Πείραμα «Αρμαγεδδών»: Η διαστημική άμυνα για τον πλανήτη

Το διαστημόπλοιο DART της NASA προσέκρουσε τα ξημερώματα της Τρίτης (ώρα Κύπρου) στον Δίμορφο, τον μικρό δορυφόρο του αστεροειδή Διδύμου, προκειμένου να μεταβληθεί η πορεία του με τη δύναμη της κινητικής ενέργειας. Η αποστολή που βαπτίστηκε DART σηματοδοτεί την πρώτη δοκιμή της τεχνικής αυτής ως ένα πείραμα. Η καταστροφική πρόσκρουση ενός τεράστιου διαστημικού βράχου με τη Γη, αν και αποτελεί απομακρυσμένο σενάριο προς το παρόν, αντιμετωπίζεται διεθνώς ως μια υπαρκτή απειλή. Η επιστημονική κοινότητα θεωρεί πάντως σχεδόν σίγουρο ότι ένας μεγάλος αστεροειδής θα πέσει ξανά στη Γη, ωστόσο δεν είναι ακόμη σίγουρο πότε θα κτυπήσει και σε ποιες περιοχές. 66 εκατομμύρια χρόνια πριν, οι δεινόσαυροι κυριαρχούσαν στη Γη. Σήμερα, το μόνο που μας έχει απομείνει είναι οστά και απολιθώματα και ρέπλικες, τις οποίες βρίσκουμε σε διάφορα μουσεία Φυσικής Ιστορίας, όπως αυτό της Βιέννης. Η αιτία του αφανισμού τους ήταν ένας αστεροειδής, μια μάζα από βράχους και μέταλλα, που δημιουργήθηκε κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του ηλιακού μας συστήματος. Ο αστεροειδής που σκότωσε τους δεινοσαύρους ήταν μόλις 10 χλμ, αλλά ο κρατήρας που προέκυψε από την πρόσκρουση ήταν 200 χλμ. Από αυτό καταλαβαίνουμε την τεράστια ενέργεια που δημιουργείται σε ανάλογες περιστάσεις. Αυτή η ενέργεια μοιάζει με μια γιγαντιαία έκρηξη. Συνέβησαν σεισμοί, πολλές φυσικές καταστροφές, έτσι το κλίμα άλλαξε άμεσα. Και τι σήμαινε αυτό; Πολλά ζώα και φυτά εκείνης της περιόδου, σχεδόν τα 2/3, εξαφανίστηκαν. Τα 2/3 των υπαρχόντων ειδών του πλανήτη εξαφανίστηκαν, επισημαίνει ο Κρίστιαν Κέμπερλ, διευθυντής του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας της Βιέννης.

Η διαδικασία

Η αποστολή DART (Double Asteroid Redirection Test) μοιάζει να έχει εμπνευστεί από τις ταινίες επιστημονικής φαντασίας. Το διαστημικό σκάφος DART, με μια σκόπιμη πρόσκρουσή του στον διαστημικό βράχο Δίμορφο, έφτασε σε ταχύτητα τα έξι χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο και με τη βοήθεια μιας ενσωματωμένης κάμερας και ενός εξελιγμένου αυτόνομου λογισμικού πλοήγησης, το σκάφος-καμικάζι, λίγο μικρότερο από αυτοκίνητο, έπεσε με ταχύτητα η οποία ξεπερνούσε τα 20.000 χιλιόμετρα την ώρα πάνω στον αστεροειδή, την ώρα που προβλεπόταν (στις 02:14 ώρα Κύπρου). Ομάδες της NASA, που βρίσκονταν στο κέντρο ελέγχου αποστολής στο Μέριλαντ, ξέσπασαν σε ζητωκραυγές τη στιγμή της πρόσκρουσης. Λίγα λεπτά νωρίτερα, ο αστεροειδής Δίμορφος, σε απόσταση περίπου 11 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, άρχιζε να μεγαλώνει σιγά-σιγά στις εντυπωσιακές εικόνες που μεταδίδονταν απευθείας από κάμερα στο σκάφος. Ήταν ευδιάκριτη η γκρίζα ακανόνιστη επιφάνεια του βράχου. «Μπαίνουμε σε μια νέα εποχή, στην οποία δυνητικά έχουμε τη δυνατότητα να προστατευτούμε από τη σύγκρουση με επικίνδυνους αστεροειδείς», συνόψισε η Λόρι Γκλέιζ, διευθύντρια πλανητικών επιστημών στη NASA. Ο Δίμορφος έχει διάμετρο 160 μέτρων και δεν εγείρει κανέναν κίνδυνο για τον πλανήτη Γη. Είναι δορυφόρος μεγαλύτερου αστεροειδή, του Διδύμου, και μέχρι τώρα έκανε πλήρη περιστροφή γύρω του σε 11 ώρες και 55 λεπτά. Η NASA θέλει να μειώσει την τροχιά κατά 10 λεπτά, με άλλα λόγια να τον κάνει να πλησιάσει τον Δίδυμο.

«Το πείραμα πέτυχε»

Για το θέμα μίλησε στον «Πολίτη 107.6 & 97.6» ο Γιώργος Δανός, ακαδημαϊκός, διαστημικός επιστήμονας, μηχανικός, ιδρυτής και πρόεδρος του Κυπριακού Οργανισμού Εξερεύνησης Διαστήματος. «Το πείραμα πέτυχε», ανέφερε, «και είδα φωτογραφίες που έβγαλε το διαστημόπλοιο μικροδορυφόρος LICIACube, που απελευθερώθηκε από το DART λίγες ώρες πριν την πρόσκρουση και δείχνει ότι γύρω από τον αστεροειδή βρίσκεται ένας σωρός από πέτρες και σκόνη». Τις επόμενες μέρες ή και βδομάδες, η NASA θα κάνει ανάλυση όλων αυτών των δεδομένων για να μας δώσει την τελική απάντηση για το πόσο έχει μετατοπιστεί ο συγκεκριμένος αστεροειδής, πόσο έχει αλλάξει η πορεία του σε σχέση με το μητρικό του αστεροειδή και τότε θα γνωρίζουμε αν το πείραμα έχει πετύχει πλήρως τον στόχο του». Η επιτυχία του πειράματος, όπως είπε, δίνει στην ανθρωπότητα τη δυνατότητα να αποκτήσει επιτέλους διαστημική άμυνα.

Τα αποτελέσματα

Θα χρειαστεί αναμονή ημερών έως εβδομάδων προτού οι επιστήμονες μπορέσουν να επιβεβαιώσουν πως η τροχιά του αστεροειδή πράγματι μεταβλήθηκε. Θα το κάνουν χάρη σε τηλεσκόπια στη Γη, που θα παρατηρήσουν τη διακύμανση της τροχιάς του μικρότερου αστεροειδή γύρω από τον μεγαλύτερο μετά την πρόσκρουση. Αν και ο στόχος είναι πολύ λιγότερο θεαματικός σε σύγκριση με τα σενάρια ταινιών επιστημονικής φαντασίας, όπως το φιλμ Αρμαγεδδών, αυτή η άσκηση «πλανητικής άμυνας», που βαπτίστηκε DART («βέλος», στα αγγλικά, ακρώνυμο του όρου Double Asteroid Redirection Test) σηματοδοτεί την πρώτη δοκιμή της τεχνικής αυτής. Επιτρέπει στη NASA να κάνει πρόβα για την περίπτωση που αστεροειδής εγείρει μια μέρα απειλή να συγκρουστεί με τη Γη. Το σκάφος ταξίδεψε για περίπου δέκα μήνες, μετά την εκτόξευσή του από την Καλιφόρνια. Για να χτυπήσει στόχο τόσο μικρό όσο ο Δίμορφος, η τελευταία φάση της πτήσης του ήταν εντελώς αυτοματοποιημένη, σαν να επρόκειτο για αυτοκατευθυνόμενο πύραυλο. Τρία λεπτά μετά την πρόσκρουση, δορυφόρος μικρού μεγέθους, περίπου όσου έχει κουτί παπουτσιών, που ονομάζεται LICIACube και αφέθηκε από το σκάφος προτού γίνει η σύγκρουση, επρόκειτο να περάσει σε απόσταση 55 χιλιομέτρων από τον αστεροειδή για να συλλέξει εικόνες. Το εγχείρημα παράλληλα επρόκειτο να παρακολουθείται από τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και James Webb, που επρόκειτο να εντοπίσουν το σύννεφο σκόνης ώστε να μπορέσει να υπολογιστεί η ποσότητα της ύλης που εκτινάχθηκε. Θα επιτραπεί επίσης να κατανοηθεί καλύτερα η σύνθεση του Δίμορφου, που είναι αντιπροσωπευτικός αστεροειδών που απαντώνται συχνά, άρα να αποτιμηθεί η αποτελεσματικότητα της μεθόδου.

Οι αστεροειδείς

Στο ηλιακό μας σύστημα, είναι γνωστό ότι υπάρχουν εκατομμύρια αστεροειδείς σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Ο αριθμός των γεωπλήσιων αστεροειδών που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα φθάνει τις 15.000, με μέσο όρο 30 νέες ανακαλύψεις την εβδομάδα. Ανάλογα με το μέγεθός τους μοιάζουν με βράχους ή με μικρούς πλανήτες. Αυτά τα κατάλοιπα από τον σχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος, έχουν μέγεθος από λίγες δεκάδες μέτρα μέχρι εκατοντάδες χιλιόμετρα και σχήμα ακανόνιστο, σχεδόν σφαιρικό. Η σημερινή ικανότητα της ανθρωπότητας για ανίχνευση αστεροειδών 100-300 μέτρων είναι χαμηλή. Οι επιστήμονες βρήκαν μόλις το 5% αστεροειδών 100-300 μέτρων, το 50% των 500-1000 μέτρων, ενώ σε μεγέθη 1000+ μέτρα γνωρίζουν πέραν του 90%. Από τη γένεση της Γης, πριν 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, ο πλανήτης μας πλήγηκε πολλές φορές από αστεροειδείς των οποίων οι τροχιές οδήγησαν στο εσωτερικό του ηλιακού συστήματος. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ένας αστεροειδής πρέπει να έχει τουλάχιστον μήκος ενός χιλιομέτρου προκειμένου να προκαλέσει παγκόσμιο αφανισμό. Σημειώνεται ότι ο αστεροειδής, που σύμφωνα με τις θεωρίες αφάνισε τους δεινόσαυρους, είχε μήκος από έξι μέχρι δέκα χιλιόμετρα. Καθώς κάποιοι επιστήμονες προειδοποιούν ότι είναι θέμα χρόνου να κτυπήσει τη Γη ένας αστεροειδής, το θέμα αυτό απασχολεί ιδιαίτερα τις κυβερνήσεις και τις εθνικές υπηρεσίες, κυρίως στις ΗΠΑ, την ΕΕ και τη Ρωσία, οι οποίες επεξεργάζονται διάφορους τρόπους πλανητικής άμυνας.

Ζωή στο Hubble

Στο μεταξύ, η εταιρία SpaceX του Ίλον Μασκ προγραμματίζει να χρηματοδοτήσει μία μελέτη σε συνεργασία με τη NASA για να εξετάσει τρόπους χρήσης της διαστημικής κάψουλας Dragon, με στόχο την αύξηση του ύψους τροχιάς του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, προκειμένου να παραταθεί η διάρκεια της χρήσης του τηλεσκοπίου, όπως ανακοίνωσαν αξιωματούχοι της Διαστημικής Υπηρεσίας των ΗΠΑ. Η κάψουλα Dragon της SpaceX μεταφέρει αστροναύτες και διάφορα εφόδια από και προς τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) για τη NASA. Η χρηματοδότηση της εξάμηνης μελέτης θα γίνει πλήρως από τη SpaceX, όπως δήλωσε στους δημοσιογράφους ο επικεφαλής επιστήμονας της NASA Τόμας Ζουρμπούτσεν, στη διάρκεια μιας συνέντευξης Τύπου. «Πριν από μερικούς μήνες, η SpaceX προσέγγισε τη NASA με την ιδέα για την πραγματοποίηση μιας μελέτης σχετικά με τον τρόπο, με τον οποίον ένα διαστημικό εμπορικό πλήρωμα θα μπορούσε να βοηθήσει στην αύξηση του ύψους τροχιακής πτήσης του διαστημοπλοίου μας Hubble, ώστε να επιμηκυνθεί η διάρκεια της επιχειρησιακής χρήσης του». Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble αποτελεί ένα ουσιαστικό εργαλείο αδιάκοπης επιστημονικής παρατήρησης και χρήσης για τους αστρονόμους από την εκτόξευσή του το 1990, προσφέροντας εντυπωσιακό φωτογραφικό υλικό για αστρικά αναπτύγματα, διευκολύνοντας την επίτευξη σημαντικών διαστημικών ανακαλύψεων, σχετικά με την ηλικία του σύμπαντος, αλλά και τα φεγγάρια του Πλούτωνα. Η NASA ανακοίνωσε ότι ομάδες της θα συλλέξουν δεδομένα «προκειμένου να αποφασίσουν για τη χρονική στιγμή που θα είναι πιθανό να γίνει πρόσδεση του τηλεσκοπίου και μετακίνησή του σε μία πιο ασφαλή διαστημική τροχιά». Τεχνική συντήρηση έγινε στο Hubble αρκετές φορές στις αρχές της δεκαετίας του 2000, στη διάρκεια της ενεργούς επιχειρησιακής δράσης του διαστημικού προγράμματος των ΗΠΑ. Από τότε που σταμάτησε η εφαρμογή του αμερικανικού διαστημικού προγράμματος το 2011, οι αστρονόμοι έχουν εξετάσει αρκετούς τρόπους για την τεχνική υποστήριξη του παλιού, αλλά ακόμη επιχειρησιακού, τηλεσκοπίου, χωρίς ωστόσο να έχει καταρτιστεί σχέδιο. Η μελέτη θα εξετάσει μεταξύ άλλων διαστάσεων της προσπάθειας, το ενδεχόμενο η κάψουλα Dragon να χρειάζεται τροποποιήσεις για τη σύνδεσή της με το τηλεσκόπιο και την αύξηση του ύψους της τροχιάς του, όπως επίσης και αν η πραγματοποίηση μιας τέτοιας διαστημικής αποστολής θα πρέπει να είναι επανδρωμένη. «Στο σημείο αυτό, όλα τα ενδεχόμενα είναι ανοιχτά στο τραπέζι,» δήλωσε η Τζέσικα Τζένσεν, αντιπρόεδρος της SpaceX για την εξυπηρέτηση των πελατών της, στη διάρκεια μιας τηλεφωνικής ενημέρωσης των δημοσιογράφων. Αξιωματούχοι της NASA έδωσαν έμφαση στο γεγονός ότι η συμφωνία με τη SpaceX καλύπτει μόνο τη χρηματοδότηση της μελέτης και δεν αντιπροσωπεύει κάποια σχέδια για την τεχνική υποστήριξη του τηλεσκοπίου σε μεταγενέστερο χρόνο.

Πιθανότητες χτυπήματος

Ερωτηθείς για τις πιθανότητες να χτυπήσει τη Γη ένας αστεροειδής, ο κ. Δανός ανέφερε ότι αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό ερώτημα. «Αυτή τη στιγμή», ανέφερε, «γνωρίζουμε ότι το 95% των αστεροειδών έχουν μέγεθος πάνω από 1 χιλιόμετρο. Εκείνοι που έχουν μέγεθος μικρότερο από 1 χιλιόμετρο είναι λιγότεροι και αφορούν μεγέθη των 150-200 μέτρων. «Όταν ο αστεροειδής», είπε, «είναι κάτω των εκατό μέτρων, συνήθως η ζημιά είναι πολύ μικρή και τις περισσότερες φορές μπορεί να καταστραφεί στην ατμόσφαιρα. Όταν όμως είναι 100-150 μέτρα, τότε η ζημιά είναι σημαντική. Αν, δηλαδή, προσκρούσει σε κατοικημένη περιοχή, θα προκαλέσει καταστροφή σε σπίτια και απώλεια ανθρώπινων ζωών. Αν φτάσει στα 500 μέτρα, τότε μπορεί να καταστρέψει μια ολόκληρη πόλη. Στο 1 χιλιόμετρο μπορεί να καταστρέψει μια ολόκληρη μικρή χώρα». Οι πιθανότητες, όπως ανέφερε, να συμβεί κάτι τέτοιο δεν είναι μεγάλες, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι πρέπει να εφησυχάζουμε. «Επομένως», πρόσθεσε, «είναι πολύ σημαντικό να είμαστε πανέτοιμοι και αυτό κάνει η NASA».

Δεν έχει συμβεί ποτέ ξανά κάτι παρόμοιο στην ιστορία της Γης με αυτό της εποχής των δεινοσαύρων. Ο κίνδυνος να ξανασυμβεί υπάρχει, αλλά είναι χαμηλός. Πριν λίγο διάστημα, ένας αστεροειδής μόλις 20 μέτρων, διαλύθηκε πάνω από τη ρωσική πόλη Τσελιαμπίνσκ, τραυματίζοντας 1.500 άτομα. Σύμφωνα με τα επίσημα στοιχεία της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας, οι πιθανότητες να χτυπηθεί η Γη είναι 0,026% και 99,974% να αστοχήσει. Δηλαδή, υπάρχει μόλις 1 στις 3.800 πιθανότητες να συμβεί.

Ωστόσο, εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, ο αστεροειδής Bennu περιφέρεται γύρω από τον ήλιο σχετικά απομονωμένος. Έχει πλάτος περίπου 330 μέτρων στον ισημερινό του και, αν και δεν αποτελεί άμεση απειλή για τον πλανήτη μας, «σε εκατοντάδες χρόνια από τώρα, υπάρχει μια μικρή πιθανότητα ο Bennu να πέσει στη Γη», γράφει στο αφιέρωμά του το National Geographic. Επιστήμονες χρησιμοποίησαν δεδομένα από το διαστημικό σκάφος OSIRIS-REx της NASA για να υπολογίσουν με ακρίβεια την τροχιά του Bennu και της μελλοντικής του εγγύτητας με τον πλανήτη μας. Αναλύοντας τον κίνδυνο πρόσκρουσης μεταξύ του παρόντος και του έτους 2300, η μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Icarus, διαπιστώνει ότι η πιθανότητα μιας μελλοντικής σύγκρουσης κατά τους επόμενους τρεις αιώνες είναι 1 προς 1.750 -ελαφρώς μεγαλύτερη πιθανότητα από ό,τι είχε εκτιμηθεί προηγουμένως. Σχεδόν όλες οι πιο δυνητικά επικίνδυνες συναντήσεις με τον Bennu θα γίνουν στα τέλη του 2100 και στις αρχές του 2200, με την πιο «επικίνδυνη» να υπολογίζεται πως θα συμβεί το απόγευμα της 24ης Σεπτεμβρίου 2182. Εκείνη την Τρίτη, ο Bennu θα έχει περίπου 1 στις 2.700 πιθανότητες να χτυπήσει τη Γη.

Το χρονικό της καταγραφής

66 εκατομμύρια χρόνια πριν, οι δεινόσαυροι κυριαρχούσαν στη Γη. Σήμερα, το μόνο που μας έχει απομείνει είναι οστά και απολιθώματα και ρέπλικες, τις οποίες βρίσκουμε σε διάφορα μουσεία Φυσικής Ιστορίας, όπως αυτό της Βιέννης.

1998: Το αμερικανικό Κογκρέσο διέταξε τη National Aeronautics and Space Administration να βρει και να καταγράψει το 90% των εκτιμώμενων αντικειμένων με τροχιά στο ένα χιλιόμετρο από τη Γη, για την επόμενη δεκαετία. Ο στόχος επετεύχθη το 2011.

2005: Το Κογκρέσο πέρασε άλλον νόμο, βάσει του οποίου η NASA έπρεπε να βρει και να καταγράψει τουλάχιστον το 90% των σωμάτων μεγέθους τουλάχιστον 140 μέτρων, που θα πλησίαζαν τη Γη έως το 2020. Λόγω οικονομικών προβλημάτων, χαρτογραφήθηκε μόνο το 40% εξ αυτών. Παρ' όλα αυτά, από το 2005 λειτουργεί στη NASA ειδικό -ας πούμε- τμήμα που ασχολείται με την άμυνα που μπορεί να παίξει η ανθρωπότητα, απέναντι σε μετεωρίτες, αστεροειδείς και κομήτες. Το πρόγραμμα στοιχίζει 150.000.000 δολάρια τον χρόνο στους Aμερικανούς φορολογούμενους. Το ποσό αντιστοιχεί στο 0,7% του συνολικού μπάτζετ της NASA και στο 0,02% του μπάτζετ που έχει το Υπουργείο Αμύνης των ΗΠΑ (700 δισεκατομμύρια).

18/9: Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει μέχρι μέσα Σεπτεμβρίου 29.724 αστεροειδείς κοντά στη Γη. Εξ αυτών, οι 10.189 είναι τουλάχιστον 40 μέτρα σε διάμετρο και οι 855 είναι τουλάχιστον ένα χιλιόμετρο. Εν τω μεταξύ, κάθε εβδομάδα προστίθενται στη βάση με τα δεδομένα περί τα 30 νέα σώματα.

Όπως γράφει η Svetla Ben-Itzhak (επίκουρος καθηγήτρια Διαστήματος και Διεθνών Σχέσεων στο Air University των ΗΠΑ), στο Conversation «οι αστρονόμοι θεωρούν ότι ένα αντικείμενο κοντά στη Γη αποτελεί απειλή εάν φτάσει σε απόσταση 7,4 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον πλανήτη και έχει διάμετρο τουλάχιστον 140 μέτρων. Ζημιές μπορούν να προκαλέσουν και μικρότερα κοσμικά σώματα.

1908: Έκρηξη ενός σώματος 50 μέτρων πάνω από τον ποταμό Podkamennaya Tunguska, στη Σιβηρία, ισοπέδωσε περισσότερα από 80 εκατομμύρια δέντρα σε έκταση 2.100 τετραγωνικών χιλιομέτρων.

2013: Αστεροειδής μόλις 20 μέτρων που εξερράγη στην ατμόσφαιρα της Γης, στα 32 χιλιόμετρα πάνω από το Chelyabinsk της Ρωσίας, απελευθέρωσε ενέργεια που ήταν ισοδύναμη με 30 βόμβες της Χιροσίμα. Περί τους 1.100 ανθρώπους τραυματίστηκαν, ενώ η αξία των ζημιών που προκλήθηκαν έφτασε στα 33 εκατομμύρια ευρώ. Αστεροειδής που ονομάστηκε city-killer και είχε το μέγεθος ενός γηπέδου αμερικανικού football πέρασε από απόσταση μικρότερη των 72.420 χιλιομέτρων από τη Γη, το 2019. Αυτό συνέβη το 2021, με αστεροειδή μεγέθους ενός ιδιωτικού τζετ και άλλου με διάμετρο ενός χιλιομέτρου.

2023: Η επόμενη πραγματική απειλή για τη Γη, δηλαδή ο επόμενος αστεροειδής σημαντικού μεγέθους που μπορεί να μας «βρει», είναι ο 2005 ED224 των 50 μέτρων. Θα περάσει από τα μέρη μας στις 11/3 του 2023. Οι πιθανότητες πρόσκρουσης είναι μια στις 500.000. Δεν τις λες πολλές.