قطره حوالي 20 مترًا فقط.

يمكن أن يعمل النظام أيضًا عندما يتعلق الأمر بالكويكبات الضخمة مثل أبوفيس. سيمر أبوفيس بالقرب من الأرض في عام 2029 ، لكنه لن يؤثر على الأرض. ومع ذلك ، إذا مرت عبر ما يسمى بـ `` ثقب المفتاح الجاذبي '' أثناء تحليقها عام 2029 ، فيمكن دفعها بدرجة كافية بحيث يمكنها ضرب الأرض في رحلة الطيران التالية.

يبلغ قطر أبوفيس حوالي 370 مترًا ، ويبلغ إنتاجه حوالي أربعة جيغا طن. قال لوبين إن نظام PI الخاص به يمكن أن يدمر كويكبات بحجم Apophis بنجاح لمدة 10 أيام قبل اعتراض الاصطدام.

سيكون من المثير للاهتمام أن نرى إلى أي مدى يطور لوبين فكرة دفاع الكويكب Pulverize It. أطلقت وكالة ناسا مهمة اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج في نوفمبر 2021. وتتجه DART إلى نظام الكويكبات المزدوج لـ Didymos ومرافقته الأصغر Dimorphos ، التي تدور حول Didymos.

ديمورفوس ليس على مسار نحو الأرض. DART هي مهمة اختبارية بحتة ، وسيؤدي التأثير على Dimorphos إلى تغيير طفيف في مسار نظام الكويكب المزدوج. ستراقب وكالة ناسا النظام بعد الاصطدام لمعرفة ما إذا كانت المهمة ناجحة.

لكن لا يوجد سبب يمنعنا من تطوير أنظمة متعددة للتخفيف من تأثير الكويكبات بالتوازي. قد يكون هذا هو السبيل الأكثر حكمة للمضي قدمًا.

مع تحسن قدرتنا على العثور على جميع الكويكبات التي تهدد الأرض ، سنكون أكثر استعدادًا لاعتراض الكويكبات مع فترات زمنية متقدمة. لكن لا يوجد نظام مضمون.

سيكون من الحكمة للبشرية تطوير نظام آخر يمكن إطلاقه بسرعة واستخدامه في غضون مهلة قصيرة. ثم يمكننا النظر إلى السماء والاسترخاء.

تم نشر هذه المقالة في الأصل بواسطة الكون اليوم . إقرأ ال المقالة الأصلية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.