Mokslas ir IT

2021.10.28 11:30

Ką darytų mokslininkai, jeigu link Žemės artėtų pavojingas asteroidas?

Kastytis Zubovas, „Konstanta 42“2021.10.28 11:30

Ką daryti, jei sužinotume, kad prie Žemės artėja pavojingas asteroidas? Jei informaciją gauname pakankamai iš anksto – bent dešimt metų, o geriau ir kelis dešimtmečius – galime bandyti nukreipti asteroidą į kiek kitokią, saugią orbitą.

Tą padaryti yra keletas būdų: pavyzdžiui, galima smogti asteroidui masyviu „kūju“, kuris pastumtų šį į šalį; arba pritvirtinti prie asteroido variklį ir taip jį nustumti. Bet šie metodai turi didelę riziką – jei nuo smūgio ar stūmimo asteroidas subyrės, pavojus Žemei gali netgi išaugti.

Dėl to daug saugesnis būtų trečias variantas – pakeisti asteroido orbitą pasitelkiant gravitaciją. Tokia „gravitacinio traktoriaus“ idėja irgi turi variacijų, bet jų visų esmė – nuskraidinti pakankamai masyvų erdvėlaivį šalia asteroido ir leisti jų tarpusavio gravitacinei sąveikai po truputį pakeisti asteroido orbitą į norimą, nepavojingą.

Esama įvairių idėjų, kokią traktoriaus kofigūraciją reikėtų pasirinkti: vieni mokslininkai siūlo siųsti vieną zondą, kiti – spiečių, vieni nori konvencinių cheminių raketų, kiti – Saulės burių, vieni mano, kad erdvėlaivis turėtų kyboti stacionariai asteroido atžvilgiu, kiti – kad turėtų skrieti aplink jį orbita. Naujame tyrime bandoma atsakyti į paskutinįjį iš šių klausimų.

Traktoriaus judėjimo asteroido atžvilgiu uždavinys sprendžiamas kaip optimizacijos problema – siekiama kuo labiau pakeisti asteroido orbitą, sunaudojant kuo mažiau degalų (kad per daug nesumažėtų erdvėlaivio masė), nepaliečiant asteroido ir neįkaitinant jo variklių liepsna, bei išlaikant konfigūraciją bent dešimt metų, nes tiek laiko turbūt užtruktų pakankamas trajektorijos pakeitimas.

Taip nustatyta, kad efektyviausia konfigūracija yra „apribota keplerinė trajektorija“, kai erdvėlaivis ne skrieja elipse aplink asteroidą, o juda pirmyn-atgal elipsės dalimi vienoje asteroido pusėje. Pritaikius šią konfigūraciją realaus asteroido 2007 VK184 orbitai, per dešimt metų ji tikrai tapo saugesnė – nors ir dabar asteroidas į Žemę pataikyti neturėtų bent artimiausius šimtą metų, po pakeitimo pataikymo pavojus dar labiau sumažėjo.

Naujoji konfigūracija yra apie dešimt kartų efektyvesnė už stacionarią arba pilnos orbitos; kitaip tariant, tokį patį orbitos pokyčio efektą galima pasiekti naudojant dešimt kartų mažesnės masės erdvėlaivį.

Tyrimo rezultatai arXiv.

Mums svarbus tikslumas ir sklandi tekstų kalba. Jei pastebėjote klaidų, praneškite portalas@lrt.lt