Zasilany energią słoneczną laserowy statek kosmiczny może zapobiec uderzeniu Apophisa w Ziemię w 2036 r

W 2004 roku asteroida Apophis, przecinająca Ziemię, wzbudziła duże zainteresowanie, gdy astronomowie ogłosili, że istnieje 2,7% szansy, że uderzy ona w Ziemię w 2029 roku.

Ekscytacja opadła, gdy bardziej szczegółowe obserwacje wykazały, że Apophis faktycznie ominie Ziemię w 2029 roku. A jednak Apophis może nadal uderzyć w 2036 lub 2037 – po prostu nie możemy tego wiedzieć wcześniej.

Ważnym pytaniem jest zatem, co zrobić, jeśli astronomowie zauważą zbliżającego się Apophisa – co możemy zrobić, aby odepchnąć ten obiekt o masie 46 milionów ton?

W zeszłym roku przyjrzeliśmy się chińskiemu planowi odchylenia asteroidy poprzez wbicie w nią statku kosmicznego za pomocą żagla słonecznego.

Dziś Massimiliano Vasile i Christie Maddock z Uniwersytetu Strathclyde w Szkocji ujawniają plan wysadzenia asteroidy laserami zasilanymi energią słoneczną, ablacji jej powierzchni i odwrócenia jej od nas. [Nasz] artykuł pokazuje, jak można uzyskać znaczące odchylenia za pomocą stosunkowo niewielkich, łatwych do sterowania statków kosmicznych.

Ablacja laserowa nie jest nowym pomysłem. Podstawową ideą jest to, że materiał wyparowany z powierzchni asteroidy popycha ją jak spaliny rakietowe, generując ciąg. Do tej pory naukowcy zajmujący się kosmosem zawsze uważali, że praca tej wielkości wymaga lasera klasy megawatów, który będzie musiał być zasilany przez reaktor jądrowy.

Wiąże się to z wieloma wyzwaniami, z których nie najmniej ważnym jest bezpieczne uruchomienie takiego urządzenia, a następnie radzenie sobie z ogromną ilością wytwarzanego ciepła.

Ale Vasile i Maddock twierdzą, że zamiast jednego dużego lasera lepszą opcją jest użycie wielu małych laserów klasy kilowatowej, z których każdy może być zasilany przez Słońce.

Mówią, że zalet jest wiele. Po pierwsze, problem rozpraszania ciepła w przestrzeni jest poważny i nie skaluje się liniowo wraz z masą. Małe statki kosmiczne są łatwiejsze i tańsze w chłodzeniu, ponieważ mniejszy procent ich masy trzeba poświęcić na chłodnice i związany z nimi sprzęt.

Ponadto lasery zasilane energią słoneczną mają tę oczywistą zaletę, że nie wymagają paliwa i są znacznie prostsze i bezpieczniejsze do uruchomienia niż urządzenia jądrowe.

I wreszcie, posiadanie wielu małych statków kosmicznych, które usuwają asteroidę, daje większe możliwości redundancji. Jeśli jeden się nie powiedzie, istnieje kilka innych, które mogą wypełnić lukę.

Nie znaczy to, że taka misja byłaby łatwa do zorganizowania. Istotnym problemem dla wszystkich schematów ablacji jest to, że wyparowana skała z asteroidy może ostatecznie pokryć optykę statku kosmicznego i zrujnować jego wydajność.

Jest to szczególnie dotkliwe w przypadku statków kosmicznych, które muszą krążyć blisko asteroidy, takich jak te, które mogą używać luster do skupiania promieni słonecznych na powierzchni, jak sugerują niektórzy astronomowie.

Ale wiązki laserowe mogą być kolimowane, a więc skierowane z dużo większej odległości. To znacznie zmniejsza ryzyko związane z materiałem poddanym ablacji.

Następnie pojawia się problem asteroid o bardzo ekscentrycznych orbitach, które są zbyt daleko od Słońca, aby większość ich orbity była zbyt użyteczna. W tym przypadku Vasile i Maddock twierdzą, że statek kosmiczny zasilany energią słoneczną nadal może dostarczyć wystarczająco dużego kopa, aby odprowadzić taką asteroidę od nas, mając wystarczająco dużo czasu na realizację.

Vasile i Maddock nie próbują obliczać kosztu takiej misji ani porównywać go z kosztami innych planów. Jednak nie ma wątpliwości, że cena zapobieżenia uderzeniu w Ziemię asteroidy wielkości Apophisa blednie w porównaniu z kosztami radzenia sobie z konsekwencjami samego uderzenia.

Te pomysły mogą dziś brzmieć jak science fiction, ale jedynym pytaniem nie jest, czy kiedykolwiek będziemy musieli wprowadzić taki plan w życie, ale kiedy. Jeśli okaże się, że Apophis zmierza w naszą stronę w 2036 roku, bardzo przydatne okaże się naszkicowanie już szczegółów.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1206.1336 : Projekt formacji laserów pompowanych energią słoneczną do odchylania się od planetoid

ukryć