Astronomi raspravljaju o jačanju planetarne obrane

Kad se govori o asteroidima, većina i dalje zamišlja rijetke udare koji brišu civilizacije. No astronomi danas upozoravaju da se stvarna, bliža opasnost skriva u mnogo manjim tijelima, onima veličine zgrade, koja Zemlju pogađaju daleko češće. Upravo zato istraživači s MIT-a razvili su novu metodu za njihovo otkrivanje i pokazali da svemirski teleskop James Webb može prepoznati i opisati takve objekte sve do glavnog asteroidnog pojasa, što otvara novu fazu u zaštiti satelita, navigacije i komunikacijskih sustava o kojima moderno društvo ovisi.

U klasičnoj predodžbi planetarna obrana bila je vezana uz goleme asteroide i komete, tijela čiji bi udar imao katastrofalne posljedice na globalnoj razini. Takvi objekti i dalje ostaju važni, ali problem je u tome što su vrlo rijetki. Udar asteroida promjera oko jednog kilometra događa se tek jednom u više desetaka milijuna godina. S druge strane, mnogo manja tijela, promjera od nekoliko desetaka metara, otprilike veličine zgrade, u Zemljinu okolinu dolaze neusporedivo češće. Prema procjenama koje iznose istraživači, takvi objekti pogađaju Zemlju otprilike svakih nekoliko desetljeća.

Za današnji svijet to mijenja cijelu logiku prijetnje. Julien de Wit i Artem Burdanov objašnjavaju da manji asteroidi vjerojatno ne bi izazvali velik broj izravnih ljudskih žrtava, ali bi mogli imati sasvim drukčije posljedice. Društvo je danas duboko oslonjeno na sustave u orbiti, od globalnih komunikacija do navigacije poput GPS-a i satelitskih sigurnosnih mreža. Zato planetarna obrana više nije samo priča o izbjegavanju udara koji bi promijenio povijest života na Zemlji. Sve se više pretvara u pitanje zaštite infrastrukture koja svakodnevno održava suvremeni život.

MIT-ov tim, u kojem su uz de Wita i Burdanova i Richard Teague te Saverio Cambioni, upravo zato pokušava redefinirati to područje. Njihov cilj nije samo uočiti asteroid, nego izgraditi cijeli sustav koji će takve objekte brzo pronaći, procijeniti koliku opasnost predstavljaju i, bude li potrebno, pomoći osmisliti odgovor. U tome važnu ulogu ima nova metoda otkrivanja asteroida koju su razvili na MIT-u, a zatim primijenili na opažanja Jamesa Webba. Rezultat je pokazao da taj teleskop može otkrivati i karakterizirati asteroide promjera svega nekoliko desetaka metara čak i u glavnom asteroidnom pojasu između Marsa i Jupitera.

Opasnost nije ondje gdje je tražimo

Zašto je to važno, najbolje se vidi u samoj naravi tih tijela. Mali asteroidi iznimno su slabi i teško ih je uočiti sa Zemlje. Teague upozorava da su upravo objekti veličine desetaka metara među najtežima za opažanje s tla, naprosto zato što su premali i pretamni. Zbog toga teleskopi u svemiru postaju ključni. James Webb, kaže on, u ovom je trenutku praktički bez premca kada treba pronaći tako sitne i jedva vidljive objekte.

Takva opažanja više nisu samo teorijska vježba. De Wit i njegovi suradnici nedavno su zajedno s Andrewom Rivkinom, doktorom znanosti i alumnusom MIT-a iz 1991. godine, vodili nova opažanja asteroida 2024 YR4, tijela koje je prošle godine privuklo veliku pozornost odmah nakon otkrića. Njihova analiza pokazala je da taj asteroid neće udariti u Mjesec. To je bilo važno razjasniti jer bi takav sudar mogao imati posljedice i za ključne satelitske sustave na koje se Zemlja oslanja.

Burdanov pritom ističe da se i samo polje planetarne obrane mijenja upravo zato što nova opažačka sredstva sada omogućuju praćenje mnogo manjih tijela nego prije. Donedavno je glavni interes bio usmjeren na najveće objekte, na takozvane “ubojice dinosaura”, znanstveno fascinantne, ali na ljudskoj vremenskoj skali malo vjerojatne. Čim se pažnja prebaci na manje asteroide, slika postaje mnogo neposrednija. Njih je naprosto mnogo više, a njihov se rizik više ne mjeri geološkim razdobljima, nego desetljećima.

Zbog toga MIT ne pokušava promatrati samo nebo, nego i organizirati cijeli operativni lanac. Teague kaže da ulazimo u razdoblje golemih pregleda neba koji će donositi nevjerojatne količine podataka. Prava poteškoća više neće biti samo nešto otkriti, nego iz te bujice informacija dovoljno brzo izdvojiti tijelo koje bi moglo predstavljati stvaran problem. MIT zato pokušava povezati otkrivanje, naknadno praćenje, procjenu rizika i eventualno ublažavanje prijetnje pod istim krovom, koristeći i vlastite instrumente poput opservatorija MIT Haystack i opservatorija Wallace.

Nova era traži brži odgovor

U sljedećih nekoliko godina taj će problem postati još izraženiji. Cambioni upozorava da dolazi ono što naziva asteroidnom revolucijom. Uz mogućnosti Jamesa Webba, u Čileu radi i novi opservatorij Vera Rubin, koji bi broj poznatih malih objekata u svemiru mogao povećati čak deset puta. To zvuči kao velika prednost, ali krije i novi izazov. Takav opservatorij pronaći će mnogo objekata, no dio njih mogao bi se brzo izgubiti iz praćenja. Osim toga, budući da promatra reflektiranu svjetlost, neće uvijek moći dati preciznu procjenu stvarne veličine asteroida.

Upravo je taj jaz između otkrića i karakterizacije jedan od temeljnih problema današnje znanosti o asteroidima. Jedno je znati da je neko tijelo ondje, a nešto sasvim drugo brzo utvrditi kolika je njegova masa, kolika mu je veličina i što njegova putanja doista znači. MIT zato pokušava iskoristiti vlastite mogućnosti kako bi takve objekte što prije ponovno locirao, pratio i mapirao, koristeći pritom i Wallace Observatory i MIT Haystack Observatory.

De Wit procjenjuje da će, s obzirom na učestalost manjih asteroida i nova opažačka sredstva koja upravo ulaze u puni pogon, od opservatorija Vera Rubin do svemirskih instrumenata poput Jamesa Webba, unutar sljedećeg desetljeća vjerojatno biti otkriveno nekoliko tijela promjera nekoliko desetaka metara čije će putanje pokazivati da bi tijekom ovog stoljeća mogla udariti u sustav Zemlja-Mjesec. Tada će pred društvom stajati vrlo praktično pitanje: treba li reagirati i kako.

Odgovor neće biti isti kao u slučaju golemih asteroida koji bi mogli izazvati katastrofu na razini izumiranja. Budući da je riječ o mnogo manjim objektima, i moguće strategije ublažavanja prijetnje morale bi biti drukčije, brže i jeftinije. Upravo zato na MIT-u je pokrenut projekt Planetary Defense at MIT, koji okuplja istraživače iz različitih područja i povezuje ih s inženjerskim timovima. Ideja je osmisliti i razviti brze, učinkovite i troškovno razmjerne načine odgovora prije nego što takvi scenariji postanu hitna stvarnost.

U tu se priču uključuju i studenti, što Teague smatra jednim od najvažnijih dijelova cijelog posla. MIT, kaže, ne želi samo gurati granice istraživanja nego i pripremiti novu generaciju astronoma koja će taj posao nastaviti. Cambioni je vodio kolegij u sklopu programa Independent Activities Period, a na opservatoriju Wallace pokrenut je i studentski laboratorij opažanja u kojem se svakog semestra zapošljava nova skupina studenata. Ondje uče daljinski upravljati teleskopima, prikupljati podatke i sami ih analizirati. Već ovog semestra oko deset preddiplomskih studenata radi na opažanjima i pomaže graditi cijeli taj promatrački lanac.

To je možda i najbolji znak koliko se područje promijenilo. Planetarna obrana više nije rubna tema rezervirana za daleke katastrofične scenarije i filmske zaplete. Planetarna obrana se sve jasnije pretvara u praktičan spoj astronomije, inženjerstva i svakodnevne sigurnosti. A kako broj otkrivenih malih asteroida bude rastao, sve će važnije biti ne samo tko ih je prvi vidio, nego tko ih je uspio dovoljno brzo razumjet.