Vi ser faktisk opp

I den senere tid har filmen "Don't Look Up" blitt tatt til inntekt for at mange mennesker ikke bryr seg om trusler mot sin eksistens. Hva asteroider angår er filmens budskap noe misvisende. NASA har nå sendt opp romfartøyet DART for å dytte en asteroide ut av kurs. 

Planlagt kollisjon: Det 550 kg tunge romfartøyet DART ble sendt opp 23. november og vil i slutten av september neste år treffe den 4,8 millioner tonn tunge asteroiden Dimorphos som er på størrelse med Keopspyramiden. Astronomene mener at DART-metoden kan brukes til å endre banen til eventuelle farlige asteroider på kollisjonskurs med Jorden. Dimorphos går i en bane med en radius på bare 1,2 kilometer rundt asteroiden Didymos. Foto: Aerospace America
Livsstil

Hundretusener av himmellegemer kolliderer årlig med Jorden. De aller fleste er svært små, men i gjennomsnitt kommer det en asteroide med en diameter på fire meter inn i atmosfæren hvert år, og hvert femte år en med diameter på syv meter. Disse siste har en bevegelsesenergi som tilsvarer atombomben over Hiroshima, men vil eksplodere i den ytre delen av atmosfæren, slik at bare små fragmenter ramler ned på jordoverflaten uten å gjøre skade.

Men av og til er asteroidene større. I 2013 eksploderte en asteroide på ca. 15 meter i diameter i atmosfæren 30 km over Tsjeljabinsk i Øst-Sibir med en eksplosjonskraft tilsvarende 20 ganger Hiroshima-bomben. 7.000 bygninger ble skadet, men ingen mennesker ble drept.

Og i 1908 eksploderte et himmellegeme som antas å ha vært mellom 30 og 60 meter i diameter over Tunguska i Sibir med en sprengkraft tilsvarende minst 500 Hiroshima-bomber og blåste 80 millioner trær over ende. Det var ingen mennesker som bodde i området, men nomaden Ilya Potapovitsj og hans familie, som befant seg i et telt 40 kilometer borte, ble løftet opp av trykkbølgen fra eksplosjonen og slengt 20 meter av gårde og (heldigvis) ned i en elv. De klarte seg, men hadde fått sprengt trommehinnene.

Grafikk: Kapital

Hvor stor er faren?

Tsjeljabinsk- og Tunguska-asteroidene er trolig de største som har truffet Jorden siden år 1900. Men det er småtterier mot hva som har skjedd i tidligere tider. For ca. 65 millioner år siden slo en asteroide med en diameter på 5–10 km ned i Mexico-gulfen utenfor Yucatan-halvøya. Støvet fra eksplosjonen medførte så store klimaendringer på Jorden at omtrent 75% av alle dyrearter som fantes på den tiden forsvant; deriblant dinosaurene som da hadde regjert på kloden i over 100 millioner år.

Som man ser av grafen på neste oppslag, er det uhyre sjelden at store asteroider treffer Jorden. En på størrelse med den over Tunguska rammer oss i gjennomsnitt hvert 1.000 år. Hadde den truffet New York, ville byen blitt fullstendig ødelagt.

Bemerk: Når vi sier “i gjennomsnitt hvert 1.000 år”, betyr det ikke at det er ca. 900 år til neste gang. En ny Tunguska-asteroide kan egentlig komme når som helst. Det samme gjelder i prinsippet (God forbid!) en kjempe som den som utryddet dinosaurene.

Den største trusselen

I sin bok Brief Answers to Big Questions skrev fysikeren Stephen Hawking i 2018: “Kollisjon med en asteroide er den største trusselen mot menneskeheten.»

Og denne trusselen tas på alvor; ikke bare blant astronomene og science-fiction-forfatterne, men også blant politikerne. Allerede på 1990-tallet fikk NASA midler til å starte arbeidet med å kartlegge farlige asteroider; de såkalte PHOer (Potentially Hazard-eous Objects), som ble definert som asteroider med en diameter på minst 140 meter, og som gikk i baner så de kunne komme nærmere Jorden enn 7.500.000 km (ca. 20 x avstanden til Månen).

Pr. november 2021 har man kartlagt ca. 25.000 asteroider med en diameter på over 140 meter. Av disse går 2.223 i baner som gjør at de kvalifiserer til betegnelsen PHOer. Ingen av dem er på kollisjonskurs med Jorden. Men det antas at minst like mange ennå ikke er kartlagt, og at mange forandrer bane. Så arbeidet pågår med full styrke.

Jordens reddende engel: I filmen Armageddon fra 1998 reddet Bruce Willis oss alle ved å detonere en atombombe på en asteroide på kollisjonskurs med Jorden. Det kan jo tenkes at Bruce Willis etter hvert vil avstå fra slike oppdrag, så da kan det være greit med DART Foto: Reuters/NTB

Og i 2005 bevilget Kongressen penger til NASA for å utarbeide metoder for å kunne endre banene til asteroider som ble regnet som potensielt farlige. I før-ste omgang ville man prøve seg på de mindre PHOene. Det er fornuftig. Det er flest av dem, og det gjelder å øve seg på noe som er overkommelig, men som allikevel kan ha direkte praktisk nytte.

Og 23. november, etter flere års intensitvt arbeid, ble DART (Double Asteroid Redirection TEST) avfyrt fra Vandenberg Space Force Base i California. Målet er å treffe asteroiden Dimorphos som har en diameter på ca. 160 meter. Den går i bane med en radius på ca. 1,2 km rundt asteroiden Didymos som har en diameter på ca. 780 meter.

Det er beregnet at DART vil nå frem til Dimor-phos i september 2022. For øyeblikket er asteroiden ca. 480 millioner km fra Jorden, men i slutten av september 2022 er avstanden til Jorden bare 7,5 mill. km. Det er fremdeles 20 x avstanden fra Jorden til Månen, men allikevel såpass kort avstand at astronomene kan måle virkningene når 550 kg tunge DART kolliderer med Dimorphos med en fart på ca. 23.500 km/time.

Små endringer blir til store

De håper naturligvis at kollisjonen skal forandre banen til Dimorphos såpass mye at denne metoden kan brukes hvis man oppdager asteroider i farlige baner. For selv om ingen ser truende ut for tiden, kan himmellegemer som trenger inn i vårt solsystem fra det ytre rom bringe hittil harmløse asteroider inn i farlige baner.

Baneforandringen til Dimorphos i forbindelse med kollisjonen skjer ved to mekanismer. For det før-ste den rene skyvkraften, og for det andre endringen i baneradiusen som følge av utblåsning/reduksjon av masse ved dannelse av kollisjonskrater (Newtons gravitasjonsligning).

Det er ikke store endringene vi snakker om; ca. 1% antar man blir justeringen av banen rundt Didymos. Men det er målbart. Hvis man i stedet hadde valgt en ensom asteroide i bane rundt Solen å eksperimentere med, ville baneendringen bare ha vært på 0.000006%, noe som ville ha tatt mange år å observere. Men selv så lite som 0,000006% endring i banen kan være mer enn nok til å redde Jorden. Husk at astronomene beregner banene for mange, mange år fremover, og det kan være først etter en lang rekke omløp rundt Solen at asteroiden er på kollisjonskurs med Jorden.

Men snakker vi om et himmellegeme som kommer mot Jorden fra det ytre rom, så er 0,000006% for lite. Da må vi nok påkalle Bruce Willis for å redde oss. Jfr. illustrasjon.

Funker det med Dimorphos, har man fått kontrollert beregningene og vet man med DART-metodikken kan forandre banene til 160-meters-asteroider som går i fri bane rundt Solen og som kan være potensielt farlige.

Man har også vurdert å detonere atombomber på asteroider. Ikke nødvendigvis for å sprenge dem i stykker. Det kan være ekstra farlig, fordi bruddstykk-ene kan være store og ha ugunstige baner og bli for mange til å håndtere. Men på store asteroider kan man tenke seg at atombomber kan medføre tilstrekkelige baneforandringer p.g.a. tapt masse..

Og det er viktig å utarbeide metodikken nå. For den dagen det virkelig kommer en asteroide på farlig kurs, vil man trolig ha under ett år til å gjøre noe med saken.

Kilder:

1) Interagency Working Group for Detecting and Mitigating the Impacts of Earth-Bound Objects: National Near-Earth Object Preparedness Strategy and Action Plan. Juni 2018.

2) NASA: Near-Earth Object Observations Program & Public Law No. 109-155. Des. 2005.

3) Andrew S. Rivkin og 21 andre fysikere, astronomer og matematikere fra mange land: The Double Asteroid Redirection Test (DART): Planet-ary Defense Investigation and Requirements. August 2021. v