Kwiecień 2029 to nie tylko kolejna data w kalendarzu. To szansa, która zdarza się raz na pokolenie.
Asteroida 99942 Apophis powraca.
Ten kawałek kosmicznej skały o szerokości 370 metrów przeleci zaledwie 31 900 km (19 900 mil) od Ziemi. Bliżej niż Księżyc. Wystarczająco blisko, aby można było je dostrzec gołym okiem z ciemnego nieba. Wystarczająco blisko, aby zrewolucjonizować nasze zrozumienie zachowania tych starożytnych gości w ekstremalnej grawitacji.
Publiczna narracja jest prosta: Apophis jest zagrożeniem, które nie istnieje. Naukowcy śledzą to od dziesięcioleci. Matematyka jest bezbłędna. Będzie za nami tęsknił kilometrami.
Ale jest niuans, o którym nikt nie mówi.
Ziemia nie jest jedyną rzeczą, o którą Apophis musi się martwić. A raczej to my jesteśmy problemem.
Nowe badania sugerują, że nasze własne szczątki – tysiące ton niedziałających satelitów i skrawki metalu na orbicie geostacjonarnej (GEO) – mogą zakłócać najważniejsze obserwacje naukowe od dziesięcioleci.
„Eksperyment zerowy”, którym nie został
Fizyk Giulia Schettino i astrodynamik Alessandro Rossi z Instytutu Fizyki Stosowanej „Nello Carrara” (IFAC) włoskiej Krajowej Rady ds. Badań Naukowych (CNR) zadali bezpośrednie pytanie.
Czy Apophis może zderzyć się ze śmieciami kosmicznymi podczas przelotu?
Rossi, ekspert zarówno w dziedzinie śmieci kosmicznych, jak i dynamiki asteroid, przyznaje, że był zaskoczony.
„Muszę przyznać, że spodziewałem się wyniku w rodzaju „eksperymentu zerowego”” – Rossi powiedział ScienceAlert. „Uderzył mnie fakt, że w promieniu kilku kilometrów od asteroidy znajdowały się obiekty potencjalnie przelatujące”.
Większość ludzi uważa, że problem śmieci kosmicznych ma znaczenie jedynie na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO). To tutaj znajduje się Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. W tym miejscu zderzają się gruzy, tworząc chmury gruzu.
Ale GEO to zupełnie inna sprawa. Przechodzi znacznie wyżej – na wysokości około 36 000 km. Jest mniej satelitów. Mniej bałaganu. Przynajmniej tak myśleliśmy.
Naukowcy wymodelowali dokładną trajektorię Apophisa w strefie GEO. Brali pod uwagę znane obiekty. Następnie dodali to, co „niewidzialne” – małe fragmenty, płatki farby, martwe satelity, których nie wykrywają radarowe systemy śledzenia.
I co się stało? Mała, ale statystycznie istotna szansa na kolizję styczną.
Nie pełna kolizja. Nie jest to hit w stylu misji DART. Coś bardziej subtelnego.
Dlaczego dotyk ma znaczenie (bardziej niż myślisz)
Bądźmy szczerzy. Apophis nie zostanie zrzucony z kursu.
Jeśli odłamek, nawet wielkości tostera, uderzy w asteroidę, jej orbita pozostanie niezmieniona. Przyciąganie grawitacyjne Ziemi jest tak dominujące, że niewielkie pchnięcie nie wpływa na obliczenia trajektorii.
Ale nauka nie skupia się wyłącznie na tym, gdzie ląduje kamień. Chodzi o to, jak się tam dostać.
Cel naukowy
Misje NASA OSIRIS-APEX i misja ESA RAMSES znajdują się w doskonałej pozycji, aby być świadkami tej akcji. Chcą zobaczyć, jak ziemska grawitacja rozrywa Apophis na kawałki.
Spodziewają się zobaczyć:
- Zmiany w rotacji asteroidy.
- „Trzęsienia asteroid”.
- Osuwiska na powierzchni.
- Pojawienie się pierwotnego, wcześniej ukrytego materiału podpowierzchniowego.
Takie zdarzenia są rzadkie. Rzadko kiedy mamy okazję zbliżyć się do obiektu bliskiego Ziemi podczas chaotycznych oddziaływań grawitacyjnych.
Jeśli coś uderzy w Apophis zanim osiągnie punkt największego zbliżenia się do Ziemi, skomplikuje to dane.
„Jeśli otrzymasz sygnał po uderzeniu, skąd wiesz, czy osunięcie się ziemi było spowodowane siłami pływowymi, czy samym uderzeniem?” – rozumował Schettino.
To zaburza obraz. Zamienia wyraźny sygnał w szum.
Daleki strzał: martwy punkt na wysokiej orbicie
Badanie ujawnia niepokojący martwy punkt.
Śledzimy duże satelity. Wiemy, gdzie znajdują się aktywne urządzenia. Mamy dobre mapy GEO.
Nie wiemy tylko o małych fragmentach. Szczątki zbyt słabe dla teleskopów. Pozostałości po starych eksplozjach.
Rossi zauważa, że ta niewidzialność stanowi zagrożenie nie tylko dla Apophis, ale także dla infrastruktury GEO, z której codziennie korzystają miliardy ludzi. Połączenie. Dane pogodowe. Nawigacja.
„Najważniejszą rzeczą do podkreślenia jest to, że jakiekolwiek uderzenie w asteroidę nie zmieni w znaczący sposób naszej orbity” – wyjaśnił Rossi. “Najbardziej prawdopodobnymi konsekwencjami będzie utworzenie małego krateru i uwolnienie emisji. Obydwa mogą zostać wykryte przez statek kosmiczny… same emisje nie będą miały wpływu na [trajektorię].”
Tu też działa uspokajająco.
Nie panikuj z powodu zespołu Kesslera.
Wiele osób obawia się, że jeśli odłamki uderzą w jeden obiekt, uderzą w inny itd., co doprowadzi do niekontrolowanej reakcji kaskadowej. To koszmarny scenariusz dla niskiej orbity.
Ale GEO jest rzadkie. Nawet jeśli Apophis straci część swojej skorupy, fragmenty te będą poruszać się po zupełnie innych orbitach. Nie wywołają reakcji łańcuchowej prowadzącej do burzy śmieciowej.
Co należy teraz zrobić
Artykuł opublikowany w The Planetary Science Journal jest w mniejszym stopniu ostrzeżeniem, a raczej wezwaniem do działania.
Mamy cztery lata do przybycia Apophisa.
Rossi uważa, że ten przelot powinien zmusić nas do udoskonalenia naszej wiedzy na temat wysokiej orbity okołoziemskiej. W ciągu najbliższych kilku lat zaczną działać nowe teleskopy badawcze Unijny System Nadzoru Kosmicznego. Ich zadanie? Zrób mapę niewidzialnego.
„Jeśli masz jaśniejszy obraz sytuacji, możesz lepiej przewidzieć ryzyko” – powiedział Rossi. „Tak, myślę, że [spotkanie powinno zachęcić do przeglądu]”.
Nie chodzi o ratowanie asteroidy.
Chodzi o ratowanie nauki.
Jeśli chcemy zrozumieć, w jaki sposób Ziemia zmienia kształt swoich gości, potrzebujemy możliwie najjaśniejszego obrazu. Musimy wiedzieć, co się dzieje z powodu grawitacji, a nie z powodu skały, którą wyrzuciliśmy pięćdziesiąt lat temu.
Niebo jest pełne duchów. Apophis nie będzie za nami tęsknił.
Ale czy możemy pozwolić, aby przelatywał przez nasze śmieci bez uszkodzenia?
