Planetárna obrana sa venuje obrane Zeme pred zrážkou s asteroidom alebo kométou, vrátane ich objavovania, charakterizácie, výpočtov pravdepodobnosti zrážky, spôsobom odklonu, či zničenia, prípravy civilnej obrany, politických rozhodnutí a medzinárodnej spolupráce. Aj keď sa téma planetárnej obrany zdanlivo zdá vysoko teoretická, najmä vďaka nej bolo objavená väčšina známych asteroidov a komét a rozpočet na jej podporu posledné roky prudko rastie, najmä v USA. Na prelome apríla a mája 2019 sa konala pri Washington D.C. už šiesta Planetary Defense Conference, ktorej nosnou témou bol realistický scenár a cvičenie stoviek odborníkov, ktorí simulovali prípad konkrétnej zrážky. Každý deň konferencie sa posunul scenár o jeden rok a participanti boli rozdelení do skupín zastupujúcich rôzne aspekty. Cvičenie počíta so súčasnými vedomosťami a technickými možnosťami.
„V priebehu pár mesiacov je už isté, že ku zrážke dôjde.“
Hypotetický scenár a jeho riešenie
26. marca 2019 objavil havajský ďalekohľad Pan-STARRS asteroid „2019 PDC“. Pár dní nasledovných pozorovaní viedlo k výpočtu dráhy, ktorá vedie ku zrážke so Zemou 29 apríla 2027. V čase objavu je však veľká neistota, či sa objekt vôbec zrazí so Zemou, jeho priemer je známy iba približne (100-300 metrov) a jeho zloženie, hmotnosť a tvar sú neznáme. Jeho dráha je pomerne výstredná a ďalekohľadmi bude pozorovateľný iba do konca roka 2020, potom krátko v 2021, v druhej polovici 2022, prvej polovici 2024 a koncom roka 2025, radarom ešte menej. Pri každom novom pozorovaní sa spresní jeho dráha. Aj táto malá pravdepodobnosť zrážky aktivizovala pozorovateľov po celom svete, koordinovanými IAWN, ktorí zistili, že priemer asteroidu je 185+45 metra, je podlhovastého tvaru a okolo vlastnej osi sa otočí raz za 12 hodín.
V priebehu pár mesiacov je už isté, že ku zrážke dôjde. Bola vypočítaná oblasť, do ktorej môže dopadnúť – ide o dlhý a úzky koridor tiahnuci sa od Havaja, cez Tichý oceán, USA, Atlantický oceán a Afriku. V mieste dopadu, ktoré nie je ešte známe, spôsobí explóziu o energii 46-5800 megaton TNT (jadrová bomba v Hirošime mala pre porovnanie 15 kiloton TNT). Vláda USA vyčlenila niekoľko miliárd amerických dolárov na riešenie situácie.
„V súčasnosti sú k dispozícii dve metódy odklonu asteroidu – kinetický impaktor (sonda vrazí vysokou rýchlosťou do asteroidu) alebo jadrový výbuch.“
V pláne je rýchle poslanie sondy, ktorá by asteroid navštívila a zistila tak jeho presný tvar, hmotnosť a dráhu. A následne sondy, ktoré by hrozbu zneškodnili. Na prípravu misií však často treba roky a štartovacie okná sú iba štyri – v rokoch 2021, 2022, 2023 a 2024. Netreba zabudnúť, že aj let k asteroidu trvá od pár mesiacov po dva roky. V súčasnosti sú k dispozícii dve metódy odklonu asteroidu – kinetický impaktor (sonda vrazí vysokou rýchlosťou do asteroidu) alebo jadrový výbuch. V oboch prípadoch asteroid mierne zmení rýchlosť na svojej dráhe a minie Zem. Je potrebné byť obozretný – príliš veľká energia zrážky môže asteroid rozbiť na niekoľko kusov. V prípade nukleárneho riešenia dôjde k výbuchu niekoľko stoviek metrov od objektu – gama žiarenie zohreje a roztaví blízku stranu asteroidu, čo dodá dostatočný impulz ku zmene dráhy. Stačí málo, pár cm/s zmena rýchlosti asteroidu (asteroid sa pohybuje rýchlosťou desiatok km/s), keď ku zmene dôjde dva roky pred zrážkou. Cieľom je posunúť asteroid tak, aby tesne minul Zem. Impulz v smere pohybu asteroidu pohne jeho polohu na povrchu Zeme smerom na západ, v protismere (spomalenie asteroidu) na západ po impaktnom koridore. Impulz v protismere pohybu je pre sondu omnoho jednoduchší.
„Flotila šiestich kinetických impaktorov (KI) vyštartovala v roku 2023. Jeden ale zlyhal na štarte, dva zlyhali počas cesty k asteroidu.“
Koncom 2023 k objektu priletela prieskumná sonda, ktorá ostane okolo asteroidu obiehať. Už sa vie, že objekt má 140x260 metrov, je asteroidom typu S (kamenný), zložený z množstva úlomkov (rubble pile). Zrážka so Zemou vyprodukuje výbuch o sile asi 510 megaton TNT a miesto dopadu je určené – Denver, USA. Objekt nedopadne na povrch, ale vybuchne asi vo výške 6-9 kilometrov na povrchom (podobne ako Tunguzska alebo Čeljabinsk). Škody spôsobí tepelná energia a tlaková vlna o sile hurikánu. V roku 2023, ešte pred príletom výskumnej sondy, zo Zeme odštartovala flotila kinetických impaktorov (prílet v 2024). Ide buď o 6 štartov Falcon Heavy alebo 3 Falcon Heavy a 1 SLS. Ak by neuspeli, posledná šanca je vyslať nukleárnu zbraň v 2024. Stále sa totiž nevie, ako na jednotlivé kinetické impakty zareaguje asteroid – aká časť energie nárazu sa rozptýli v jeho vnútri a aká spôsobí ejekciu hmoty z kráteru, ktorá dodá potrebnú zmenu hybnosti. Progres monitoruje sonda, ktorá už asteroid obieha.
Flotila šiestich kinetických impaktorov (KI) vyštartovala v roku 2023. Jeden ale zlyhal na štarte, dva zlyhali počas cesty k asteroidu. Tri úspešne v roku 2024 trafili cieľ. Prvý však rozbil asteroid na dve časti a nasledujúce KI odklonili väčšiu časť. V tom sa však odmlčala sonda obiehajúca okolo asteroidu, nakoľko ju zrejme zničili drobné úlomky vzniknuté po troch zrážkach. Keďže asteroid bol v čase zrážky ďaleko od Zeme, je nepozorovateľný a stratili možnosť ho presne sledovať. Malý úlomok má približne 65 metrov, a existujúce dáta hovoria, že na Zem vrazí 29. apríla 2027 a oblasť dopadu sa posunula – tentokrát do iného koridoru. Jeho impakt spôsobí uvoľnenie energie 15 megaton TNT a koridor ide od stredovýchodu USA (Chicago, New York) do Atlantického oceánu. Úlomok nedopadne na povrch, riziko hrozí z explózie, tepelnej a tlakovej vlny v atmosfére.
„Ekonomické škody budú enormné (nehnuteľnosti, infraštruktúra, dlhodobo zasiahnutá ekonomika).“
Keďže do nárazu ostáva málo času, odklon ďalším kinetickým impaktorom už neprichádza do úvahy. Poslednou možnosťou je vyslanie nukleárnej zbrane v roku 2025, ktorá by musela explodovať iba desiatky metrov od zbytku asteroidu sledujúceho na Zem. Počíta sa s 300 kilotonovou náložou, ktorá by mala asteroid úplne zničiť, resp. jeho malé úlomky, ak niektoré ostanú na kolíznej dráhe, by zhoreli v atmosfére Zeme. Nukleárna sonda by k asteroidu prišla iba iba 2-6 mesiacov pred nárazom asteroidu do Zeme. Pár mesiacov pred nárazom bude úlomok pozorovateľný zo Zeme a budeme tak možné poznať presné miesto jeho impaktu.
Pár mesiacov pred dopadom je zrejmé, že asteroid dopadne nad New Yorkom krátko po polnoci 29. apríla, 2027, rýchlosťou 19 km/s, predpokladá sa energia impaktu 15 megaton TNT, čo je viac, ako Tunguzska (1908). Misiu s nukleárnou náložou sa nepodarilo pripraviť na čas, takže k impaktu určite dôjde. Na oblohe sa vo vypočítaný čas zjaví veľmi jasný superbolid. Riešenie je evakuácia oblasti a civilná obrana. Ekonomické škody budú enormné (nehnuteľnosti, infraštruktúra, dlhodobo zasiahnutá ekonomika). Posledné dva mesiace sa rieši evakuácia a presídlenie obyvateľstva, inštitúcii a infraštruktúry.
Z výsledku hypotetického scenára a doterajších odborných znalostí, technologických možností teda vyplynulo, že ľudstvo nie je dostatočne pripravené na podobné hrozby, ktorými budeme musieť jedného dňa čeliť. Za zmienku stojí aj skutočnosť, že väčšina účastníkov konferencie bola z USA, čo zodpovedá investovaným financiám do planetárnej obrany. Aj preto sa cvičenie nieslo v USA-centrickom duchu a medzinárodná scéna veľký priestor nedostala. V menšom počte mala zastúpenie Európa, z Austrálie a Afriky neprišiel nikto. Malé zastúpenie mala India, či Japonsko. Účastníci z Číny na pódiu ďakovali, že sa im v momentálnej situácii vôbec podarilo získať víza. Z Ruska prišiel mladý vedec, seniorskí vedci, ktorí mali prihlásené prednášky, víza na vstup do USA nezískali vôbec. Aj tieto detaily naznačujú, že aj napriek technickej pripravenosti a pokroku, bude v prípade objavu asteroidu na kolíznej dráhe kritickým bodom medzinárodná spolupráca a činy jednotlivých krajín.
Pre zaujímavosť, odklon asteroidu si môžete nacvičiť aj na webovej aplikácii NASA.
Otázky, ktoré zaujali na konferencii:
Kto bude mať kontrolu nad nukleárnou zbraňou vo vesmíre? (krajina, ktorá ju vypustí a vyrobí, USA). Budú k dispozícii? Počet hlavíc klesá (13,880 v 2019).
Porušia sa medzinárodné dohody, ak pôjde o planetárnu obranu?
Ktoré krajiny a ako sa zapoja do financovania a vypustenia kinetických imaktorov?
Bude opozícia voči použitiu jadrovej zbrane?
Bude opozícia voči kinetickému impaktoru? Posun asteroidu môže viesť ku impaktu na inom mieste pozdĺž koridoru (Afrika)
Informácie o impakte a misiách budú verejné. Ako zareaguje verejnosť a médiá?
Bude NASA financovať plánovaný vesmírny ďalekohľad NEOCAM na hľadanie blízkozemských asteroidov?
USA (ani žiadna krajina) nemá povinnosť ani informovať, ani zasiahnuť v prípade budúceho impaktu (medzinárodné právo)
Za koľko, a či vôbec budú súkromné spoločnosti (napríklad SpaceX) spolupracovať na takom projekte, bude SLS (NASA) k dispozícii?
Poznámka: Autor bol aktívnym účastníkom konferencie.
