مع اقتراب كويكب 2005 YU55 قريبًا من الأرض أمس ، فإن هذا الطيران القريب المثير للقلق إلى حد ما يجعل الكثير من الناس يتساءلون عما إذا كنا قادرين على تحويل كويكب كان يتجه إلى تقاطع مع الأرض في مداره.
بالطبع ، مع استمرار الكوارث الطبيعية ، فإن ضربة الكويكب على الأرض ستكون سيئة للغاية. حتى الصخور الفضائية الصغيرة نسبيًا يمكن أن تمسح ملايين الأشخاص من على سطح الكوكب ، وبالنسبة للكويكبات الكبيرة حقًا - مثل تلك التي تسببت في حدث Chicxulub قبل 65 مليون سنة - فمن غير المحتمل أن تستمر البشرية. ومع ذلك ، على الرغم من الدمار الذي لحق بهم ، فإن الكويكبات تقدم بصيصًا من الأمل. يمكن منع إصابة الكويكبات ، لأن لدينا الوقت للتعامل معها.
قال الدكتور ديفيد موريسون من برنامج ناسا للأجسام القريبة من الأرض (NEO) ، في تقرير قبل بضع سنوات من مسح سبيسغارد يبحث عن أجسام مارة قريبة: "لا يوجد كويكب معروف اليوم في مسار تصادم مع الأرض". لا يتوقع مسح سبيسغارد العثور على أي كويكب كبير يهددنا بشكل مباشر. ومع ذلك ، إذا تم اكتشاف مثل هذه الصخور في مسار تصادم ، فإننا نتوقع أن نطبق التكنولوجيا المناسبة لتحويلها قبل أن تصطدم. إن آثار الكويكبات هي الخطر الطبيعي الوحيد الذي يمكننا ، من حيث المبدأ ، القضاء عليه بالكامل. "
هناك عدة طرق مختلفة لتغيير المسار المداري لكويكب ، ولكن ما هي أفضل طريقة للقيام بذلك؟
أولاً ، لنتحدث قليلاً عما نتعامل معه. الجسم القريب من الأرض هو كويكب أو مذنب يدخل مداره إلى جوار الأرض - أي شيء يدور حول 195 مليون كيلومتر (120 مليون ميل) من محيط الأرض المداري. كانت بعض الأشياء تسافر معنا لملايين السنين ، ونسجت داخل وخارج مسارنا المداري. في نهاية المطاف ، سيكون أحد هذه الأشياء في المكان الخطأ في الوقت الخطأ ويؤثر على الأرض.
يدرك الفلكيون في كل مكان المشكلة ، وهناك العديد من المسوحات الجارية لاكتشاف وتصنيف جميع الكويكبات المحتملة لعبور الأرض ، مثل Spaceguard Survey ، التي تعمل على اكتشاف جميع الكويكبات القريبة من الأرض التي يزيد قطرها عن كيلومتر واحد. الصخور فوق هذا الحجم لديها القدرة على إنهاء الحضارة كما نعرفها ، لذلك سيكون من الجيد معرفة ما إذا كان أي منها يسير في طريقنا.
لكن أشياء صغيرة يصل عرضها إلى 140 مترًا ستتسبب في أضرار إقليمية ، وحتى وفاة الملايين إذا تصادف إصابة إحدى المدن الكبرى. هذه الصخور الأصغر هي أولوية أيضًا.
اعتبارًا من 3 نوفمبر 2011 ، تم اكتشاف 8،421 جسمًا قريبًا من الأرض. حوالي 830 من هذه الأجسام القريبة من الأرض هي كويكبات يبلغ قطرها حوالي كيلومتر واحد أو أكبر. كما تم تصنيف 1،262 من هذه الأجسام القريبة من الأرض على أنها كويكبات محتملة الخطورة لديها القدرة على الاقتراب من الأرض ، بحجم كبير بما يكفي لإحداث أضرار إقليمية كبيرة في حالة الاصطدام.
بالإضافة إلى ذلك ، تشير النتائج الأخيرة من مستكشف المسح بالأشعة تحت الحمراء الواسع المجال التابع لوكالة ناسا ، أو المركبة الفضائية WISE - التي ساعدت مع الاستطلاعات الأخرى في العثور على حوالي 90 بالمائة من أكبر الكويكبات القريبة من الأرض - يقدر الفلكيون الآن أن هناك 19،500 كويكبًا متوسط الحجم تقريبًا بالقرب من الأرض ما يعني أن غالبية هذه الكويكبات متوسطة الحجم لا يزال يتعين اكتشافها. هذه الأشياء يتراوح عرضها بين 100 و 1000 متر (330 و 3300 قدم).
يعمل علماء الفلك على إنشاء قائمة شاملة بكل صخرة فضائية خطيرة موجودة. ماذا لو كان هناك كويكب عليه اسمنا؟ ما هي الإجراءات التي يمكننا اتخاذها للوصول إليها وتدميرها ، أو على الأقل تغيير مسارها بعيدًا عن الاصطدام بالأرض؟
نحن لا نتحدث عن سيناريو هرمجدون أو تأثير عميق هنا ؛ لا توجد طريقة لوقف كويكب سيؤثر علينا في غضون أشهر قليلة - لا نعرف كيف ولا نمتلك التكنولوجيا. ولكن لنفترض أن لدينا تحذيرًا منذ عقود قليلة.
كيف يمكننا وقفه؟
تحدث رائد الفضاء السابق في أبولو روستي شويكارت مع مجلة الفضاء عدة مرات ، وأكد أن التكنولوجيا اللازمة لتحويل كويكب موجودة اليوم. وقال: "هذا يعني أنه لا يتعين علينا الدخول في برنامج كبير لتطوير التكنولوجيا من أجل تحويل معظم الكويكبات التي قد تشكل تهديدًا بالتأثير". "ومع ذلك ، لم يتم تجميع هذه التكنولوجيا في تصميم نظام ، ولم يتم التحقق منها أو اختبارها أو إثبات أنها يمكن أن تحرف الكويكب بالفعل. لذا ، نحتاج إلى اختبار كل شيء - اختبار التسلسل نفسه الذي سنستخدمه لحملة انحراف ".
أفضل طريقة لاختبار ذلك هي أن تقوم وكالة ناسا ، أو ربما اتحاد من وكالات الفضاء ، بمهمة فعلية لاختبار النظام بأكمله.
قال شويكارت: "ليس مع كويكب يهدد بتأثيره ، ولكن مع كويكب يهتم فقط بعمله الخاص ، وستتاح لنا الفرصة لنثبت أنه يمكننا تغيير مداره قليلاً بطريقة مضبوطة".
وصف شويكارت نوعين من "حملات الانحراف" لكويكب مهدد: أ تأثير حركي ستدفع الكويكب تقريبًا إلى مدار مختلف (نسخة أكبر مما حدث مع المركبة الفضائية ديب إمباكت) جرار الجاذبية أو قاطرة الفضاء سوف يسحب الكويكب ببطء ليقص بدقة مسار التغيير الناتج عن طريق استخدام شيء أكثر من جاذبية الجاذبية بين الجسمين. تشكل هاتان الطريقتان معًا حملة انحراف كاملة باستخدام التكنولوجيا الحالية.
ما هي بعض الخيارات الأخرى؟
تفجيره بالأسلحة النووية
تتضمن كل قصة هوليوود تتعامل مع الكويكبات دائمًا تعبئة رؤوس حربية نووية على متن سفينة فضائية ثم تحلق في الهواء لتفجير الكويكب. كابوم! تم حل المشكلة؟ ليس تماما. العلم في هذه الأفلام مضلل في أحسن الأحوال ، وربما مجرد خطأ.
بالإضافة إلى ذلك ، كما يؤكد شويكارت ، ربما تكون هذه فكرة سيئة حقًا. يعتقد أن هناك مشكلة إنشاء العديد من قطع الصخور الأصغر والمميتة عن طريق تفجير كويكب كبير (وقد يزيد بالفعل من قوته التدميرية.) ولكن في تقرير نشره مجلس البحوث الوطني في عام 2010 ، يعترف العلماء أن الانفجارات النووية هي الوسيلة العملية الوحيدة الحالية للتعامل مع الأجسام القريبة من الأرض الكبيرة (بأقطار أكبر من كيلومتر واحد) أو كنسخة احتياطية للأصغر إذا فشلت الطرق الأخرى.
هناك صيد قانوني إضافي. المادة الرابعة من معاهدة المبادئ المنظمة لأنشطة الدول في استكشاف واستخدام الفضاء الخارجي ، بما في ذلك القمر والأجرام السماوية الأخرى يمنع الدول من استخدام الأسلحة النووية في الفضاء. يُسمح بالمتفجرات التقليدية ، لكنها ليست بنفس الفعالية. لكن شويكارت قلق من أن وكالة ناسا قد تكون عرضة للتلاعب من أجل طرح انتشار الأسلحة النووية الفضائية تحت غطاء "الأمان" الدولي.
* تحديث: ومع ذلك ، فإن خطة تخفيف أخرى تتضمن أيضًا أسلحة نووية ، وتسمى الاجتثاث النووي. قد ينطوي ذلك على تفجير قنبلة نووية على مقربة من كويكب ويبخر الإشعاع من سطحه ليولد دفعة متفجرة وتغيير في السرعة في الاستجابة.
في تقرير ورشة عمل NEO لعام 2007 ، حدد تحليل وتقييم برنامج وكالة ناسا أن مثل هذا النهج سيكون أكثر فعالية 100 مرة من التأثير الحركي.
استخدم الشراع الشمسي
للحصول على فكرة أكثر أناقة بدلاً من تفجيرها ، درس الفيزيائي غريغوري ماتلوف مفهوم استخدام دافع الفوتون الشمسي ثنائي الشراع الذي يستخدم الطاقة الشمسية المركزة. أحد الأشرعة ، سيواجه شراع جامع مكافئ كبير الشمس باستمرار وضوء الشمس المنعكس المباشر على شراع ثانوي متحرك أصغر حجماً من شأنه توجيه أشعة الشمس المركزة على سطح الكويكب. من الناحية النظرية ، تبخر الحزمة منطقة على السطح لإنشاء aerojet من المواد التي ستكون بمثابة نظام دفع لتغيير مسار الأجسام القريبة من الأرض.
ربط عنها
في عام 2009 ، كان لدى ديفيد فرنش ، مرشح الدكتوراه في هندسة الطيران في جامعة ولاية كارولينا الشمالية ، فكرة ربط الصابورة بكويكب ذي حبل. من خلال القيام بذلك ، تشرح الفرنسية ، "يمكنك تغيير مركز كتلة الجسم ، وتغيير مدار الجسم بشكل فعال والسماح له بالمرور عبر الأرض ، بدلاً من التأثير عليه".
مرآة النحل
هناك تقنية أخرى أكثر أناقة تستخدم الضوء المركّز لتحريك الكويكب برفق. هذا المشروع ، الذي رعته جمعية الكواكب ، يسمى "مرآة النحل". يستخدم هذا العديد من المركبات الفضائية الصغيرة - كل منها يحمل مرآة - يحتشد حول كويكب خطير. يمكن للمركبة الفضائية أن تميل مراياها بدقة لتركيز ضوء الشمس على بقعة صغيرة على الكويكب ، وتبخير الصخور والمعدن ، وخلق عمود نفاث للغازات شديدة التسخين والحطام. بدلاً من ذلك ، يمكن أن تحتوي الأقمار الصناعية على ليزر قوي يضخه ضوء الشمس ، ويمكن استخدام الليزر لتبخير الصخور. سيصبح الكويكب وقودًا لصاروخه - وببطء ، سينتقل الكويكب إلى مسار جديد.
الليزر
تقنية أخرى مثيرة للاهتمام من جامعة ألاباما في هانتسفيل تنطوي على وضع نظام ليزر في الفضاء ، أو في قاعدة قمر مستقبلية. عندما يتم اكتشاف كويكب محتمل يعبر الأرض ، سوف يستهدفه الليزر ويطلق النار لفترة طويلة من الزمن. سيتم التخلص من كمية صغيرة من المواد على سطح الكويكب ، مما سيحرف مداره قليلاً. على مدى فترة طويلة من الزمن ، سيضاف تصحيح مسار الكويكب ، ويحول الضربة المباشرة إلى قرب من الموت.
غلاف بلاستيكي
يتضمن أحد المفاهيم المبتكرة للغاية استخدام قمر صناعي للف كويكب بشرائط من الأغطية العاكسة لمايلر. إن تغطية نصف الكويكب فقط من شأنه أن يغير سطحه من اللون الباهت إلى الانعكاسي ، وربما بما يكفي للسماح للضغط الشمسي بتغيير مسار الكويكب.
السائقين الشامل
تنطوي هذه الفكرة على استخدام العديد من مركبات الهبوط للالتقاء بكويكب مهدد والالتصاق به ، والحفر في سطحه ، وإخراج كميات صغيرة من مادة الكويكب بعيدًا بسرعة عالية باستخدام محرك شامل (بندقية السكك الحديدية أو قاذفة كهرومغناطيسية). عند تطبيق هذا التأثير على مدى أسابيع أو أشهر ، سيغير في النهاية سرعة مركزية الكويكب الهدف ، وبالتالي يغير أقرب نهج للأرض.
وتشمل الأفكار الأخرى إرفاق محرك صاروخي منتظم بالكويكب. طلاء كويكب لجعله أغمق أو أفتح بحيث يمتص ويعيد إشعاع ضوء الشمس أكثر أو أقل ، مما يؤثر على دورانه وفي النهاية في مداره ؛ وشعاع أيوني الراعي.
الدفاع المدني (الإخلاء ، والإيواء في مكانه ، وتوفير البنية التحتية للطوارئ) هو إجراء تخفيف فعال من حيث التكلفة لإنقاذ الأرواح من أصغر أحداث تأثير الأجسام القريبة من الأرض ، وسيكون أيضًا جزءًا ضروريًا من التخفيف لأحداث أكبر.
إن مفتاح انحراف كويكب خطير هو العثور عليه مبكرًا حتى يمكن وضع خطة. وقال شويكارت إن اتخاذ قرارات بشأن كيفية التخفيف من التهديد بمجرد أن تكون صخرة فضائية في طريقها قد فات بالفعل ، وأن جميع قرارات ما سيتم القيام به ، وكيف ، يجب أن تتخذ الآن. وقال "القضية الحقيقية هنا هي الحصول على التعاون الدولي ، حتى نتمكن - بطريقة منسقة - من تقرير ما يجب القيام به والعمل قبل فوات الأوان". "إذا تأجلنا وجادلنا في هذا الأمر ، فسنناقش طريقنا إلى ما بعد النقطة التي فات الأوان وسنأخذ الضربة".
لمزيد من المعلومات ، اقرأ تقرير الهيئة الدولية لجمعية مستكشفي الفضاء (برئاسة شويكارت): تهديدات الكويكب: دعوة للاستجابة العالمية.
تقرير مجلس البحوث الوطني: الدفاع عن كوكب الأرض: مسوحات الأجسام القريبة من الأرض واستراتيجيات التخفيف من المخاطر. التقرير الأخير.
ساهمت فريزر كين بشكل كبير في هذا المقال.
