Eit historisk møte med ein asteroide ventar om tre år
Om berre tre år vil Jorda oppleva eit uvanleg tett møte med asteroiden Apophis. Romfartsmyndigheiter over heile verda vil utnytta dette augeblikket til det fulle, og er no i gang med å bu seg på ein felles oppdrag som skal nå fram til asteroiden rett før ho gjennomfører sin historiske passasje forbi planeten vår.
Den europeiske romorganisasjonen (ESA) og den japanske romfartsorganisasjonen JAXA førebur i fellesskap oppdraget Ramses, som skal møta Apophis like før asteroidens rekordnære passasje forbi Jorda i 2029. Forskarane håpar oppdraget vil gje djupare innsikt i trugsmål frå store asteroidar og skjerpa strategiane for å verna planeten vår.
Asteroiden som flyg nærare enn mange satellittar
Den 13. april 2029 vil Apophis passera Jorda i ein avstand på om lag 31 600 kilometer. Det er nærare enn banen til mange telekommunikasjons- og vêrsatellittar. For astrofysikara er dette ei eineståande høve til å observera på nært hald korleis planeten vår si tyngdekraft påverkar eit kosmisk lekam av denne storleiksordenen.
Apophis vil passera så nær at asteroiden med det blotte auga vil vera synleg frå store delar av Europa og Afrika som ei sakte, klar stjerne på himmelen. Det tyder at ikkje berre profesjonelle observatorium med teleskop, men òg entusiastiske amatørastronomar med ein kikkert, vil kunna følgja passasjen.
Under flyginga forbi Jorda vil tyngdekrafta vår endra asteroidens bane og truleg òg rotasjonen hennar. Nettopp desse endringane ønskjer forskarane å registrera i sanntid ved hjelp av sonden Ramses, som vil følgja asteroiden gjennom heile den kritiske fasen.
Eit koloss på storleik med Eiffeltårnet og den destruktive krafta hennar
Det som særleg fangar merksemda til forskarane, er dimensjonane og massen til Apophis. Diameteren til asteroiden er anslått til om lag 330 meter – omtrent tilsvarande høgda på Eiffeltårnet. Massen kan nå opp i 40 til 50 millionar tonn.
I tillegg kjem farten. Apophis rør seg med ein hastigheit på om lag 12 kilometer i sekundet. Dersom eit objekt med desse eigenskapane faktisk trefte Jorda, ville dei lokale konsekvensane vera øydeleggjande.
Simuleringar indikerer at det kunne oppstå eit krater 8 til 10 gongar større enn sjølve diameteren til asteroiden. I praksis ville det svara til ei fordjuping i terrenget på 2 til 3 kilometer, supplert av ei valdsam trykkbølgje og sekundære brannar over eit stort område. Ved nedslag i havet er det reell risiko for ein tsunami som ville råka lange kyststrekningar.
- Krater med ein diameter på 2,6 til 3,3 kilometer
- Trykkbølgje tilsvarande eksplosjonen frå eit atomvåpen
- Sekundære brannar innanfor ein radius på titusindvis av kilometer
- Tsunami med bølgjer på titals meter ved nedslag i havet
- Regional katastrofe som råkar millionar av menneske
- Øydeleggjing av infrastruktur i nedslagsområdet
Ein asteroide av denne storleiksordenen vil ikkje utrydda heile planeten, men kan forårsaka ein regional katastrofe i eit omfang menneskja aldri har opplevd i nyare tid. Difor er det avgjerande for ekspertane å forstå oppbygginga og åtferda til slike lekamer, før dei faktisk befinn seg på kollisjonskurs.
Ramses – neste kapitel i Europas program for vern av Jorda
Oppdraget Ramses er ein del av ESA sitt program Space Safety, som vart lansert i 2019. Føremålet er systematisk overvaking og undersøking av kosmiske lekamer som kan utgjera eit trugsmål mot Jorda, og testing av metodar for eventuell kursendring av desse objekta.
Samarbeidet med JAXA skal gjera det mogleg å kombinera erfaringane til begge partar. Japan har på kontoen vellykkede oppdrag med sondane Hayabusa, som samla inn prøvar frå asteroidar. Europa hausta verdifull erfaring under oppdrag som Rosetta, som utforska kometen 67P.
Oppsendinga av sonden Ramses er planlagd til perioden mellom 20. april og 15. mai 2028. Raketten vil løfta av frå den japanske øya Tanegashima, eitt av Asias viktigaste romsentre. Etter oppskytinga vil sonden bruka om lag ti månader på reisa mot asteroiden.
Etterpå vil han gå inn i ei bane nær Apophis sitt kretsløp og byrja å følgja asteroiden på vegen inn mot dei indre delane av solsystemet. Observasjonsfasen i nærleiken av Apophis er venta å vara om lag seks månader.
Kva vil sonden Ramses undersøkja?
Forskarane ønskjer primært å kartleggja den indre oppbygginga og den kjemiske samansetjinga til Apophis. Dette er sentrale data for kvar einaste plan om å «dytta» liknande objekt vekk frå ein kollisjonskurs, dersom eit slikt behov nokosinne skulle oppstå.
I løpet av oppdraget vil sonden gjennomføra ei rekkje ulike målingar – frå overordna bilete til svært detaljerte radar- og spektroskopiske skanningar. Han vil jamleg endra avstanden sin til asteroiden for å oppnå det mest fullstendige biletet av dette kosmiske lekamen.
- Undersøking av forma og rotasjonen til asteroiden i høg oppløysing
- Måling av samansetjinga på overflata og eventuell tilstadevering av verdifulle metall
- Analyse av strukturen – om det er snakk om ein kompakt blokk eller ein «steinhaug» av laust bundne klipper
- Overvaking av endringar i bane og rotasjon under påverknad av tyngdekrafta til Jorda
- Registrering av eventuelle skred, sprekkar og masseuttbrot under tilnærminga til Jorda
- Måling av tettleik og massefordeling inni lekamen
- Deteksjon av eventuelle gassar som vert frigjorde frå overflata
- Kartleggjing av overflatiske strukturar og krater
Den mest spennande delen av oppdraget skjer når Apophis passerer den minimale avstanden frå Jorda, og Ramses i sanntid kan registrera korleis tyngdekrafta vår «omformar» denne kosmiske klippen. Forskarane ventar at den kraftige tyngdekraftspåverknaden kan utløysa mindre jordskilv på asteroiden eller jamvel endra rotasjonen hennar.
Kvifor har denne passasjen så stor tyding?
Vitskapleg sett fungerer Apophis som eit naturleg laboratorium. Asteroiden vil passera svært nær eit stort lekam som Jorda, utan at det kjem til ein kollisjon. Det gjev høve til å stadfesta korleis sterk tyngdekraftspåverknad endrar eit objekts kretsløp, form og indre struktur.
Data frå Ramses vil ikkje berre gagna teoretikarane. Romfartsmyndigheiter over heile verda utviklar konsept for kinetiske oppdrag, tilsvarande den amerikanske DART-testen som trefte ein liten asteroide for å måla endringa i banen hennar. Effektiviteten av slike aksjonar er likevel i stor grad avhengig av den indre oppbygginga til målet. Ein kompakt blokk reagerer heilt annleis enn eit laust konglomerat av stein og støv.
Dersom Apophis viser seg å vera ein «steinhaug» halden saman utelukkande av svak tyngdekraft, ville eit forsøk på å endra banen til eit slikt objekt krevja ein heilt annan taktikk enn ved ein solid klippe. Ramses skal gje svaret på kva vi konkret har å gjera med i dette tilfellet.
Forskarar frå ESA og JAXA understrekar at kvar slik observasjon bidreg til å byggja opp ein kunnskapsbase. Jo betre dei forstår åtferda til asteroidar i tyngdefeltet til Jorda, desto betre vil dei kunna spå risikoar og utforma forsvarsstrategar.
Vern av planeten – eit emne som ikkje lenger er science fiction
For berre femten år sidan vart vern av Jorda mot asteroidar primært omtalt i samband med katastrofefilmar. I dag er det eit fullt anerkjent fagfelt innan romingeniørvitenskap med eigne program, budsjett og handlingsplanar.
Ramses er ein del av eit større puslespel av initiativ, mellom anna nettverk av teleskop som søkjer gjennom himmelen og oppdrag som testar teknikkar for kursendring av mindre lekamer. Kvart einskilt element bidreg med eit fragment av kunnskap som ein dag kan verta avgjerande for tryggleiken i heile regionar av Jorda.
Det er verdt å hugsa at trugsmålet ikkje utelukkande gjeld objekt på storleik med Apophis. Monaleg mindre asteroidar, i storleiksordenen nokre titals meter, kan frigje energi tilsvarande eit stort atomvåpen. Slike hendingar er sjeldan, men langt ifrå uvanleg i geologisk målestokk.
For ein vanleng borgar høyrest oppdraget Ramses kanskje ut som eit fjernt vitskapeleg prosjekt. I røynda er det ein form for forsikring som sivilisasjonen teiknar for seg sjølv. Jo raskare vi forstår dynamikken til objekt som Apophis, desto meir tid får vi til å reagera, dersom vi ein dag oppdagar noko endå større på veg direkte mot oss. Det finst knapt ei betre investering i framtida enn å vita korleis ein forsvarar seg mot det som kjem frå rommet.
