Isi
Bisakah kita melakukan sesuatu tentang asteroid yang ditakdirkan untuk menghantam Bumi? Jawabannya, ya, asalkan itu cukup kecil dan kita punya cukup waktu untuk mengirim pesawat ruang angkasa untuk membelokkannya. Seperti yang akan kita lihat, semakin lama waktu peringatan yang kita miliki, semakin besar asteroid yang bisa kita kelola. Banyak aspek mitigasi dampak asteroid dirangkum dalam Laporan Spaceguard. Baru-baru ini, NASA juga telah menyelesaikan studi dan sedang digunakan oleh kongres untuk memutuskan langkah-langkah apa yang dapat dan harus diambil oleh AS dan negara-negara lain.
Para astronom telah menghabiskan banyak waktu mencoba mencari cara untuk menyelamatkan Bumi dari dampak asteroid. Pertama, Anda harus menemukan semua asteroid, menghitung orbitnya dan melihat mana yang mendekati Bumi. Setelah Anda mengetahui orbitnya, Anda dapat mengetahui kapan orbitnya akan mengenai. Ini memberi tahu Anda berapa banyak waktu peringatan yang Anda miliki. Dan akhirnya, jika Anda dapat mengetahui massa asteroid, Anda dapat menghitung seberapa keras Anda harus mendorongnya untuk mengubah orbitnya cukup untuk melewatkan Bumi. Gagasan Hollywood untuk mengirim bom untuk "meledakkannya" tidak realistis karena kendaraan peluncuran masa kini tidak dapat membawa bom yang cukup besar. Selain itu, alih-alih satu tubuh besar, Anda mungkin berakhir dengan banyak fragmen kecil menuju Bumi.
Menemukan Mereka
Menemukan asteroid relatif mudah. Yang pertama ditemukan oleh Giuseppe Piazzi pada tahun 1801. Beberapa observatorium saat ini didedikasikan untuk menemukan asteroid dan melacak mereka (Spacewatch, NEAT, Pan-STARRS, LONEOS dan lain-lain). Saat ini, sekitar 80% asteroid yang berdiameter lebih dari 1 km telah ditemukan. Tak satu pun dari ini memiliki orbit yang akan membawa mereka ke mata sapi terestrial. Pada tahun 2004, asteroid ukuran 250 m ditemukan yang diperkirakan akan melintas dekat ke Bumi pada 13 April 2029 (Jumat tanggal 13!). Dinamakan Apophis, probabilitas dampak asteroid adalah 1 banding 45000 dan diperkirakan akan berkurang karena orbitnya disempurnakan di tahun-tahun mendatang. Asteroid 1950 DA akan datang sangat dekat dengan Bumi pada 2880. Mengingat ketidakpastian dalam orbitnya, dampak tetap menjadi kemungkinan.
Ketika sampai pada dampak asteroid, ukuran itu penting. Asteroid yang berdiameter lebih kecil dari sekitar 10 meter adalah ancaman kecil karena mereka akan pecah atau terbakar di atmosfer. Yang lebih besar dari diameter sekitar 5 km terlalu besar untuk kita lakukan. Ini hanya perkiraan karena massa, bukan diameter yang penting. Beberapa asteroid adalah "tumpukan puing-puing", koleksi longgar dari benda-benda kecil yang disatukan oleh gravitasi lemah asteroid. Yang lain tangguh, batuan padat seperti chondrites dan setrika. Tapi secara kasar, kisaran ukuran yang penting adalah antara 10 m dan diameter 5.000 meter. Jadi pikirkan dalam hal batu antara ukuran rumah Anda dan Mt. Rushmore.
Jika asteroid ditemukan yang memiliki nama Bumi tertulis di atasnya, ada banyak yang harus dilakukan. Orbits tidak diketahui memiliki presisi tak terbatas, selalu ada ketidakpastian kecil. Akankah itu benar-benar menghantam Bumi atau akan dengan aman melewati kita dengan beberapa ribu km cadangan? (beberapa ribu km sangat, sangat dekat!) Sementara beberapa astronom bekerja untuk memperketat keakuratan orbit, yang lain akan mencoba mengukur massa asteroid.
Mengukur Mereka
Ini rumit. Bahkan di teleskop terbesar, kebanyakan asteroid tidak lain adalah titik cahaya di langit malam. Kami tidak dapat melihat ukuran dan struktur aktualnya, hanya warna dan kecerahannya. Dari ini dan perkiraan kepadatan asteroid, kita bisa memperkirakan massa. Tetapi ketidakpastian terlalu besar untuk melakukan misi defleksi yang andal. Jadi langkah selanjutnya adalah mengirim pesawat ruang angkasa ke asteroid untuk mengukur massa dan sifat-sifat lainnya seperti bentuk, kepadatan, komposisi, laju rotasi, dan kekompakan. Ini bisa berupa fly-by atau pendarat. Misi semacam itu juga akan memberikan informasi orbit yang sangat akurat karena pesawat ruang angkasa dapat bertindak sebagai suar atau menanam transponder radio di asteroid.
Membelokkan asteroid adalah bagian yang sulit, meskipun fisiknya cukup sederhana. Idenya adalah untuk mendorong asteroid dan mengubah orbitnya dengan jumlah kecil. Biasanya akan menabrak Bumi pada sekitar 30 km / s, meskipun ini akan tergantung pada apakah itu datang ke samping, langsung atau dari belakang. Tapi mari kita ambil 30 km / s sebagai contoh.
Kita tahu jari-jari Bumi: 6375 km. Jika kita tahu berapa banyak waktu peringatan untuk berdampak - katakan 10 tahun - maka yang harus kita lakukan adalah mempercepat atau memperlambat asteroid hingga 6375 km / 10 tahun, atau sekitar 2 cm / detik. Asteroid berdiameter 1 km memiliki berat sekitar 1,6 juta ton. Untuk mengubah kecepatannya 2 cm / dt membutuhkan lebih dari 3 megaton energi.
Keamanan tergantung pada menemukan asteroid sedini mungkin. Jelas, semakin banyak waktu peringatan yang Anda miliki, semakin mudah melakukan perubahan karena Anda tidak perlu mendorong sekuat tenaga. Atau Anda bisa menunda mendorong sambil memperbaiki orbit atau mengembangkan teknologi. Atau, waktu peringatan singkat berarti Anda harus sibuk dan mendorong sekuat mungkin. Peringatan dini adalah pendekatan terbaik. Seperti kata pepatah, "Satu tusuk waktu menghemat sembilan."
Komet adalah kartu liar dari game dampak terestrial. Mereka biasanya baru ditemukan beberapa bulan sebelum mendekati tata surya bagian dalam. Dengan diameter beberapa kilometer dan kecepatan hingga 72 km / detik, mereka mewakili ancaman yang berpotensi tidak dapat dikelola. Dengan peringatan kurang dari beberapa tahun, mungkin tidak akan ada cukup waktu untuk melakukan misi defleksi.
Pesawat ruang angkasa itu sengaja menabrak inti komet Tempel 1 sekitar 10 km / s. Inilah hasilnya. 4 Juli 2005. Gambar NASA.
Membelokkan Mereka
Ada beberapa cara untuk membelokkan asteroid, meskipun belum pernah dicoba. Pendekatan tersebut terbagi dalam dua kategori - deflektor impulsif yang mendorong asteroid secara instan atau dalam beberapa detik, dan deflektor "desakan lambat" yang menerapkan gaya lemah pada asteroid selama bertahun-tahun.
Deflektor impulsif datang dalam dua varietas: bom dan peluru. Keduanya berada dalam kemampuan teknologi saat ini. Dengan meledakkan bom di atau dekat asteroid, material tertiup dari permukaan. Asteroid mundur ke arah yang berlawanan. Setelah massa asteroid diketahui, mudah untuk mengetahui seberapa besar bom yang akan digunakan. Perangkat peledak terbesar yang kami miliki adalah bom nuklir. Mereka adalah cara yang paling energik dan dapat diandalkan untuk memberikan energi dan karenanya defleksi nuklir adalah pendekatan yang lebih disukai. Bom nuklir ratusan ribu kali lebih kuat dari pendekatan terbaik berikutnya; peluru.
Pendekatan "peluru" juga sederhana. Proyektil berkecepatan tinggi menabrak asteroid. Saat ini kami memiliki teknologi untuk mengirim peluru seberat beberapa ton ke asteroid. Jika kecepatannya cukup tinggi, pendekatan ini dapat menghasilkan dorongan beberapa kali lebih besar dari apa yang akan dihasilkan dari dampak itu sendiri karena material akan terhempas dari asteroid dengan cara yang sama seperti bom melakukannya. Faktanya, pendekatan peluru - “defleksi kinetik” sebagaimana sebutannya - sebenarnya telah dicoba secara tidak langsung. Pada tahun 2005, pesawat luar angkasa Deep Impact NASA dengan sengaja bermanuver ke jalur komet Tempel 1. Tujuannya adalah untuk membuat lubang di komet dan melihat apa yang keluar. Dan itu berhasil. Meskipun perubahan kecepatan komet terlalu kecil untuk diukur, teknik ini membuktikan bahwa kami dapat melacak dan berhasil menargetkan asteroid.
Penggerak lambat sebagian besar konseptual saat ini. Mereka termasuk: mesin ion, traktor gravitasi dan penggerak massa. Idenya adalah untuk mengangkut perangkat ke asteroid, mendarat dan menempel padanya, lalu mendorong atau menarik terus menerus selama bertahun-tahun. Mesin ion dan penggerak massa menembak material dengan kecepatan tinggi dari permukaan. Seperti sebelumnya, asteroid mundur. Traktor gravitasi adalah massa terkontrol yang berdiri keluar dari asteroid menggunakan sesuatu seperti ion thruster. Massa traktor menarik asteroid menggunakan gravitasinya sendiri. Keuntungan dari semua pushers lambat adalah bahwa ketika asteroid dipindahkan, lokasi dan kecepatannya dapat terus dipantau dan dengan demikian koreksi dapat dilakukan jika perlu.
Gambar NASA dengan suntingan ilustrasi.
Menempelkan sesuatu ke asteroid sulit karena gravitasinya sangat lemah dan sifat permukaannya mungkin tidak diketahui. Bagaimana Anda memasang mesin ke tumpukan pasir? Sebagian besar asteroid berputar dan dengan demikian pendorong akan berputar-putar dan jarang diarahkan ke arah yang benar. Itu juga harus berputar dengan asteroid dan ini membutuhkan energi, banyak. Sementara traktor gravitasi tidak menderita dari kekurangan ini, ia membutuhkan sumber daya yang stabil. Semua perangkat ini rumit. Mereka harus diberdayakan, dikendalikan, dan dibuat untuk beroperasi jarak jauh di ruang angkasa secara terus menerus selama bertahun-tahun, suatu tatanan yang sangat tinggi.
Kami telah menunjukkan bahwa mesin ion dapat bekerja setidaknya selama beberapa tahun di ruang angkasa, tetapi sejauh ini mesin ion tidak memiliki kekuatan yang cukup untuk membelokkan asteroid yang mengancam kecuali ada waktu peringatan yang sangat lama. Sisi buruk dari waktu peringatan yang panjang adalah bahwa ketidakpastian di orbit asteroid membuatnya tidak mungkin untuk dipastikan akan mengenai Bumi. Ada beberapa konsep slow-push yang jauh: mengecat asteroid putih dan membiarkan sinar matahari mengerahkan tekanan radiasi; menempatkan laser di orbit dan menepuknya berkali-kali; mendorong asteroid yang lebih kecil cukup dekat untuk membelokkannya secara gravitasi. Akan tetapi, ketika para astronom menghitung angka-angka itu, ide-ide itu gagal dalam sistem praktis apa pun.
Para astronom bukan satu-satunya orang yang khawatir tentang dampak asteroid. Politisi, organisasi tanggap darurat dan Perserikatan Bangsa-Bangsa semuanya prihatin. Jika kita harus membelokkan asteroid, siapa yang akan membayarnya? Siapa yang benar-benar akan meluncurkan pesawat ruang angkasa? Jika bom nuklir adalah cara paling pasti untuk membelokkan asteroid, apakah kita harus tetap menggunakan bom nuklir? Akankah negara lain mempercayai AS, Israel, Rusia atau India untuk meletakkan senjata nuklir ke luar angkasa, bahkan untuk misi kemanusiaan? Bagaimana jika asteroid itu menuju Jenewa dan kami hanya memiliki sarana untuk memindahkan lokasi tumbukan sejauh 1000 km. Arah mana yang kita pilih dan siapa yang memutuskan? Bisakah kita yakin melakukan perubahan yang tepat dengan teknologi lendutan yang belum diuji?
Jika asteroid tidak dapat dihindari, apa yang harus kita lakukan? Jika kita tahu di mana itu akan menyerang, apakah kita mengevakuasi orang dari daerah itu? Seberapa jauh kita memindahkan mereka? Jika puing dampak tetap di atmosfer, pendinginan global dapat terjadi. Siapa yang bertanggung jawab atas persediaan makanan dunia? Jika akan melanda lautan, seberapa besar tsunami itu? Bagaimana kita bisa yakin bahwa kehancuran yang kita prediksi benar atau kita tidak mengabaikan sesuatu? Mungkin yang paling meresahkan dari semuanya, dampak asteroid adalah jenis bencana yang sama sekali baru: bagaimana kita mempersiapkan kehancuran (katakanlah) AS bagian timur ketika kita memiliki peringatan 20 tahun?
Pertanyaan-pertanyaan ini dan lainnya sedang dibahas hari ini dalam pertemuan ilmiah di seluruh dunia. Untungnya, kemungkinan bahkan asteroid kecil menghantam Bumi di masa mendatang sangat kecil.
Belajarlah lagi: Near-Earth Asteroid: Apa itu dan dari mana asalnya?
David K. Lynch, PhD, adalah seorang astronom dan ilmuwan planet yang tinggal di Topanga, CA. Ketika tidak berkeliaran di San Andreas kesalahan atau menggunakan teleskop besar di Mauna Kea, ia bermain biola, mengumpulkan ular derik, memberikan kuliah umum tentang pelangi dan menulis buku (Warna dan Cahaya di Alam, Cambridge University Press) dan esai. Buku terbaru Dr. Lynchs adalah Panduan Lapangan untuk Kesalahan San Andreas. Buku ini berisi dua belas perjalanan mengemudi satu hari di sepanjang bagian yang berbeda dari kesalahan, dan termasuk mil-demi-mil log jalan dan koordinat GPS untuk ratusan fitur kesalahan. Seperti yang terjadi, rumah Daves hancur pada tahun 1994 oleh gempa Northridge berkekuatan 6,7.