Vilhelmina
5 °C
18 °C
Index - In English In English Eng

Az atomban bízzunk, vagy az imában?

2014.10.05. 14:56
Megvédhet egy festékágyú a világvégétől? A NASA tényleg képtelen megtalálni a Földre veszélyes égitesteket? Fizessünk sokat a meteorvédelemért, vagy elég, ha imádkozunk? A jelek szerint jó az utóbbi; egyelőre mást nem tehetünk. Ha csak ötven év múlva jön az apokalipszis, még megúszhatjuk; ha három héten belül, akkor nem biztos.

Megesik, hogy a világűrből kisebb-nagyobb szikladarabok csapódnak a Föld légkörébe, méghozzá irtózatos sebességgel. Ebből lesz a hullócsillag, amit látva nemcsak a babonások szoktak kívánni valamit, hanem a csillagászok is: többnyire azt, hogy az egész miskulancia égjen el a légkörben, és egy kavics se jusson el belőle a talajszintig.

Bár a NASA szerint az aszteroidabányászatban komoly potenciál van, higgyék el, még mindig jobb ásványokra vadászni egy űrben száguldó kőtömbön, mint megvárni, hogy az a kőtömb ideérjen. Lehet, hogy a becsapódás után senki nem marad, aki kibányássza.

90 százalékot ígértek, 10 lett belőle

A NASA-t 2005-ben bízták meg őket egy meteorvédelmi rendszer kidolgozásával; Akkor úgy tervezték, hogy 2020-ra feltérképezik a 140 méternél nagyobb földközeli objektumok (Near-Earth Object, NEO) 90 százalékát. Ez csak az első lépés, de ez sem fog sikerülni. A legutóbbi belső vizsgálat szerint a projekt rosszul halad.

A NEO-kat 1998-ban kezdték el feltérképezni, és bár azóta már 11 537-et találtak (szeptember 27-i adat), ez még mindig csak a NEO-k 10 százaléka.

A NASA évi 40 millió dollárt kap a projektre, de az audit szerint ebből csak egymilliót költenek meteorvédelmi stratégiák kidolgozására. Még tisztességes evakuálási tervek sincsenek:

ha nagy baj lesz – például meteorbecsapódás fenyeget egy nagyvárost –, még annyit se tudnak mondani, hogy ki hova meneküljön..

Rossz szervezettség, rosszul integrált kutatási tevékenység, az átfogó program hiánya, elvégzetlen részfeladatok – a belső vizsgálat nagyjából így foglalta össze a program várható kudarcának okait.

11 537-et név szerint ismernek

A földközeli objektumok olyan üstökösök és aszteroidák, amik a közeli bolygók gravitációs hatására a Föld közelébe kerülhetnek, és veszélyt jelenthetnek a bolygónkra.

A jégből és porból álló üstökösök többnyire a Földtől távol keletkeznek, míg a sziklás meteorok inkább a Naprendszerben keringenek, a Mars–Jupiter tájékán. A NASA meteorvédelmi programja, a NEOP (Near-Earth Object Program) célja a Földre potenciálisan veszélyes aszteroidák feltérképezése.

A NASA Goldstone radarja által fotózott, 2014 HQ124 jelű földközeli aszteroida 400 méter hosszú és fele ilyen széles
A NASA Goldstone radarja által fotózott, 2014 HQ124 jelű földközeli aszteroida 400 méter hosszú és fele ilyen széles
Fotó: NASA/JPL-Caltech/Arecibo Observatory/USRA/NSF

A 11 537 nyilvántartott NEO-ból 863 egy kilométer vagy annál nagyobb átmérőjű. A legújabb célkitűzés az volt, hogy a 140 méternél nagyobb égitestek 90 százalékát megtalálják – ez az, ami várhatóan nem fog sikerülni. Van még 1505 PHA is – a Földre potenciálisan veszélyes aszteroidákat (Potentially Hazardous Asteroids) jelölik így.

Lássuk, mikkel is ütközhetünk.

  • Aszteroida: más néven kisbolygó. Inaktív objektum, viszonylag kis méretű, a Nap körül kering.
  • Üstökös: jeges-poros tömb, ami a Nap hőmérsékletének hatására párologni kezd, ezért látványos por- és gázcsíkot húz maga után.
  • Meteoroid: egy meteor vagy egy üstökös egy kisebb (homokszem és szikladarab közti méretű darabja. Szintén Nap körüli pályán kering.
  • Meteor: így hívják a Föld légkörébe belépő kisebb égitesteket. Ezt látjuk csillaghulláskor.
  • Meteorit: azok a meteorok, amik túlélik a légköri súrlódást, és eljutnak a földfelszínig.

A Földet naponta körülbelül 80-100 tonnányi űrtörmelék éri el. Ezek többnyire sziklányi-homokszemnyi por- és kőzetdarabok, amik elégnek a légkörben. A szakértők becslése szerint az elmúlt tízezer évben a 100 méternél nagyobb átmérőjű, magas vastartalmú, illetve sziklás meteoritok juthattak el a földfelszínig. Nagyjából százezer évente azonban megeshet, hogy jön egy mérföldesnél is nagyobb átmérőjű szörnyeteg, ami kiirthatja a földi életet, de legalábbis globális katasztrófát okozhat.

Ha a lángoló szikladarabok becsapódását túl is élnénk, az ütközés ereje végigszáguldana az atmoszférán, elhomályosítaná a Napot, a növényzetet kiirtaná a savas eső – ez csak egy a lehetséges forgatókönyvek közül.

A meteorbecsapódások már korábban is felforgatták a Föld bioszféráját. A NASA elsősorban ezért tanulmányozza őket, de az, hogy ezek a földi élet keletkezéséről is sok információt adhatnak, illetve rengeteg értékes ásványkincset (például vasat és nikkelt) hordozhatnak, szintén fontos szempont. Ha van esélye a megtérülésnek, nyilván nemcsak a NASA, hanem magáncégek is törődni fognak az aszteroidabányászatra és a meteorvédelemmel. Ezek szegről-végről rokon iparágak, így együtt fejlődhetnek.

Magánpénz és melléküzemág

A kulcs a magánfinanszírozás lehet. A B612 Foundation társalapítója, Edward Lu szerint szükség van egy meteorvédelmi rendszerre, ugyanis nem csak néhány betört ablakot veszíthetünk, mint a cseljabinszki meteor becsapódásakor. Lu, aki egyébként a NASA veterán űrhajósa, arról is beszélt, hogy ha az 1908-as tunguszkai meteor New Yorkot találja el, az kiirtotta volna az egész várost.

A B612 épp ezért magánfinanszírozásból építene űrteleszkópot, kimondottan meteorvédelmi célokra. A cseljabinszki becsapódásnál a NASA teleszkóphálózata nem észlelte a meteoritot. Lu szerint ez nem meglepő, mert

minden ismert aszteroidára vagy 100 ismeretlen jut,

beleértve azt a több százezret, amik legalább akkorák voltak, mint a cseljabinszki meteor. Ezek bármikor beérkezhetnek a Föld légkörébe. Ha elég korán észleljük őket, a pályájuk többféleképpen is módosítható – csak ahhoz meg kéne találni őket.

A helyzet az, hogy ha nem tudod, hol vannak, semmit sem tehetsz ellenük.

– foglalta össze Lu. Az alapítványa által fejlesztett teleszkóp, a Sentinel ezt a folyamatot gyorsítaná föl, de ehhez 450 millió dollár kéne, és legkorábban öt év múlva épülhetne meg.

A Sentinel védelmi rendszer posztere
A Sentinel védelmi rendszer posztere

A Sentinel-projekthez a NASA még nem ajánlotta fel a támogatását, de azt már ők is belátták, hogy tenni kell valamit. Idén februárban hirdették meg az Asteroid Grand Challenge-t, ahol partnereket kerestek a NEO-k észleléséhez, illetve elkezdték kidolgozni az ARM (Asteroid Redirect Mission) rendszert is; ezzel azonosítanák, elfognák és eltérítenék a meteorokat.

Hogy valamit tenni kell, az már 1994-ben is fölmerült, amikor a Shoemaker–Levy 9 üstökös becsapódott a Jupiterbe. A becslések szerint a legnagyobb darab a földi nukleáris arzenál erejének 600-szorosával érte a bolygó felszínét.

Ekkoriban készültek az első számítások arról, hogy mekkora esélye van annak, hogy egy hasonló méretű üstökös eltalálja a Földet. A legfrissebb becslések szerint

  • 100 millió évente egyszer csapódhat be olyan meteor, ami úgy fölborítaná a Föld ökoszisztémáját, mint az, amelyik kiirtotta a dinoszauruszokat;
  • 500 ezer évente jöhet olyan meteor, ami kipusztíthatja az egész emberi civilizációt;
  • 100 ezer évente számíthatunk olyan meteorokra, amik városokat találnak el;
  • 300 évente érkezhet a tunguszkaihoz hasonló nagyságú meteor.

Ezek az optimista forgatókönyvek, ráadásul a következmények megjósolhatatlanok; annyit azért sejteni lehet, hogy még egy óceánba csapódó meteor is pusztító földrengéshez, illetve szökőárhoz vezethet. Nyilvánvaló, hogy a meteorvédelmi rendszer nem úri hóbort, hanem egy igen csekély esélyű világkatasztrófát akarnak megelőzni vele.

Ha nappal jönnek, cseszhetjük

Sajnos nem sok NEO-ra lehet kiterjeszteni az ARM-programot, ráadásul a legveszélyesebb ismert aszteroidák túl nagyok ahhoz, hogy el lehessen téríteni őket. Mások olyan messze vannak, hogy még a legjobb teleszkópokkal sem lehet megállapítani, pontosan mekkorák, és hogy mekkora veszélyt jelentenek. Néhány olyan gyorsan halad, hogy nincs idő rendesen megvizsgálni őket.

Egy meteor veszélyessége sok mindentől függ. Paul Chodas, a Jet Propulsion Lab egyik vezető kutatója szerint ha a méret lenne az egyetlen faktor, minden 12 méternél kisebb aszteroidát azonosítaniuk kellene, de ezekből több százmillió van.

Érthető, hogy a munkához a NASA a hobbicsillagászok és magáncégek segítségét kéri, ráadásul szép pénzjutalmat, 35 ezer dollárt kínál nekik. Persze, hülyék lennének puszira tízezreket osztogatni: ők is tudják, hogy ez nem könnyű feladat. A kisebb meteorok nem verik vissza a napfényt, így leginkább akkor lehet megfigyelni őket, amikor a legközelebb vannak a Földhöz – ilyenkor a legfényesebbek. Ugyanakkor az apró földközeli objektumokat még a legjobb teleszkópokkal is csak néhány napig lehet látni a Föld közelében.

A becslések szerint évente néhány tucat, 6-12 méter nagyságú aszteroida kerülhet a Holdnál közelebb a Földhöz. Ezeknek csak egy töredékét észlelik, és csak néhány van közülük, amikre az ARM-program is kiterjeszthető. És ha nappal érkeznek, a fény miatt nem fogjuk észrevenni őket.

A NASA is tisztában van a problémákkal, de szerintük a hatékonyság javításához több pénz kéne. Pedig a NEOP így is évi 20 millió dollárba kerül, és ez csak a veszélyes égitestek felderítésére megy el; a befogásukra és eltérítésükre fordított kutatások több mint százmillió dollárba kerülnek. Az amerikai autópályákért felelős Federal Highway Administration évente legfeljebb ennyit költhet a megrongálódott autóutak helyreállítására egy természeti katasztrófa után.

Ha mindent összeadunk, a NASA 2025-re kétmilliárd dollárt fog meteorvédelemre költeni. Jó helyen van az a pénz? Vajon meg lehetne győzni egy adófizetőt, hogy megéri ennyit költeni egy távoli, valószínűtlen fenyegetésre? Költői kérdés, de van rá válasz: jó befektetésnek tartják az emberek a környezetvédelmet?

Bár a magánkezdeményezések sokat segíthetnek – Rusty Schewickart, a B612 társalapítója szerint a Sentinellel a 140 méternél nagyobb NEO-k 95 százalékát felfedezhetik –, a konkrét védelmi feladatokban nem segíthetnek. Egy előrejelzési rendszer önmagában legfeljebb arra jó, hogy percre pontosan tudjuk, mikor fogunk megdögleni. Kell tehát egy védelmi rendszer is.

Hogy lehet eltéríteni egy meteort?

A meteoroknak semmi keresnivalójuk a Föld közelében, tehát vagy megsemmisítjük, vagy eltérítjük őket. És ez nem sci-fi: a NASA az eltérítéshez szükséges eszközöket melléküzemágban is előállíthatja. Az Orion űrhajó, a Space Launch System (SLS) rakéta és a nagy energiájú Solar Electric Propulsion ionhajtómű mind használhatók lennének egy eltérítéshez. A fejlesztésük ráadásul a meteorvédelmi programtól függetlenül zajlik; szükség lesz rájuk, ha a NASA a 2030-as években tényleg embert akar küldeni a Marsra.

De mivel védekezhetünk?

  • Festékkel. Igen, hagyományos festékkel, pusztán a színe megváltoztatásával. Hogy ennek mi értelme van? Az, hogy a fotonok így másképp lépnek reakcióba az égitest felszínével, és ez elég lehet ahhoz, hogy kibillentse a pályájáról. A művelethez szükséges festéket egy űreszközzel juttatnák célba.
  • Űrhajóval. Sőt, ha már úgyis ott van egy űrhajó, akár módosíthatja is a meteor pályáját. Már végeztek hasonló műveleteket, így a NASA-nak van benne gyakorlata. A Deep Space 1, a Stardust, a Hayabusa vagy a Deep Impact programok már bizonyították, hogy az ötlet működhet.
  • Lézerrel. Tátátá-táttárá-táttárá, gondolhatják a Csillagok háborúja-rajongók, de a meteorvédelmi lézernek nem sok köze van a Halálcsillaghoz.
    DeathStarLaser.png
    Fotó: Lucasfilm Ltd.
    A NASA több magáncéget és egyetemet is támogat, akik lézeres védelmi rendszeren dolgoznak, és a számítások szerint több, lézerrel felszerelt műhold összehangolásával szépen meg lehet pirítani a meteorokat. A lézer hatására a meteorok egy része elpárologna, így kibillenne a pályájáról.
  • Nukleáris fegyverrel. A 2007-es Bolygóvédelmi Konferencián (ne röhögjenek, tényleg van ilyen) a NASA több lehetőséget is fölvázolt; ezek egyike volt az nukleáris rakétával eltérített NEO. Ez a beavatkozás lehet felszíni robbantás (közvetlen rakétatámadás), késleltetett felszíni robbantás (hogy az optimális időpontban téríthessék el a pályájáról), felszín alatti robbantás (így nagyobb a robbanás feszítőereje), illetve egy különálló (standoff) robbantás. A felszín alatti vagy a felszíni robbanás hatásos, de ha szétrepeszti a meteort, már nem egy, hanem több objektum miatt aggódhatnánk. A legcélszerűbbnek a standoff robbantások láncolatát tartják – ez finom pályamódosítást eredményez.
  • Nyers erővel. Jön? Hát akkor vágjunk hozzá valamit – gondolták a NASA-nál, és megszületett a kinetikus impaktor ötlete. Ha egy, a célnak megfelelő testet lőnek legalább 10 kilométeres másodpercenkénti sebességgel a meteorba, a feladat további részét már elvégzi az asztrofizika. Persze, ezt a csapást pontosan kéne bevinni, így a művelethez kell egy felderítő űrhajó, ami pontos méréseket végezhetne a NEO-ról, elemezve a nagyságát, irányát, sebességét, vegyi összetételét. Csak így lehet meghatározni, hogy honnan és mivel kell belelőni.

Orosz rulett, picit jobb esélyekkel

Mindez viszont csak elmélet. A NASA Jet Propulsion Lab munkatársa, Don Yeomans szerint 10-20 évig is eltarthat, mire felkészülnek a védelmi rendszer kiépítésére. Hiába, hogy már használnak ilyen eszközöket, ha három héten belül érkezne egy meteor, legfeljebb az evakuálásra készíthetnék fel az embereket. Egyelőre az a legfontosabb, hogy megtalálják a legveszélyesebb NEO-kat, de még azt is nehéz lesz megmagyarázni, hogy egy ilyen kevés kockázatot jelentő veszélyforrásra miért kell dollármilliárdokat költeni.

Azt John Holdren, a Fehér Ház tudományos tanácsadója is elismerte, hogy a meteorok pusztítása hosszú távon évente legfeljebb 100 emberrel végezhet, miközben évente 1 millióan halnak meg maláriában, és 5 millióan dohányzás okozta betegségekben. Viszont hiába minimális az esélye egy, az emberiséget kiirtó meteorbecsapódásnak – ismétlés: 100 millió év alatt egyszer történhet ilyen –, akkor is ez az asztrofizika orosz rulettje. Jobb esélyekkel játszható, de veszíteni csak egyszer lehet benne.

De csak nyugi; imádkozni még lehet, az eddig is bevált. És fő a hidegvér.

tfeIM9W.gif