Udar asteroida – kako se obraniti?

Udar asteroida u Zemlju. Što se može učiniti? Kako se zaštiti? Američko ratno zrakoplovstvo pokušava pronaći odgovor. Asteroidi mogu udariti bez upozorenja te razoriti dio planeta ili cijeli planet. Bit je zaštite vrijeme kako bi se takvi asteroidi uočili dok se nešto još i može učiniti

Foto: NASA – Slika gravitacijskog traktora, kako ga zamišljaju u NASA-i

Izgleda bezopasno, svijetla malena točka koja se bezazleno kreće preko neba. Teleskopom na vrhu planine pojava je zabilježena te je shvaćena vrlo ozbiljno – to je asteroid koji nikada prije nije viđen. Teleskopi otkrivaju na tisuće asteroida svake godine, ali nešto je vrlo posebno s ovim novootkrivenim. Softver u opremi teleskopa odlučio je da treba probuditi nekoliko dežurnih astronoma tekstualnom porukom za koju se nikada nije nadao kako će biti poslana. Asteroid je na sudarnoj putanji sa Zemljom. Veličine je nebodera, i dovoljno je velik da potpuno sravni grad sa zemljom. Naravno, sudar će se dogoditi za tri dana.

Zvuči kao holivudsk film, ali bi ovakav scenarij mogao biti vjerodostojan. Ustvari, sve je to dovoljno realistično da je ponukalo američko ratno zrakoplovstvo (USAF) na okupljanje znanstvenika, vojnih zapovjednika te službe za reagiranje u izvanrednim situacijama, radi procjene nacionalne sposobnosti za reagiranje u takvim situacijama. Sudionici su bili upitani kako bi odgovorili na situaciju u kojoj će zamišljeni asteroid pogoditi Zemlju za samo tri dana. Asteroid se sastoji od dvije cjeline: 270-metarske hrpe razlomljenih komada koji će pasti u Atlantik oko zapadne Afričke obale, te 50-metarske kompaktne gromade čija je putanja usmjerena na Washington D.C.

Vježba koja se održala u prosincu 2008. pokazala je opasnost koju predstavljaju asteroidi. Ne samo da ne postoji plan što učiniti ako asteroid udari, nego je i sustav ranog uzbunjivanja (koji može biti pitanje života i smrti) nedovoljan. Sastanak je ulio nadu da je došlo vrijeme za “buđenje”. Stručnjaci su zabrinuti u svezi opasnosti od udara, opasnost mjerljivu s nuklearnim terorističkim napadom na grad, ali ima i potencijal za kompletno uništenje ljudske civilizacije.

Posljednja uočena svemirska gromada koja nas je preplašila bila je 2008 TC3. Taj svemirski objekt veličine automobila eksplodirao je u atmosferi iznad Sudana u listopadu 2008. godine. Teleskopi su ga prvi put opazili samo 20 sati prije udara, na udaljenosti od 500 000 km, a astronomi su napomenuli da smo imali sreću dobivši bar nekakvo upozorenje. Sva je sreća da je 2008 TC bio premalen da učini bilo kakvu štetu na zemlji, ali mi smo gotovo “slijepi” za objekte dovoljno velike za počinjenje ozbiljne štete. Za sada smo jedva započeli praćenje milijuna asteroida veličine nebodera koji jure oko Zemljinog susjedstva, a svaki od njih ima udarnu snagu uništenja jednaku nuklearnoj bombi.

Udari asteroida nisu tako rijetki kako mnogi misle. Široko je prihvaćeno kako je asteroid ili komet veličine 30 do 50 metara eksplodirao iznad Tunguske u Sibiru godine 1908. uništivši drveće desetke kilometara uokolo od epicentra udara. Vjerojatnost sličnog udara je 1:500 u godini što iznosi 10% šansi za udar u slijedećih 50 godina. Trebamo li paničariti? Udar asteroida kao u Tunguski očekuje se jednom u 500 godina. Izgleda kako će ipak biti znatno duže prije nego bude pogođeno naseljeno područje jer je samo malen djelić Zemljine površine prekriven gradovima i naseljima. Studija iz 2003. godine, koju je izradila NASA, pokazuje kako bi samo jedan od 4 udara kao Tunguska mogao nekoga usmrtiti, ali samo jedan od 17 takvih udara moglo bi usmrtiti oko 10 000 ili više ljudi što se može usporediti s nekoliko potresa ili tsunamija.

Pedesetmetarski asteroid ozbiljno plaši stručnjake. Moglo bi se lagano zaključiti kako će 50-metarski objekt, koji će pak udariti za tri dana, uzrokovati apsolutni pakao.

Tijekom planirane vježbe američkog ratnog zrakoplovstva (USAF), odabrani su znanstvenici objasnili kako i uz pomoć samo malenog upozorenja ne postoji nada za sprječavanje udara. Čak i “maleni” 50-metarski asteroid može težiti stotine tisuća tona, a to zahtjeva enormnu silu kojom bi se zamjetno pomakla njegova putanja. Čak i ako detoniramo nuklearnu (termonuklearnu) napravu u svemiru blizu asteroida – to neće imati naročiti učinak kako bi se objekt skrenuo na vrijeme. Kako bi se asteroid efektivno skrenuo potrebno je godinama unaprijed primjeniti silu na njega – odnosno polagano ga “gurkati”. Gori scenarij bio bi razoriti asteroid na dijelove od kojih bi veliki mogli učinili štetu, a meteorska bi kiša mogla uništiti satelite u Zemljinoj orbiti.

Skretanje pomoću (termo)nuklearnih bombi?
Najbrži način kako skrenuti asteroid iz putanje prema Zemlji moglo bi biti slanje svemirske letjelice s nuklearnim bombama (sjetimo se SF filma “Duboki Udar” [Deep Impact]), ali za to ipak trebamo upozorenje nekoliko godina ranije. Svemirska letjelica morala bi biti sposobna približiti se asteroidu te detonirati bombu na točno određenoj udaljenosti. Preciznost je potrebna kako bi se spriječilo razaranje asteroida, a dovoljno ga gurnuti kako bi se pomjerio iz sudarne putanje te spriječio sudar sa Zemljom, i to nekoliko godina prije sudara.

Sve se ovo podrazumijeva ako smo već pripremljeni. Projektiranje i gradnja nove svemirske letjelice obično traje nekoliko godina. Uz postojeću raketnu tehnologiju moramo dodati još nekoliko godina kako bi se dosegao prijeteći asteroid. Pošto se eksplozija mora dogoditi godinama unaprijed od pretpostavljenog udara, a kako bi asteroid promašio Zemlju, trebala bi desetljeća kako bismo spriječili udar takvog tijela u zemlju.

Limitirajući faktor je da je nuklearno oružje u svemiru zabranjeno sporazumom iz 1967. godine. Ali ipak, moglo bi se i zažmiriti na jedno oko u slučaju ovakvog scenarija.

U slučaju nekoliko dekada ranijeg upozorenja, mogle bi doći do izražaja neke tehnologije skretanja putanje. Npr. “gravitacijski traktor” mogao bi lebdjeti u blizini asteroida nekoliko godina, postupno ga povlačeći izvan rute sudara pri tom koristeći maleno gravitacijsko povlačenje uzrokovane samom masom svemirske letjelice. Druga je opcija fokusiranje sunčeve svjetlosti prema asteroidu koristeći flotu svemirskih letjelica sa reflektirajućom površinom pri čemu se dio asteroida zagrijava dovoljno kako bi se stijena počela isparavati. Izlazeći plinovi ponašali bi se kao raketni pogon koji bi asteroidu dali dovoljni potisak u suprotnom smjeru pri čemu bi se kroz nekoliko godina pomakla putanja asteroida.

Panika na ulicama
Realno gledajući, nuklearna opcija ne bi mogla biti prvo rješenje – rakete sa nuklearnim bojevim glavama nisu projektirane za praćenje i gađanje asteroida kao ni za duži boravak u svemiru. Prema tome, u slučaju udara ostaje nam da se sami snađemo.
Dobra je vijest kako čak i maleno upozorenje čini mnogo, jednostavno zato jer nam omogućuje predviđanje vremena i mjesta udara. U slučaju asteroida 2008 TC3, samo nekoliko sati nakon otkrića asteroida, NASA-ini su znanstvenici kompletirali proračune, s točnošću od nekoliko minuta, te su znali će se asteroid srušiti u atmosferu iznad nenastanjenog pustinjskog područja sjevernog Sudana.
Sudionici u vježbi planiranja bili su zabrinuti da bi asteroid mogao postati prijetnja za nastanjena područja, a ako se situacija ne bi kvalitetno vodila tada bi gubitak koordinacije doveo do panike na ulicama.

Uz upozorenje od 3 dana unaprijed, moguće je evakuirati ugroženo područja. Ali sama pomisao plaši jer se u prošlosti često loše upravljalo situacijom u slučaju elementarne nepogode. Kako bi se izbjegla panika i poku za vlasti je krucijalno razviti plan evakuacije i komunikacije sa javnošću što je prije moguće nakon što se otkrije opasni objekt, iako se takva otkrića munjevito šire internetom te mogu uzrokovati nekontroliranu medijsku oluju.

Pritisak atmosfere ispred asteroida te trenje sa zrakom može uzrokovati brzo zagrijavanje. Na manjim visinama, gdje je zrak gušći, zagrijavanje postaje intenzivno te asteroid isparava i eksplodira. U slučaju Tunguske to se, vjeruje se, dogodilo na visini od 8 km iznad razine zemlje.

Supersonični udarni val
Svjedoci udara asteroida vidjeli bi eksploziju svjetliju od sunca. Vidljiva i IC radijacija trenutačno bi zapalila sve što može gorjeti, kao u peći za taljenje, a svi direktno izloženi ubrzo bi bili vrlo opasno opečeni – tako udar opisuju znanstvenici. Prije nego što uopće čujete eksploziju, vaše će tijelo biti smrvljeno razornim supersoničnim udarnim valom jer eksplozija stvara mjehur zraka pod visokim tlakom koji se širi brže od zvuka. Planetarni stručnjak sa sveučilišta Purdue, New York, Jay Melosh jednom je iskusio udarni val prilikom eksperimenta pri čemu je eksplodiralo 500 tona TNT-a, minorna eksplozija ako je usporedimo sa eksplozijom uzrokovanom asteroidom. “Stajao sam na vrhu brda udaljen oko 1,5 km sa štitnicima za uši “, prisjeća se Jay te nadalje navodi kako se udarni val može vidjeti u zraku pošto uzrokuje optičku pojavu loma svjetlosti, “To je svjetlucavi mjehur koji se širi unaokolo u potpunoj tišini dok ne dođe do vas pa tada čujete dvostruku tutnjavu.” Melosh je stajao na sigurnoj udaljenosti, ali u nultoj točki eksplodirajućeg asteroida udarni bi val mogao biti dovoljno snažan da poruši građevine. Pojavio bi se oko 30 sekundi nakon toplinskog bljeska svjetlosti te bi također mogao porušiti sve zrakoplove koji bi letjeli u blizini. Građevine koje su izdržale udar biti će oštećene zbog snažnih vjetrova koji će puhati brže od jakih oluja.

Pa ipak, dvije trećine Zemljine površine su oceani. Naša nas atmosfera donekle može zaštiti od asteroida manjih od 100 metara, sve veće od toga neće se raspasti i nestati zbog ulaska u atmosferu. Nakon udara u ocean može uzrokovati ogroman plimni val koji će razoriti građevine u priobalnim područjima. Ogromne štete i ljudske žrtve koje bi se dogodile u velikim priobalnim gradovima oceanskog područja, doveo je 2003. godine NASA-ine stručnjake do zaključka kako udar asteroida u ocean ima mnogo pogubnije posljedice nego one u slučaju udara u zemlju. Nedavne računalne simulacije ponudile su malo više nade, bar se tako misli. Pokazale su kako bi se golemi valovi, nastali nakon udara u ocean, mogli raspršiti daleko od obale, oslabljujući veliku većinu energije prije nego se dosegnu gradovi, ali to ne vrijedi ako se udar dogodio blizu obalnog područja. Još jedna doza nade je što su 100-metarski asteroidi, koji bi mogli pogoditi Zemlju, 10 puta rjeđi od onih 30-metarskih.

Vježba američkog ratnog zrakoplovstva iz 2008. godine jedva je zagrebla površinu problema sa asteroidima. Ne iznenađuje otkriće kako ta noćna mora postaje stvarnost jer ne postoje planovi kako koordinirati aktivnosti u NASA-i, kako planirati aktivnosti u slučaju opasnosti, te ostale aktivnosti američke vojske i drugih vladinih agencija. Za buduće vježbe potrebno je ubrzati ranije pripreme kako bi se dobilo na vremenu, jer to je krucijalna komponenta ako se pojavi potreba za hitnom evakuacijom u kratkom vremenu.

Šanse za ikakvim ranijim upozorenjem u slučaju približavanja 30-metarskog asteroida nisu ništa veće od 25% do 33% sa postojećim sustavom promatranja neba, navode stručnjaci. Sunčeva svjetlost obasjava polovicu neba tijekom dana, skrivajući 50% prijetećih objekata. Čak i sjajna mjesečeva svjetlost može prikriti neželjene dolazeće objekte.

Štoviše, dva od tri svjetska centra za istraživanje asteroida nalaze se u Arizoni, uključujići Catalina Sky Survey koji su otkrili asteroid 2008 TC3. Ovo je područje poznato po oblačnom vremenu između srpnja i rujna. Stručnjaci navode kako 2008 TC3 nikada ne bi bio uočen da se pojavio u srpnju.

Scenarij koji je vrlo zabrinuo sudionike iz vježbe ratnog zrakoplovstva: što ako se asteroid pojavi “niotkuda” te eksplodira iznad politički osjetljivog i nuklearno-naoružanog područja kao što je jugozapadna Azija ili Bliski istok? Postoji šansa da će se takva eksplozija protumačiti kao nuklearni napad jer i jedno i drugo započinje zasljepljujućim bljeskom, udarnim valom i razornim vjetrovima. Ovakva je zabrinutost bila jedan razlog, nakon što je NASA uočila 2008 TC3, što se nisu samo obavijestila sredstva priopćavanja nego su uzbunjeni i američka državna uprava, vojno zapovjedništvo te Bijela kuća. Ako bi asteroid krenuo prema sredini Pacifika tada ne bi bili previše zabrinutosti, ali kako je eksplodirao pokraj Bliskog istoka tada je razumno pomisliti i na najgori mogući scenarij.

Postoji jedan temeljni način kako bi se poboljšala sposobnost uočavanja – uperiti više motrilaških uređaja prema nebu. Europska svemirska agencija (ESA) želi pomoći te bi mogla uključiti svoje teleskope (Europian Southern Observatory u Čileu) u svrhu rješavanja problema. Takav pristup mogao bi popuniti praznine u NASA-inim promatranjima koja su ograničena na nebo u sjevernoj hemisferi.

Biti spreman
Za sada SAD su preuzele velik dio odgovornosti za djelovanje ali i ostale države bi trebale prihvatiti svoj dio odgovornosti.
Dodatna pomoć također će doći iz dva nova američka opservatorija projektirana kako bi nadgledala cjelokupno nebo, vidljivo sa njihovih lokacija, svakih nekoliko dana. Panoramski promatrački teleskop (Pan-STARRS) sastojati će se od četiri teleskopa promjera 1,8 m od kojih je jedan već postavljen i operativan na Havajima. Planovi razmatraju i mogućnost konstrukcije 8,4 metara velikog sinoptičkog nadzornog teleskopa (LSST) u Čileu do 2015. godine, premda projekt još uvijek nije financijski pokriven. To bi povećalo šanse za ranim otkrivanjem i potencijalnim povećanjem vremena za uzbunu više od mjesec dana unaprijed, a to vrijedi za 30-metarske objekte. Pa ipak, svaka zemaljska promatračka postaja imat će problema zbog interferencija sa suncem i mjesecom (biti će praktički slijepa). Rješenje je svemirski teleskop, ali ovakva bi misija koštala više milijardi USD.

Iako su udari asteroida mnogo rjeđi nego razorne oluje i potresi, imaju potencijal za učiniti mnogo veće štete. Novac uložen u otkrivanje te prijetnje će osigurati bolju informiranost gdje bi slijedeći asteroid mogao udariti.

Marijo PETROVIĆ