Asteroid saptırma stratejileri

Stratejiler saptırma asteroid hangi yöntemlerdir DYN bir önleyecek şekilde yönlendirilmesini olabilir çarpışma ile Dünya'ya . Bu asteroitlerin veya kuyruklu yıldızların yörüngeleri - aynı zamanda İngilizce kısaltmaları NEO ( Yakın Dünya nesnesi ) ile de belirtilir - Dünya'nınkini kesme veya ona çok yakından yaklaşma özelliğine sahiptir. Düzenli olarak bazıları gezegenimize çarpıyor. Bu nesnelerin en küçüğü herhangi bir hasara neden olmazsa, boyutları birkaç on metreyi aşanlar birçok mağdura neden olabilir ancak sıklıkları çok düşüktür. Bir kilometrelik bir çapın ötesinde, etkinin küresel yankıları olabilir. 1990'ların sonundan bu yana, bu tehdit belirli devlet kurumları, özellikle NASA tarafından dikkate alındı ve bir felaketten kaçınmak için stratejiler geliştirildi. Bunlar ilk olarak, en tehditkar NEO'ların yörüngesini kapsamlı bir şekilde tanımlamak ve karakterize etmekten oluşur. Etkiyi önlemek için yörüngelerini saptırmak gerekir. Test edilmesi gereken birkaç yöntem belirlendi: çarpma tertibatı, yerçekimi traktörü, Yarkovsky etkisinin modifikasyonu , vb. NASA, küçük bir asteroid üzerindeki bir etkinin etkisini değerlendirmeyi mümkün kılacak DART görevini geliştiriyor . Bu, 2021'de piyasaya sürülecek.

Tanım

Bir yeterince büyük çarpma , asteroid veya kuyrukluyıldızın, olabilir, o devasa neden gezegenimizin, çarpışma durumunda tsunamiler veya atmosferde toz zam dev miktarlarda, güneş ışınlarını engelleme ve yapay bir kış neden olur. Orada 65 milyon yıl Dünya arasında bir çarpışma ve yaklaşık bir nesne, 10 km çapında sonuçlanan olurdu Kretase'nin yok olma .

Teoride, böyle bir olayın olasılığı düşüktür, ancak Shoemaker kuyruklu yıldızı Levy 9'un Jüpiter ile çarpışması veya Dünya'ya yakın asteroid tehdidi (99942) Apophis (bir zamanlar 4. seviyede sınıflandırılmıştır . Torino ölçekli tehdidi - ve halkı -), araştırmacının ilgisini çekmiştir. Teknolojik gelişmeler, belirli savunma seçeneklerini hayal etmeyi mümkün kılıyor.

Darbelere karşı savunma

Dünya'ya yakın bir nesnenin Dünya'ya dokunmasını önlemek için birkaç yöntem geliştirilmiştir . Genellikle bu, gök cisimine bir itme kuvveti uygulayarak Dünya'ya yakın nesnenin yörüngesini biraz değiştirmeyi içerir. İtme dakik ise, vücut aphelion ( tepe ) konumunda iken uygulanmalıdır . Daha zayıf ama sürekli bir itme kuvveti uygulamayı da seçebilirsiniz. Yörüngenin düzeltilmesini ne kadar çok tahmin edersek, o kadar az önemli olması gerekir.

İncelenen başlıca yöntemler aşağıdaki gibidir:

NASA'nın Deep Impact uzay sondası tarafından tamamen farklı bir amaç için uygulanan ilk saptırma yöntemi, NEO'ya karşı bir uzay aracı fırlatmaktan ibarettir. Bu yöntem ile test edilmelidir DART'ta 2021 yılında asteroid yörüngesini değiştirmek gerekir Amerikan uzay kurumu (65803) Didymos . Çarpışma anında , momentumun korunumu yasası nedeniyle asteroidin hızı değiştirilir :

M 1 x V 1 + M 2 x V 2 = (M 1 + M 2 ) x V 3
M, 1 uzay aracı kütlesi, E 2 kuyruklu kütlesi, V 1 uzay hızı, V 3 etkisi, E sonra kuyruklu hızı 1 ve M, 2 uzay aracı ve kuyruklu ilgili kütle. Hızlar vektörlerdir.

Sinema tarafından popüler hale getirilen bir yöntem ( Armageddon ) , asteroidi parçalamaya yönelik bir nükleer patlamaya neden olmaktan ibarettir . Bu çözüm teknik olarak uygulanabilir ancak büyük dezavantajları var. Etkileri kontrol edilemez ve etkinliği kanıtlanmayı beklemektedir. Bu, son çare olarak değerlendirilecek bir çözüm olacaktır.
Daha verimli bir yöntem, yüzeyde veya NEO'dan kısa bir mesafede bir nükleer yükü patlatmak ve böylelikle onu parçalamadan ona bir dürtü iletmek olacaktır. Bu teknik iki sorunu ortaya çıkarır: Bir yandan üretilen momentumun vektörünü kontrol etmekte başarılı olmak gerekir ve diğer yandan bir nükleer yükün patlaması siyasi sorunları ortaya çıkarabilir. Bu, ihbar süresi çok kısa olduğunda dikkate alınması gereken bir çözümdür.
Yerçekimi traktörü, Dünya'ya yakın cihaz ile bir uzay aracı arasındaki karşılıklı çekim kuvvetini kullanan bir yöntemdir. İkincisi, elektrikli tahrik kullanarak NEO'dan sabit bir mesafeyi korur. Kütlesiyle asteroide çok hafif bir kuvvet uygular ve zamanla yörüngeyi yeterince değiştirir. 20 tonluk bir uzay aracı, bu yöntemle, bir asteroidi, bir yıl kadar yakınında kalarak, bu operasyonun beklenen etkiden 20 yıl önce gerçekleştirilmesi koşuluyla, yeterince 200 metre saptırabilir.
Güneş absorpsiyonu ile radyant termal emisyon arasındaki boşluk tarafından üretilen bir kuvvet olan Yarkovsky etkisinin kullanılması . Dünya'ya yakın makinenin yörüngesinin şekillenmesine kalıcı olarak katkıda bulunan bu kuvvet, örneğin Güneş ile asteroit arasına bir ekran yerleştirilerek veya ikincisinin albedo'sunu değiştirerek (örneğin üzerine siyah veya beyaz bir kaplama bırakarak) değiştirilebilir. yüzey). Bu kuvvetin yoğunluğu çok düşüktür, ancak zamanla istenen sapmanın elde edilmesini sağlayabilir.
Başka bir yöntem, yörüngesini değiştirmek ve Dünya'ya yakın Dünya'yı tehdit eden cihaza çarpmak için küçük bir asteroide bir tahrik sistemi kurmaktan ibarettir. Ancak bu yöntemin uygulanması karmaşıktır ve etkileri kontrol edilemez.
Patlama sapması, bir uzay aracının asteroitten kısa bir mesafede konumlandırılmasını ve bir iyon motorunun asteroidin yüzeyine doğru yönlendirilmesini içerir. Dışarı atılan iyonlar asteroidin yüzeyinden seker ve onu ittirir. Uzay aracı, birinci motor tarafından üretilen hareketi etkisiz hale getirmek için ters yönde yönlendirilmiş başka bir itiş gücüne sahiptir. 3000 saniyelik özel bir itme gücüne sahip bir iyon motoru ile, 2 tonluk bir uzay aracı ile bir yıl sonra bir sapma elde edilebilir. Motorun 10.000 saniyelik belirli bir itişi varsa, uzay aracının kütlesi yarıya indirilebilir.

Notlar ve referanslar

Émeline Ferard, " Armageddon'daki gibi asteroitleri nükleer bomba ile yok etmek istiyorlar " , maxisciences.com'da ,Kasım 21, 2012
(inç) Claudio Bombardelli, Jesus Peláez ve diğerleri. , " Asteroid Saptırma için Ion Beam Shepherd " , Journal of Guidance, Control and Dynamics ,Ocak 2011, s. 1-6 ( çevrimiçi okuyun )

Kaynakça

(tr) Yeryüzüne Yakın Anketleri ve Tehlike Azaltma Stratejilerini İnceleme Komitesi Uzay Çalışmaları Kurulu, Dünya Gezegenini Savunmak: Yeryüzüne Yakın Nesne Araştırmaları ve Tehlike Azaltma Stratejileri , ULUSAL AKADEMİLER BASIN,2010, 152 s. ( ISBN 978-0-309-15721-6 , çevrimiçi okuyun ) - Amerikan Bilimler Akademisi tarafından Dünya'ya yakın nesnelerin risklerini ve bunları tedavi etme yöntemlerini değerlendiren çok ayrıntılı 2010 raporu.
(en) NASA, Bilim ve Teknoloji Politikası Ofisi, Federal Acil Durum Yönetimi Ajansı, ..., Ulusal Dünya Yakın Nesne Hazırlık Stratejisi ve Eylem Planı (Strateji ve Eylem Planı) , Maison Blanche,2018, 23 p. ( çevrimiçi okuyun ) - Önümüzdeki 10 yıl için Amerika Birleşik Devletleri'nin gezegen savunması alanındaki stratejik planı.
(en) Bilim, Uzay ve Teknoloji Komitesi (Temsilciler Meclisi), Uzaydan Tehditler: ABD Hükümeti Asteroitleri ve Göktaşlarını İzleme ve Azaltma Çabalarının İncelenmesi (Bölüm I ve Bölüm II) , ABD Kongresi,2013, 195 s. ( çevrimiçi okuyun ) - NEO tehditlerinin belirlenmesi ve karşı önlemlerin uygulanması konulu duruşmalar.
(tr) NASA, Yeryüzüne Yakın Nesne Araştırması ve Alternatiflerin Saptırma Analizi (Kongre'ye rapor) , NASA,2007, 28 p. ( çevrimiçi okuyun ) - NASA tarafından Amerikan Kongresi için hazırlanan rapor, Dünya'ya yakın nesnelerin tespiti için farklı senaryoları ve bunların yönlendirilmesine izin veren yöntemleri listeliyor.

İlgili Makaleler

Potansiyel Tehlikeli Nesne (PHA)
Yeryüzüne Yakın Nesne (NEO), Potansiyel Olarak Tehlikeli Nesne (PHA), Yere Yakın Asteroid
NEOWISE , NEO'ları tespit etmeye adanmış NEOSM uzay görevleri
NEO'ların tespitine adanmış Catalina Sky Survey , Pan-STARRS , LSST karasal gözlemevleri
NEO'ların sapmasını test etmek için Don Kişot , AIDA , Hera , DART görevleri
Torino Ölçeği , Palermo Ölçeği Risk Değerlendirmesi
Chicxulub ( Cretaceous Extinction ), Meteor Krateri , Toungouska , Dünya'ya yakın Chelyabinsk yakınları
Dünya'ya yakın asteroitlerin listesi
Çarpışmanın etkisiyle , Darbe krater , yeryüzünde çarpma kraterleri Listesi