سیستمی که سیارک های تهدید کننده زمین را پودر می کند!
به گزارش بانیما، اغلب ما احتمالاً از فیلم های آخرالزمانی که در آن سیارکی بزرگ زمین را نشانه گرفته باشد، به وجد آمده باشیم که از جمله آخرین آنها، فیلم Dont Look Up (بالا را نگاه نکن) است. اما این موضوع تنها یک داستان خیال انگیز و مجذوب کننده نیست، بلکه واقعیتی است که دیر یا زود رخ خواهد داد و ما نیز باید برای آن آماده باشیم. خوشبختانه گفته می شود که دانشمندان اخیراً سیستم مبتکرانه ای را توسعه دادند که گفته می شود می تواند سیارک های تهدید کننده ای که به سمت زمین حرکت می کند، را پودر کند.
به گزارش خبرنگاران، خیره شدن به آسمان شب می تواند حس شگفتی در مورد جایگاه بشر در جهان را برانگیزد، اما این تمام چیزی نیست که می تواند به ما القا کند. این جهان بی انتها، جهانی از سیارک های سرگردان را در خود جای داده که با میزان های مختلف به هر سو در حال حرکت هستند. برخورد این سیارک ها با سیاره های در راستا، امری عادی تلقی می شود، اما این برخورد ها گاه می تواند بسیار خطرناک و حتی نابود کننده باشد. برای مثال، چنین برخورد هایی سبب شد تا تمام دایناسور های غیر پرنده بر روی کره زمین منقرض شوند. به عبارت ساده تر گریزی از این برخورد ها وجود ندارد، اما اگر سیارکی تهد کننده به سمت زمین در حال حرکت باشد، چه می توان کرد؟
خوشبختانه ایده ای به نام دفاع سیاره ای وجود دارد که بسیاری از دانشمندان و مهندسان را به گرد خود جمع کرده تا راهکاری برای این تهدید بیابند. یکی از این دانشمندان، پروفسور فیلیپ لوبین از دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا است. لوبین در حال توسعه ایده خود به نام PI-Terminal Defense for Humanity است که می گوید خرد کردن سیارک های تهدید کننده به قطعات کوچک، بهترین گزینه برای محافظت زمین در کوتاه مدت است. لوبین ایده PI Planetary Defense خود را در کنفرانس دفاع سیاره ای 2021 ارائه کرد که اکنون برنده جایزه فاز یک در برنامه مفاهیم پیشرفته نوآورانه ناسا (NIAC) شده است. هدف NIAC ترویج و حمایت از ایده های مبتکرانه ای است که می تواند ماموریت های آینده ناسا را متحول کند.
ناسا دفتر هماهنگی دفاع سیاره ای (PDCO) را اداره می کند و ایده دفاع سیاره ای PI لوبین با وظایف آن دفتر مطابقت دارد. خطر برخورد یک سیارک کاملاً جدی است. یک سیارک بزرگ مانند آن که دایناسور ها را از بین برد، تمدن ما را کاملاً نابود خواهد کرد. ما پیش از این نیز با تهدیدات جزئی تری مانند رویداد تونگوسکا و شهاب سنگ چلیابینسک روبرو بوده ایم، اما آیا می توانیم برای جلوگیری از تهدیدات ویرانگر بعدی، باز هم روی شانس حساب کنیم؟ بی شک این تفکر عاقلانه نخواهد بود.
فیلیپ لوبین در سال 2021 گفت: تا به امروز، بشریت از فاجعه های بزرگی در امان مانده است، امری که مستاجران قبلی سیاره ما یعنی دایناسور ها از آن بی نصیب بودند. با این حال، حساب کردن روی خوش شانس بودن یک استراتژی ضعیف در بلند مدت است. ناسا مشغول یافتن و فهرست نویسی سیارک هایی است که تهدیدی برای زمین هستند. اما این فقط یک قدم اولیه است. ما باید راهکار هایی برای محافظت از زمین در برابر تأثیرات فاجعه بار ایجاد کنیم. بیشتر ایده ها پیرامون کاهش برخورد سیارک بر زمان های طولانی متمرکز است. اگر ماه ها یا سال ها قبل از زمان برخورد یک سیارک با زمین، از آن مطلع شویم، می توانیم یک ضربه گیر جنبشی برای تغییر جهت سیارک بفرستیم. با زمان کافی، حتی یک ضربه گیر جنبشی کوچک می تواند یک سیارک بزرگ را از ما دور کند.
اما اگر زمان کافی نداشته باشیم چه؟ اگر خیلی دیر متوجه این تهدید شویم چه؟ اگر یک ضربه گیر جنبشی راه اندازی کرده باشیم، اما به نحوی در عملیات شکست بخوریم، چه؟ اینجاست که ایده PI لوبین می تواند وارد عمل شود. ایده اصلی PI خرد کردن یک سیارک به سنگ های کوچکتر است که سپس در جو زمین بسوزد. لوبین در مقاله ای که در 18 فوریه 2022 برای NIAC ارسال کرد، نوشت: در سناریو های رهگیری کوتاه مدت، قطعات سیارکی با حداکثر 10 متر قطر [حدود 33 فوت]ایجاد خواهد شد که به اتمسفر زمین اجازه می دهند تا به عنوان یک پرتو تخلیه عمل کند. این امر قطعات سنگی را در اتمسفر می سوزاند.
ایده PI طراحی یک ضربه گیر است که نه تنها جنبشی بلکه انفجاری خواهد بود به این معنا که سیستم دفاعی با میله های نفوذی برای سوراخ کردن سیارک همراه خواهد شد که می تواند مواد منفجره را در این سوراخ ها جای دهد. انفجار حاصل، سیارک را به تکه های کوچکتر تبدیل می کند که دانشمندان امیدوارند قطر آن ها حداکثر کمتر از 15 متر باشد. این قطعات، ابری از زباله های سنگی را تشکیل می دهند که به اتمسفر خواهند رسید. بسته به میزان سیارک، میزان دستگاه و فاصله از زمین در هنگام انفجار، ممکن است برخی از زباله ها به زمین برخورد کنند. اما بیشتر آن ها از طریق اصطکاک با جو زمین از بین می فرایند.
لوبین گفت: اثربخشی این رویکرد به زمان رهگیری و میزان سیارک بستگی دارد، اما امکان دفاع موثر در برابر سیارک هایی با قطر چند صد متری را فراهم می کند و می تواند عملاً خطر کشتار جمعی ناشی از این تهدیدات را از بین ببرد. وی می افزاید؛ ما می توانیم این سیستم دفاع سیاره ای را در مدار قرار دهیم و یا حتی آن را بر روی ماه مستقر کنیم تا سرعت عملکرد ما را افزایش دهد. در مقایسه با دیگر سناریو های کاهش تهدید، این رویکرد در واقع یک رویکرد بسیار مقرون به صرفه، قابل آزمایش و قابل استقرار را با نقشه راه منطقی توسعه و آزمایش نشان می دهد.
لوبین می گوید: مزیت بزرگ این روش این است که امکان دفاع کارآمد را در صورت زمان های هشدار کوتاه و کاهش فاصله هدف در جایی که انحراف مداری امکان پذیر نیست، می دهد. حتی با قرار دادن این سیستم در ماه، زمان های رهگیری چند ساعت قبل از برخورد نیز قابل اجرا هستند. در این میان، ماه چند مزیت ذاتی دارد؛ اول اینکه اتمسفر ندارد، بنابراین به عنوان پایگاهی برای رصد محیط سیارکی نزدیک زمین، امکان تشخیص نوری NIR LIDAR دوربرد سیارک های ورودی را فراهم می کند. ماه همچنین سرعت فرار کمتری نسبت به زمین دارد که پرتاب را آسان تر و کم هزینه تر می کند.
با این حال، پرتاب یک ضربه گیر بزرگ انفجاری از زمین نیز با گذشت زمان امکان پذیرتر می شود. وسایل نقلیه پرتاب سنگین مانند فالکون هوی اسپیس ایکس، سیستم پرتاب فضایی ناسا و سایر پرتابه های فوق سنگین، نوید دهنده عصر جدیدی از فناوری موشکی قدرتمند هستند. لوبین می گوید که سیستم PI فقط به یک بازه زمانی پنج ساعته قبل از برخورد نیاز دارد تا سیارکی به میزان سیارک رویداد Tunguska را نابود کند. قطر سیارک Tunguska احتمالاً حدود 50 متر بود و با نیرویی حدود 10 مگاتون منفجر شد که میلیون ها درخت را در قسمتی دورافتاده از سیبری نابود کرد؛ بنابراین اگر جسمی به این میزان بر فراز یکی از شهر های زمین منفجر شود، تلفات هولناک خواهد بود. شهاب سنگ چلیابینسک نیز که پنجره های ساختمان ها را منفجر کرد و جراحاتی ایجاد کرد، قطر آن تنها حدود 20 متر بود.
با این همه، این سیستم همچنین می تواند در مورد سیارک های بسیار بزرگتری مانند آپوفیس نیز کارآمد باشد. آپوفیس در سال 2029 از نزدیکی زمین می گذرد، اما زمین را تحت تاثیر قرار نمی دهد. با این حال، اگر در طول پرواز خود در سال 2029 از آنچه چاله کلید گرانشی نامیده می شود، عبور کند، می تواند به میزان ای تکان بخورد که بتواند در گذر بعدی خود به زمین برخورد کند. قطر آپوفیس حدود 370 متر و بازده آن حدود چهار گیگاتن است. لوبین گفت که سیستم PI او می تواند سیارک هایی به میزان آپوفیس را با یک رهگیری 10 روزه قبل از برخورد با موفقیت نابود کند.
جالب خواهد بود که ببینیم لوبین تا چه میزان ایده دفاع از سیارک Pulverize It خود را توسعه می دهد. ناسا در نوامبر 2021 ماموریت آزمایش تغییر جهت سیارک دوگانه خود را راه اندازی کرد. DART به سمت منظومه سیارکی دوگانه دیدیموس و همراه کوچکتر آن، دیمورفوس، که به دور دیدموس می چرخد، می رود. دیمورفوس در راستا به سمت زمین نیست بنابراین DART صرفا یک ماموریت آزمایشی است و برخورد با Dimorphos منجر به تغییر جزئی در راستا منظومه سیارکی دوگانه خواهد شد. ناسا پس از برخورد بر سیستم نظارت خواهد کرد تا ببیند آیا ماموریت موفقیت آمیز بوده است یا خیر.
به هر حال، دلیلی وجود ندارد که نتوانیم چندین سیستم دفاع سیاره ای را به صورت همزمان توسعه دهیم، زیرا این ممکن است محتاطانه ترین راه رو به جلو باشد. همانطور که در یافتن همه سیارک هایی که زمین را تهدید می کنند بهتر و بهتر می شویم، برای رهگیری سیارک های تهدید کننده در سریع ترین زمان ممکن نیز باید پیشرفت کنیم. برای بشریت عاقلانه است که سیستم دیگری را نیز توسعه دهد که بتواند به سرعت راه اندازی شود و در مدت کوتاهی به کار گرفته شود. در این هنگام است که می توانیم با خیال راحت به آسمان نگاه کنیم و از دیدن شهاب سنگ هایی که در جو زمین می سوزند لذت ببریم.
منبع: sciencealert
ترجمه: مصطفی جرفی-خبرنگاران
منبع: فرارو