Ei historisk moglegheit nærmar seg
Om tre år vil asteroiden Apophis passere Jorda i ein rekorднær avstand. Forskarar vil nytte denne sjeldne høvet til å teste forsvarsstrategi for planeten vår – og det hastar med førebuingane.
Den europeiske romfartsorganisasjonen og den japanske romfartsorganisasjonen JAXA held på å førebu misjonen Ramses, som skal nå fram til Apophis rett før asteroidens historiske passering forbi Jorda i 2029. Målet er å forstå trusselen frå store asteroider betre og finslipe strategiane for planetarisk forsvar.
Slike moglegheiter kjem sjeldan. Det er første gong i den moderne astronomiens historie at ein asteroide av denne storleiken passerer så nær Jorda. For forskarsamfunnet er det ein unik sjanse til å observere i sanntid korleis tyngdekrafta frå ein stor planet påverkar eit kosmisk lekam.
Nærare enn satellittar over ekvator
Den 13. april 2029 vil Apophis passere Jorda i ein avstand på om lag 31 600 kilometer. Det er nærare enn mange telekommunikasjons- og meteorologiske satellittar går i bane. For astonomane er det ein situasjon dei aldri tidlegare har hatt høve til å undersøke med ein slik presisjon.
Apophis vart oppdaga i 2004 og skapte straks uro. Dei første analysane viste ein ikkje-null sannsyn for kollisjon med Jorda i dei påfølgjande tiåra. Over tid har forskarane presisert utrekningane, og i dag vert kollisjonsrisikoen rekna som uvesentleg – men objektet står framleis på lista over potensielt farlege asteroider.
Apophis vil passere så nær Jorda at han med det blotte auge vil vere synleg frå store delar av Europa og Afrika som ein saktegåande, klar stjerne på himmelen. Dei beste observasjonsforholda vil bebuarar i Sentral-Europa, Nord-Afrika og delar av Asia oppleve.
Ein kolos på storleik med Eiffeltårnet – med øydeleggjande kraft
Det som tiltrekkjer forskarane mest, er storleiken og massen til Apophis. Diameteren til asteroiden er anslått til om lag 330 meter – omlag det same som høgda på Eiffeltårnet. Massen kan nå opp i 40 til 50 millionar tonn.
I tillegg kjem farten. Apophis rømer seg med om lag 12 kilometer i sekundet. Dersom eit objekt med desse eigenskapane faktisk trefte Jorda, ville konsekvensane lokalt vere katastrofale.
Simuleringar viser at det kunne dannast eit krater 8 til 10 gonger større enn diameteren til asteroiden. I praksis svarar det til ei fordjuping i terrenget i storleiksordenen 2 til 3 kilometer, saman med ei kraftig trykkbølgje og sekundære brannar over eit stort område. Ved nedslag i havet er det reell risiko for ein tsunami som ville treffe lange kyststreknader.
Ein asteroide av denne storleiken vil ikkje utrydde heile planeten, men kan forårsake ein regional katastrofe i ein skala menneskja ikkje har opplevd i moderne tid. Ifølgje ekspertar frå NASA ville den frigjorde energien ved eit nedslag svare til eksplosjonen av fleire hundre megaton.
Kva Ramses-sonden kartlegg i løpet av seks månader
Misjonen Ramses er ein del av Den europeiske romfartsorganisasjonen sitt program Tryggleik i Rommet, som vart lansert i 2019. Føremålet er systematisk overvaking og undersøking av kosmiske lekamer som kan utgjere ein trussel mot Jorda, samt utprøving av metodar for eventuell kursendringa.
Samarbeidet med JAXA skal gjere det mogleg å kombinere erfaringane til begge partar. Japan har allereie vellykkja misjonar med Hayabusa-sondene bak seg, som samla inn prøver frå asteroider. Europa har fått erfaring med misjonar som Rosetta, som undersøkte kometen 67P Tsjurjumov-Gerasimenko.
Oppsendinga av Ramses-sonden er planlagd til perioden mellom 20. april og 15. mai 2028. Raketten vil løfte av frå den japanske øya Tanegashima, eit av Asias viktigaste romfartssenter. Etter å ha forlate Jorda vil sonden bruke om lag ti månader på reisa.
Forskarane ønskjer særleg å lære meir om den indre strukturen og den kjemiske samansetjinga til Apophis. Dette er nøkkeldata for ein kvar plan om å avbøye liknande objekt frå ein kollisjonskurs, dersom behovet skulle oppstå. Observasjonsfasen nær Apophis er venta å vare om lag seks månader.
- Kartlegging av forma og rotasjonen til asteroiden i høg oppløysing
- Måling av overflatesamansetjinga og eventuell tilstadevera av økonomisk verdifulle metall
- Analyse av strukturen – om det dreier seg om ein kompakt blokk eller ei samling laust bundne bergarter
- Overvaking av endringar i bane og rotasjon under innverknad av tyngdekrafta til Jorda
- Registrering av eventuelle jordras, sprekkar og materialutslipp under tilnærminga til planeten vår
- Spektroskopiske skanningar for å fastslå mineralsk samansetjing
- Radarmåling av tettleik og indre struktur
- Dokumentasjon av termiske endringar på overflata
Den mest fasinerande delen av misjonen kjem når Apophis passerer sin minimale avstand frå Jorda, og Ramses i sanntid registrerer korleis tyngdekrafta vår «omformar» denne kosmiske klippeblokka. Ekspertar frå Den europeiske romfartsorganisasjonen ventar at tyngdekraftkreftene kan forårsake mindre endringar i rotasjonen til asteroiden.
Difor har dette forbiflyginga enorm vitskapleg tyding
Frå eit vitskapleg perspektiv fungerer Apophis som eit naturleg laboratorium. Asteroiden passerer svært nær eit stort lekam som Jorda, men utan å kollidere. Det gjev høve til å verifisere korleis sterk tyngdekraftpåverknad endrar banen, forma og strukturen til eit slikt objekt.
Data frå Ramses vil ikkje berre kome teoretikarane til gode. Romfartsorganisasjonar verda over utviklar konsept for kinetiske misjonar, tilsvarande det amerikanske DART-forsøket, som trefte ein liten asteroide for å måle endringa i banen hans. Men effektiviteten av slike tiltak er i stor grad avhengig av den indre oppbygginga til målet. Ein kompakt blokk reagerer annleis enn eit laust konglomerat av stein og støv.
Dersom Apophis viser seg å vere ein haug med stein halde saman utelukkande av svak tyngdekraft, ville eit forsøk på å endre kursen til eit slikt objekt krevje ein annan taktikk enn ved ein fast fjellblokk. Ramses skal gje svaret på kva vi konkret har å gjere med i dette tilfellet.
Forskarar frå Massachusetts Institute of Technology har allereie utarbeidd fleire teoretiske modellar for korleis ulike asteroidtypar reagerer på eit kinetisk støyt. Misjonen Ramses vil levere dei første reelle data frå eit objekt av denne storleiken.
Planetarisk forsvar er ikkje lenger science fiction
For berre femten år sidan vart vern av Jorda mot asteroider primært omtalt i katastrofefilmar. I dag er det eit fullt anerkjent felt innan romingeniørfaget med eigne program, budsjett og handlingsplanar.
Ramses inngår i eit større puslespel av initiativ – mellom anna nettverk av teleskop som skannar himmelen, og misjonar som prøver ut teknikkar for å endre kursen til mindre himmellegemer. Kvart einskilt element bidreg med eit stykke kunnskap som ein dag kan avgjere tryggleiken for heile regionar på Jorda.
Det er verdt å hugse at trusselen ikkje utelukkande dreier seg om objekt av Apophis sin storleik. Betydeleg mindre asteroider i storleiksordenen nokre tital meter kan frigjere energi tilsvarande eit stort atomvåpen. Slike hendingar er sjeldne, men på ein geologisk tidsskala slett ikkje uvanleg. Forskarar frå University of Arizona anslår at ein asteroide med ein diameter på 50 meter i gjennomsnitt treffer Jorda éin gong kvart tusen år.
For den vanlege personen høyrast misjonen Ramses kanskje ut som eit fjernt vitskapleg prosjekt. I praksis er det ein slags forsikring som sivilisasjonen skriv ut til seg sjølv. Jo raskare vi forstår dynamikken hos objekt som Apophis, jo meir tid får vi til å reagere – dersom vi ein dag oppdagar noko større på kollisjonskurs direkte mot oss.
