آیا سیارک های قاتل تهدیدی برای زمین هستند؟ ناسا چگونه سیارک ها را ردیابی و منحرف می کند؟

سیارک‌ها و دنباله‌دارهایی که در مدارهایی به دور خورشید می‌چرخند و به طور دوره‌ای به زمین نزدیک می‌شوند، به عنوان اجرام نزدیک به زمین (Near-Earth Objects یا NEOs) شناخته می‌شوند. این اجرام آسمانی می‌توانند خطرات بالقوه‌ای برای سیاره ما باشند.

بر اساس اعلام سازمان فضایی ناسا (NASA)، سیارک‌هایی با قطر بیش از 100 متر، به طور متوسط هر 10,000 سال یک بار به سطح زمین برخورد می‌کنند و باعث ایجاد فجایع محلی می‌شوند. همچنین، سیارک‌های بزرگتر از یک کیلومتر (0.62 مایل) نیز هر چند صد هزار سال یک بار به زمین برخورد کرده و فجایع جهانی به بار می‌آورند. رویداد انقراض K/T، که در آن برخورد یک سیارک باعث نابودی بسیاری از گونه‌های جانوری و گیاهی شد، نمونه‌ای بارز از این تهدیدات است.

با در نظر گرفتن این خطرات جدی، برنامه اجرام نزدیک به زمین ناسا (NASA’s Near-Earth Objects program) با هدف شناسایی، مطالعه و تعیین مسیر دقیق این سیارک‌ها و دنباله‌دارها ایجاد شده است. هدف اصلی این برنامه، درک بهتر این اجرام آسمانی و کاهش خطرات احتمالی ناشی از برخورد آن‌ها با زمین است.

شناسایی و ردیابی سیارک ها و اجرام نزدیک به زمین برای حفظ امنیت سیاره ما حیاتی است. اجرام نزدیک به زمین، به ویژه سیارک های بزرگ، می توانند خسارات جبران ناپذیری به بار آورند.

شناسایی و ردیابی سیارک‌های خطرناک

با وجود اینکه احتمال برخورد یک سیارک خاص به زمین ممکن است کم باشد (مثلاً کمتر از یک در 250,000)، دانشمندان در برنامه اجرام نزدیک به زمین (NEO) ناسا، هیچ‌گاه از بررسی و زیر نظر داشتن سیارک‌های بالقوه خطرناک دست نمی‌کشند. هدف آن‌ها، شناسایی و ارزیابی دقیق تهدیدات احتمالی این اجرام آسمانی است.

با استفاده از "سامانه سنتری" (Sentry System) که توسط آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا (Jet Propulsion Laboratory) توسعه یافته است، ناظران NEO به طور مداوم جدیدترین فهرست سیارک‌ها را بررسی می‌کنند تا آن دسته از اجرام آسمانی را شناسایی کنند که بیشترین احتمال برخورد با زمین را در 100 سال آینده دارند. این سیارک‌های بسیار خطرناک در "پایگاه داده ریسک‌های برخورد کنونی" (Current Impact Risks database) ثبت می‌شوند.

بر اساس "مقیاس خطر برخورد تورینو" (Torino Impact Hazard Scale) که یک مقیاس ده درجه‌ای است، NEO به هر جرم نزدیک به زمین، یک "ضریب خطر برخورد" اختصاص می‌دهد. رتبه صفر در این مقیاس، نشان می‌دهد که برخورد احتمالی "هیچ پیامد محتملی" نخواهد داشت. رتبه 1 نشان‌دهنده رویدادی است که "شایسته نظارت دقیق" است. رتبه‌های بالاتر، به تدریج نشان‌دهنده افزایش نگرانی در مورد آن سیارک هستند.

ناسا در حال حاضر مجموعه‌ای از "ماموریت‌های فضایی به سیارک‌ها" (Spacecraft Missions to Asteroids) را به منظور مطالعه بیشتر اجرام نزدیک به زمین، تهدیدات بالقوه آن‌ها و راه‌های جلوگیری از برخورد آن‌ها با زمین در دست انجام دارد. هدف از این ماموریت‌ها، جمع‌آوری اطلاعات دقیق‌تر درباره ترکیب، اندازه و مسیر این سیارک ها است.

گروه دینامیک منظومه شمسی JPL، مجموعه‌ای از ابزارهای نرم‌افزاری مفید را برای ردیاب‌های حرفه‌ای و آماتور سیارک ها ارائه می‌کند.

محافظت از زمین در برابر برخورد سیارک‌ها

ناسا، با بیان اینکه این تهدید، "تنها خطر طبیعی عمده‌ای است که می‌توانیم به طور مؤثر از خود در برابر آن محافظت کنیم"، دو روش احتمالی برای محافظت از زمین در برابر سیارک یا دنباله‌داری که در مسیر برخورد با زمین قرار دارد، پیشنهاد کرده است:

• نابود کردن جرم آسمانی قبل از برخورد با زمین
• منحرف کردن جرم آسمانی از مدار خود قبل از برخورد با زمین

نابود کردن سیارک

برای نابود کردن جرم آسمانی نزدیک شونده به زمین، فضانوردان یک فضاپیما را بر روی سطح سیارک فرود می‌آورند و با استفاده از مته، بمب‌های هسته‌ای را در عمق زیادی از سطح آن دفن می‌کنند. پس از اینکه فضانوردان به فاصله امنی رسیدند، بمب منفجر می‌شود و جرم آسمانی را متلاشی می‌کند. از معایب این رویکرد می‌توان به دشواری و خطرناک بودن خود ماموریت و این واقعیت اشاره کرد که بسیاری از قطعات سیارک حاصل ممکن است همچنان به زمین برخورد کرده و منجر به خسارات گسترده و تلفات جانی شوند.

منحرف کردن سیارک

در روش انحراف، بمب‌های هسته‌ای قدرتمند در فاصله‌ای حداکثر نیم مایلی از سیارک منفجر می‌شوند. تشعشعات ناشی از انفجار باعث می‌شود یک لایه نازک از سطح سیارک در سمت نزدیک به انفجار تبخیر شده و به فضا پرتاب شود. نیروی ناشی از پرتاب این مواد به فضا، سیارک را به اندازه کافی "هل" داده و در جهت مخالف دچار ارتداد می‌کند تا مدار آن تغییر کرده و از برخورد با زمین جلوگیری شود. سلاح‌های هسته‌ای مورد نیاز برای روش انحراف می‌توانند مدت‌ها قبل از پیش‌بینی برخورد سیارک به زمین، در موقعیت مناسب قرار گیرند.

این دو روش از اصلی ترین راه های محافظت از زمین در مقابل برخورد سیارک هستند.

بهترین دفاع، هشدار کافی است

با وجود بررسی روش‌های محافظتی ذکر شده و سایر روش‌ها، هنوز هیچ برنامه قطعی و کاملی تدوین نشده است. دانشمندان بخش "برخورد سیارک و دنباله‌دار" مرکز تحقیقات ایمز ناسا هشدار می‌دهند که حداقل ده سال زمان لازم است تا یک فضاپیما برای رهگیری یک جرم آسمانی ورودی و انحراف یا نابودی آن اعزام شود. از این رو، دانشمندان معتقدند ماموریت NEO (برنامه اجرام نزدیک به زمین) برای شناسایی اجرام تهدیدآمیز، برای بقا بسیار حیاتی است.

ناسا می‌گوید: «در غیاب دفاع فعال، هشدار در مورد زمان و مکان برخورد، حداقل به ما این امکان را می‌دهد که غذا و تدارکات ذخیره کنیم و مناطقی را که در نزدیکی نقطه اصابت قرار دارند و بیشترین خسارت را خواهند دید، تخلیه کنیم.» آگاهی از خطر برخورد سیارک، فرصتی برای آمادگی و کاهش اثرات فاجعه بار آن فراهم می کند.

دولت در این زمینه چه اقداماتی انجام می‌دهد؟

در سال‌های 1993 و 1998، جلسات استماعی در کنگره آمریکا برای بررسی خطر برخورد سیارک ها برگزار شد. در نتیجه، ناسا و نیروی هوایی آمریکا در حال حاضر از برنامه‌هایی برای کشف اجرام تهدیدکننده زمین حمایت می‌کنند. با این حال، کنگره در حال حاضر تنها حدود 3 میلیون دلار در سال را به برنامه‌هایی مانند پروژه NEO (برنامه اجرام نزدیک به زمین) اختصاص می‌دهد. در حالی که سایر دولت‌ها نگرانی خود را در مورد خطر برخورد سیارک ابراز کرده‌اند، هنوز هیچ‌کدام بودجه قابل توجهی را برای بررسی‌های گسترده یا تحقیقات دفاعی مرتبط با آن تأمین نکرده‌اند. سرمایه گذاری بیشتر در این زمینه می تواند به شناسایی و مقابله با خطرات احتمالی کمک کند.

چه نزدیک!

به گفته ناسا، در ژوئن سال 2002، یک سیارک به اندازه یک زمین فوتبال، تا فاصله تنها 75,000 مایلی از زمین رسید. این سیارک با فاصله‌ای کمتر از یک سوم فاصله زمین تا ماه از کنار ما عبور کرد و این نزدیک‌ترین عبور ثبت شده برای جرمی با این اندازه بود. این اتفاق نشان می دهد که سیارک ها می توانند به طور غیرمنتظره ای به زمین نزدیک شوند.

در حال حاضر چند جرم نزدیک به زمین (NEO) وجود دارد؟

تا تاریخ 3 ژانویه 2020، تعداد سیارک های نزدیک به زمین که توسط ناسا کشف شده‌اند، به 21,725 عدد می‌رسد. از این تعداد، 8,936 سیارک حداقل 140 متر قطر دارند، در حالی که 902 سیارک حداقل 1 کیلومتر (0.62 مایل) قطر داشته و قادر به ایجاد تخریب گسترده و تلفات جانی هستند. به طور متوسط، حداقل 30 سیارک جدید نزدیک به زمین هر هفته کشف می‌شوند. مرکز مطالعات NEO ناسا آمار به روز کشف سیارک ها را ارائه می دهد. رصد و بررسی مستمر سیارک ها برای حفظ امنیت زمین ضروری است.