Asteroid 951 Gaspra tatt av Galileo-romfartøyet. Bildekreditt: NASA / JPL. Klikk for å forstørre.
Hør intervjuet: Gravity Tractor Beam (4,8 MB)
Eller abonner på Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Håndterer asteroider som kommer til å treffe jorden, nå som jeg forstår det, må du finne et mannskap av topp kvalitet oljegruver. Og du må plassere dem på romfergen og sende dem med en haug atombomber til asteroiden for å sprenge den. Nå forteller du meg at dette kanskje ikke er den beste måten?
Dr. Love: Vel, det kommer an på hva målet ditt er. Hvis målet ditt er å lage en film som vil tjene massevis av penger, så gå vilt; det er akkurat den rette måten å gjøre det på. Hvis målet ditt er å faktisk forhindre påvirkning med Jorden, håper vi imidlertid at det kan være en enklere metode for å håndtere dette.
Fraser: OK, så hva er den enkleste metoden du foreslår?
Kjærlighet: Vel, metoden vi foreslår er å sende et relativt stort og tungt romfartøy - ikke så stort og tungt at vi ikke kan forestille oss det - til asteroiden, og i stedet for å prøve å sprenge asteroiden, eller land på den og skyv saken til side (begge disse ideene er blitt foreslått, men de har noen vanskeligheter), vi foreslår at du bare parkerer romfartøyet ved siden av og lar det sveve der. Og hvis du lar den sveve der i noe som et år, veldig veldig gradvis, vil det lille tyngdekraften mellom asteroiden og romfartøyet trekke asteroiden over i retning av romfartøyet. Romfartøyet svever i konstant avstand fra asteroiden, og hva dette betyr er at det veldig gradvis trekker asteroiden av banen og bruker tyngdekraften som en slags slepelinje. Og hvis du kan få nok advarsel på asteroiden din - hvis du vet at den kommer 20 år eller så før den skal treffe - så kan du få romfartøyet der ute og få det til å trekke i omtrent ett år, kan du dra det nok slik at i stedet for å treffe jorden, vil den savne jorden.
Fraser: Nå dreier alle mediene og alle disse katastrofefilmene seg om en astronom som oppdager en farlig asteroide tre måneder før den kommer til å treffe. Det høres ut som løsningen din er mer innen 20 års rekkevidde. Tror du det er det mer realistiske scenariet nå i dag?
Kjærlighet: Det er vanskelig å vite det. Vi har egentlig ikke oppdaget alle asteroidene som potensielt kan treffe jorden ennå. Vi har mange mennesker som jobber veldig med det problemet; det foregår søk hver natt. Jeg tror mange av dem er automatiserte, og ikke en ensom fyr på en fjelltopp med øye for linsen til et teleskop der. Og det er mulig at i morgen kunne vi innse at det kommer noe som kan ramme oss som vi ikke visste om, og at det kan være tre måneder unna å påvirke jorden. Det ville absolutt være uheldig. Men i fremtiden vil vi sannsynligvis vite alle disse tingene; kjenner alle banene deres, og vi kan forutsi en hit lenge før den kommer til å treffe oss. Og det er den slags scenario som løsningen vår vil kunne håndtere.
Fraser: Og så hvilken størrelse på asteroider ville du kunne takle?
Kjærlighet: Et par hundre meter i størrelse. Så størrelsen på en fotballstadion eller et konferansesenter.
Fraser: Og hvordan ville romfartøyet i seg selv sett ut? Hva slags komponenter ville det ha på den?
Kjærlighet: Da vi fant på ideen til det lille papiret vårt, trakk vi et romskipdesign stort sett av sokkelen. Det er NASAs Prometheus-prosjekt, der de skulle sende et stort atomdrevet romfartøy til bane rundt Jupiters måne Europa, og gjøre mye interessant vitenskap der. Det er et romfartøy på 20 tonn med elektriske thrustere, det vil si at den bruker elektrisk kraft for å varme opp en gass til ekstremt høye temperaturer og sprute den ut bakfra. Du får fantastisk drivstofføkonomi; mye evne til å flytte et romskip med en liten mengde drivstoff, men skyvekraften er virkelig lav. Du kan bare få en Newton, eller så (en femtedel av et pund) med styrke. Så du har en stor elektrisk fremdrift, atomdrevet romfartøy - dette kommer sannsynligvis til å bli en lang mager ting, fordi du vil trenge mange radiatorer for å avvise spillvarmen fra atomreaktoren. Det kommer til å ha et sett med thrustere, en bensintank og noen veilednings- og navigasjonskomponenter. Avhengig av hvordan du satte opp dette romfartøyet, bestemte vi oss for at hvis du legger reaktoren, som er tung, og drivstofftanken, som er tung, nære til asteroiden - henger fra thrusterne - så kommer du mer masse nær asteroide, og det øker gravitasjonstrekket når gravitasjonstrekket avtar raskt når du øker avstanden mellom de to massene. Og det hjelper også til å stabilisere romfartøyet og hjelper deg bare rundt hvis du legger de tunge komponentene som henger ned ved asteroiden med thrusterne oppe.
Fraser: Å, jeg skjønner, det ville nesten være hvis du hadde en ball i enden av et tau, og hengte ned med den tunge delen - reaktoren og alt drivstoff - som hang så nær asteroiden du kan, mens alt thrustere er lenger opp i tauet og drar den bort.
Kjærlighet: Det er helt riktig. Selvfølgelig må du tippe thrusterne dine bort, slik at røren med varm gass som kommer ut av dem ikke treffer asteroiden. Det hjelper ikke å prøve å trekke en asteroide nærmere deg med tyngdekraften, og samtidig som du presser på den med thrusterrommene. Så du trenger de utover slik at plommene går glipp av asteroiden og det vil bidra til å forbedre slepekraften din.
Fraser: Har du nå noen mål som du tror kan være et godt offer for denne typen bevegelsesstrategier?
Kjærlighet: Vi utviklet på en måte ideen som en generisk ide, og flyr til hva som helst. Imidlertid er det Asteroid 99942 Apophis som er ment å gjøre en nær passering av jorden tror jeg i 2029. Og hvis den asteroiden tilfeldigvis passerer gjennom akkurat det rette punktet i rommet når det går forbi jorden, har det en sjanse til å komme tilbake om 7-8 år og slo oss, noe som ville være dårlig. Og den asteroiden er et utmerket mål for denne typen oppdrag. Hvis vi kan komme til det før den første jorden flyby, ville det linje opp for innvirkning andre gang. Og grunnen til det er at disse flybysene fordreier stien til asteroiden slik at en ørliten liten forandring i flyretningen før flybyen gir en enorm endring i flyretningen etter flybyen. Så det er som et bankskudd i bassenget. En liten bittelitt feil på den første delen, etter sprett, blir feilen multiplisert. Så du kan bruke en gravitasjonstraktor som ikke var kjernekraftdrevet og som ikke veide 20 tonn. Du kan bruke en 1-tonns, kjemisk fremdrevet tyngdekraktor for å trekke denne asteroiden bare litt av banen før den jorden flyby, så asteroiden ikke kommer i nærheten av oss.
Fraser: Jeg ser, hvis du har en asteroide som kommer mot oss 20 år ut, kan du flytte din store, ionemotordrevne traktor. Hvor lang tid vil du trenge for å bruke den ved siden av asteroiden?
Kjærlighet: Cirka et år.
Fraser: Men hvis det bare er å gjøre flybyen, kan du gi den en veldig liten forandring, og den vil fremdeles sparke den ut av den dårlige bane og inn i en god bane.
Kjærlighet: Akkurat, du kommer til å bruke flybyen til Jorden for å multiplisere den ørsmå effekten du har på asteroiden med romfartøyet ditt før flybyen. Og så etter flybyen er effekten mye større.
Fraser: Så hva er scenen i forslaget ditt nå? Hva er fremtiden for det akkurat nå?
Kjærlighet: Det er vanskelig å vite det. Akkurat nå har vi kommet med et forslag, vi har fått ideen der ute, og folk snakker om det. Min medforfatter, Ed Lu og jeg har skrevet mange vitenskapelige artikler for publisering, og ingen av dem har til og med fått en tidel så mye oppmerksomhet som denne. Så ideen er der ute, så får vi se hva som skjer. Jeg tror debatten vil bli mye mer spiss hvis vi faktisk oppdager en asteroide som er på kollisjon med jorden. Da trenger vi virkelig å komme sammen og bestemme hva vi skal gjøre med det.
Fraser: Det er min bekymring for hele prosessen med å beskytte jorden mot asteroider. Det er mye usikkerhet i å forutsi når og hvor en asteroide kommer til å treffe. Jo bedre du kan merke bane, jo bedre kan du vite om det vil være en risiko. I mange tilfeller, hvis du har disse som er 30 år ut, kan beslutningstakere og lovgivere si: Vel, la oss vente til vi vet bedre. Og likevel, jo mer du vet bedre, jo mindre sjanse har du for å endre bane.
Kjærlighet: Ja, det er alltid sant, og menneskets natur spiller mye inn i dette. Ingen har fått en asteroidestreik, så det er vanskelig å sammenligne det med ting vi har lidd, som tsunamier og orkaner for å ta et par nylige eksempler. Tingene vi vet om og opplever i en persons levetid, er alltid lettere å visualisere og forstå. Og for å få folk til å ta hensyn til noe som virker slags esoterisk og science fictiony; er dette ekte, eller lager folk det bare opp? Jeg vet ikke en god løsning på det, men det at folk snakker om ideen og tenker på den - og ikke bare i de høye kretsene i akademia - over hele verden, synes jeg er et godt tegn. I det minste tenker vi på problemet og hvordan vi kan løse det.
