TEHNOLOGIJA

Nuklearkama protiv asteroida

Zahvaljujući Holivudu zna se šta treba raditi ako asteroid, dovoljno velik da uništi našu planetu, bude primećen kako ide ka nama - ispaliti ceo arsenal nuklearnih raketa. Upravo to je problem. Istraživači upozoravaju da je velika greška oslanjati se na nuklearno oružije da bismo spasili planetu. Nuklearni napad na asteroid bila bi najgora stvar koju bismo mogli uraditi. Ako je po namerama stručnjaka, ovozemaljska linija odbrane primeniće načine laganog preusmerenja asteroida u sigurnu orbitu.

Na prvi pogled, razneti asteroid u paramparčad deluje kao veoma dobra ideja. Asteroidi veličine oko 1 km u prečniku, što je veličina koja bi ugrozila našu civilizaciju, trebalo bi da budu lak zadatak za nuklearku od 10 megatona, jednu od najvećih u postojećem asrsenalu. Međutim, ispaljivanje bojeve glave koja bi eksplodirala na površini asteroida jednostavno ne bi imalo efekta.

Jedina šansa bila bi ukopati nuklearku na dubinu od najmanje 100 m, što zahteva sletanje na sam asteroid. Bila bi to veoma rizična operacija. Gotovo je nemoguće predvideti tačnu dubinu i tehniku iskopavanja na nepoznatom tlu. Jedna greška i eksplozija bi proizvela gomilu velikih šrapnela koji bi prouzrokovali daleko veće razaranje nego jedan lokalizovani udar.

Iz ovoga se rodila ideja o upotrebi nuklearki za preusmerenje umesto uništenja asteroida. Preusmerenje zavisi od prenošenja velikog bočnog pritiska, umesto eksplozija, na asteroid. Detonacija bombe na površini asteroida samo bi uništila njegov mali deo; ali, detonacija bombe iznad površine, izmedju 200 i 1.000 m, uništila bi daleko više. Masa asteroida koja bi bila uništena proizvela bi isti efekat u suprotnom smeru. Bomba jačine između 100 kilotona i 1 megatona, detonirana 200 m iznad asteroida prečnika 1 km trebalo bi da izbriše površinski sloj debljine oko 20 cm. To bi trebalo da je dovoljno da se izazove bočni udar koji bi promenio brzinu u datom smeru za oko 10 cm/s, što bi bilo sasvim dovoljno za preusmerenje.

Gomila šuta ili čvrsta materija?

Ova ideja, ipak, mora biti odbačena. Umesto čvrste stene, većina asteroida su samo porozne gomile šuta koje se jedva drže zajedno. Svaki šesti čak nije ni to, već dve gomile šuta koje orbitiraju jedna oko druge. Porozni materijali odlično apsorbuju energiju. Ako se stena snažno gurne, ona će se pomeriti, dok će se porozni materijal rasturiti. Nuklearka od jednog megatona, detonirana na 200 m od asteroida sačinjenog od gomile šuta prečnika 1 km bila bi hiljadu puta manje delotvorna nego ako bi on bio sačinjen od čvrste materije. Da bi se preusmerio takav asteroid, potrebna je detonacija od jednog megatona blizu površine. Za asteroid prečnika 10 km, kao onaj koji je izbrisao populaciju dinosaurusa, potrebna je bomba od jednog gigatona, što je sto puta veća jačina od ikada testirane.

Nekolicina istraživača predložili su da se, umesto eksplozije, za to upotrebe motori koji bi blagim potiskom, tokom dužeg vremena, izmenili putanju asteroida. Raketni motor na jonski pogon trebalo bi postaviti na asteroid i uz pomoć njega vršiti preusmerenje. Ti motori koriste Sunčevu svetlost ili mali nuklearni reaktor kako bi zagrejali potisni gas koji stvara stalan potisak, dovoljno blag da ne naruši strukturu asteroida, ma kakva ona bila. Prvi takav test trebalo bi da bude izvršen na asteroidu od šuta, prečnika oko 100 m, do 2015. godine.

Motor na asteroidu

Pored razvoja pogonskog sistema, potrebno je odabrati mesto za sletanje, sa kojeg bi guranje moglo početi. Asteroidi se obrću oko svoje ose i oko Sunca. Dakle, guranje asteroida u jednom smeru, umesto povećavanjem ili smanjivanjem obrtaja, motor na površini morao bi da obavlja paljenjem samo jedanput za svaki krug. Prethodno, motor bi trebalo postaviti na ekvator, u ravni sa pravcem obrtanja, i onda ga aktivirati u suprotnom smeru. Budući da se asteroid obrne oko svoje ose za par sati, motoru bi bilo potrebno nekoliko meseci do godinu dana da ga zaustavi. Motor bi tada bio zakrenut za 90 stepeni i konstantno gurao asteroid u jednom pravcu.

Svojstva rotacije asteroida nisu potpuno poznata. Rešenje bi moglo biti gigantsko parabolično ogledalo, solarni koncentrator, koji bi usmeravao sunčevu svetlost na tlo asteroida. Kako se on obrće, materijal sa bilo koje površine na koju su upereni zraci mogao bi da ispari pod uticajem svetlosti i toplote. Dokle god je obasjavanje pod konstantnim uglom na površinu, povećanje momenta dobijeno isparavanjem materijala pomeriće asteroid blago na suprotnu stranu. Motori slični pređašnjim bili bi postavljeni na solarni koncentrator kako bi zadržao konstantan položaj i izborio se sa silom solarnog vetra, koja je na ovolikoj površini veoma velika. Paraboličnom ogledalu prečnika 32 m trebalo bi 10 godina da preusmeri asteroid prečnika 1 km sa preteće putanje. Promenom količine svetlosti koju asteroid reflektuje mogla bi se promeniti njegova orbita. Osunčana strana asteroida neprestano apsorbuje energiju sunčeve svetlosti. Pritisak solarnih fotona prenosi se na asteroid, konstantno menjajući njegovu orbitu za veličinu koja direktno zavisi od njegove moći apsorbcije svetlosti.

Raspršivanje bele boje

Postoji i drugi, manje očigledan fenomen. Tokom rotacije asteroida javlja se „Jarkovski efekat“. Nekoliko sati nakon što je Sunce bilo direktno iznad, površina reemituje apsorbovanu energiju kao infracrvenu. Asteroid ovo prenosi infracrvenim fotonima i uzmiče, čime takođe utiče na orbitu. Većina asteroida je toliko tamna da upije gotovo svu svetlost kojom je obasjana. Ako bi bili obloženi nečim sjajnim ili belim, svetlo bi se umesto toga odbijalo. Ukoliko se energija ne apsorbuje, nema ni emisije. Dakle jednostavno „krečenje“ bi potisnulo Jarkovski efekat na orbitu asteroida. U odsustvu ovog efekta, tipični asteroid-ubica bio bi pomeran sa svoje putanje po nekoliko milimetara u sekundi. To bi bilo dovoljno da za par vekova promaši Zemlju.

Da li je uopšte moguće promeniti tlo asteroida? Raspršivanje bele farbe po površini asteroida bilo bi delotvorno; međutim, količina koja je za to potrebna bila bi izuzetno teška i preskupa za transport. Realnije rešenje je da se staklena prašina ili beli prah, na primer prah krede, ispali u gravitaciono polje asteroida. Budući da je gravitaciono polje nepravilno, čestice bi padale na tlo raznim putanjama i na kraju bi ga prekrile. Da bi prekrivanje bilo ujednačeno, potrebno je solarno jedro. Ako bi ogroman komad reflektujućeg materijala bio postavljen na putanji asteroida, on bi se uvio oko njega, upakujući ga kao rođendanski poklon. Sa postojećom tehnologijom je to izvodljivo, iako bi za to bili potrebni vekovi.

Nisu svi uvereni da Jarkovski efekat ima potencijal da spasi planetu. Koliko je efikasan, ostaje da se vidi. Deo problema leži u nepredvidivostima orbita asteroida. To znači da, iako istraživači smatraju da je asteroid na putu ka nama, ne može se znati da li je dovoljno promeniti uticaj Jarkovski efekta na njega.

Svi se slažu da će biti potrebne decenije pre nego što postojeća ili buduća rešenja mogu biti realizovana. Iako nijedan od poznatih 480 potencijalnih asteroida u blizini Zemlje, prečnika preko jednog kilometra, nisu klasifikovani kao ugrožavajući, vremena za gubljenje nema.

Izuzetak je asteroid 1950DA, koji orbitira neoubičajeno daleko od ostalih pretećih objekata, i to na način da gravitaciono dejstvo Zemlje na njemu predvidivo varira. Ako se 1950DA obrće na određeni način, a ne znamo kako se zapravo obrće, postoji šansa 1:300 da će udariti u Zemlju 16. marta 2880. Ukoliko se obrće na bilo koji drugi način, Jarkovski efekat na njemu biće drugačiji i asteroid će nas sigurno promašiti.

Kako se istraživanja nastavljaju, veoma je verovatno da će se astronomi usredsrediti na druge, riskantnije korake. Ali, ako sve bude teklo po planu, kada asteroid ubica bude otkriven, spremno ćemo ga dočekati sa postupkom koji će ga preusmeriti.

P.R.