Ohjusluotain kääntää asteroidin kurssia

Maan lähelle tulevia asteroideja tunnetaan 22 000, mutta suurinta uhkaa tuskin on vielä tunnistettu. Siksi asteroidien valvontaa tehostetaan ja kehitetään keinoja torjua törmäyskurssilla olevia kappaleita.

Maan lähelle tulevia asteroideja tunnetaan 22 000, mutta suurinta uhkaa tuskin on vielä tunnistettu. Siksi asteroidien valvontaa tehostetaan ja kehitetään keinoja torjua törmäyskurssilla olevia kappaleita.

Pohjolan yötaivaalla näkyvä loistava piste on kasvanut viikkoja. Asteroidi Bennu on törmäyskurssilla Maan kanssa.

Yhtäkkiä taivas valaistuu hetkessä. Bennu on tullut ilmakehään. Punahehkuinen asteroidi hajoaa 65 kilometrin korkeudessa kappaleiksi, jotka lähestyvät Ruotsia 99 000 kilometrin tuntivauhtia.

Pamahtaen suurin kappale tunkeutuu kolme kilometriä syvälle Ruotsin kallioperään ja vapauttaa 80 000 Hiroshiman pommia vastaavan energiamäärän. Taivaalle kohoaa tulipallo, jonka läpimitta on kymmenen kilometriä.

Paineaalto leviää armottomasti. Rakennukset ja sillat luhistuvat, ja kaikki puut kaatuvat sadan kilometrin säteeltä. Jopa 700 kilometrin päässä sijaitsevassa Trondheimissa maanjäristys, jonka voimakkuus on 7,5, saa talot sortumaan.

Asteroidi Bennu.

Läpimitaltaan yli puoli kilometriä oleva Bennu ohittaa Maan vaarallisen läheltä noin sadan vuoden kuluttua.

© JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu and AIST.

Kun Nasa vuonna 2017 lähetti OSIRIS-REx -luotaimen noutamaan Bennusta asteroidipölyä todellisella tarkkuusoperaatiolla, tavoitteena ei ollut vain viisastua Aurinkokunnan syntymästä.

Bennu on nimittäin aito uhkatekijä, joka voi 200 vuoden kuluessa törmätä Maahan katastrofaalisin seurauksin.

Uusien tekniikoiden on kuitenkin määrä mahdollistaa vaarallisten asteroidien havaitseminen hyvissä ajoin. Lisäksi törmäysluotain DARTin odotetaan paljastavan, voidaanko Bennun kaltaisten asteroidien kurssia kääntää.

20 000 asteroidia voi osua

Uhkaavat asteroidit luokitellaan asteikolla, joka perustuu kahteen kriteeriin. Toinen on osuman todennäköisyys, toinen osuman aiheuttaman tuhon laajuus.

Kärkipaikkaa pitää hallussaan kookas asteroidi 1950 DA, jonka läpimitta on 1,3 kilometriä. Osuessaan Maahan se voi tuhota kokonaisen mantereen. Todennäköisyys, jolla jättiläinen törmää maapalloon, on 1:8 300. Mahdolliseksi iskun ajankohdaksi on määrietty vuosi 2880, joten ihmiskunnalla on hyvin aikaa varustautua vaaraa vastaan.

Asteroidi voi osua Maahan jo vuonna 2022

Asteroidi osuu Maahan
© Shutterstock

Yksi voi hajottaa mantereen, toinen voi törmätä Maahan jo ensi vuonna. Viisi vaarallisinta asteroidia on asetettu järjestykseen sen mukaan, kuinka suuria ovat sekä törmäyksen uhka että tuhojen laajuus. Haluatko tietää, milloin on syytä hakeutua turvaan? Lue täältä:

Vaara on akuutimpi luettelon kakkosen, 565 metriä leveän Bennun, tapauksessa. Bennu ohittaa Maan vuonna 2135 vain 300 000 kilometrin päästä, mikä voi muuttaa sen rataa. Siksi osuman todennäköisyys vuosina 2175–2196 on 1:2 700.

Jos Bennu kiitää maapallon ohi hyvin läheltä, on melko varmaa, että vuoden 2200 tienoilla tapahtuu seurauksiltaan vakava yhteentörmäys.

OSIRIS-RExin havainnot Bennusta ovat tieteellisesti korvaamattomia suunniteltaessa keinoja kääntää asteroidin kurssia. Bennu on osoittautunut hämmästyttävän löyhäksi sora- ja kivikasaksi, jonka sisus on 40-prosenttisesti tyhjä.

Huokoisuus voi kuitenkin olla ongelma, kun yritetään vaikuttaa Bennun rataan. Vaarana on, että asteroidi hajoaa kappaleiksi, mutta ne jäävät enimmäkseen törmäyskurssille Maan kanssa.

Bennusta otetut näytteet voivat auttaa selvittämään, onko ylimalkaan mahdollista kääntää Bennun kaltaisten hiiliasteroidien kurssia – ja jos on, kuinka pitää toimia.

Tämän tyypin osuus on kolme neljäsosaa niistä 22 000 tunnetusta asteroidista, jotka ohittavat Maan alle 7,5 miljoonan kilometrin päästä ja joita pidetään siksi uhkana.

Vaaralliset asteroidit

Maan ympärillä liikkuu 22 000 mahdollisesti vaarallista asteroidia, jotka voivat hävittää kaupungin – tai koko sivilisaation.

© JPL-Caltech/NASA

Suurimman uhkan aiheuttavat lähitulevaisuudessa kuitenkin vielä tuntemattomat asteroidit. Kun asteroidi 2019 OK kiiti kaksi vuotta sitten Maan ohi vain 65 000 kilometrin päästä, asian tärkeyttä alleviivattiin.

Vaikka asteroidin läpimitta voi olla jopa 130 metriä, se havaittiin ensimmäisen kerran vasta päivää ennen ohilentoa. Kyse on samankokoisesta kappaleesta kuin se asteroidi, joka räjähti vuonna 1908 ilmakehässä Tunguskan yläpuolella Siperiassa.

Räjähdys katkaisi 80 miljoonaa puuta Keski-Suomen maakunnan laajuiselta metsäalueelta. Jos asteroidi olisi räjähtänyt suurkaupungin päällä, katastrofi olisi aiheuttanut tuhansia kuolemantapauksia ja suuria aineellisia tuhoja.

Etelätaivaan aukko peittoon

Tunnettuja 22 000 asteroidia koskevat Nasan laskelmat ovat vain osatotuus.

Suuret asteroidit, joiden läpimitta ylittää 1 000 metriä, ovat helpoimmin havaittavissa, ja oletettavasti 95 prosenttia niistä tunnetaan.

Tilanne on toinen pienempien asteroidien osalta. Teleskoopit ovat löytäneet 45 prosenttia niistä asteroideista, joiden läpimitta on 140–1 000 metriä ja jotka voivat Bennun tavoin hävittää kokonaisen maan. Alle 140-metrisistä asteroideista on kartoitettu vasta 0,15 prosenttia. Siksi ne huomataan yleensä vasta sitten, kun ne osuvat Maahan.

Näin tapahtui viimeksi vuonna 2013, kun läpimitaltaan 20-metrinen asteroidi kiiti ilmakehän läpi yli 60 000 kilometrin tuntivauhtia ja räjähti Itä-Uralilla sijaitsevan Tšeljabinskin yläpuolella.

VIDEO: Asteroidin räjähdys Venäjällä

Yli 7 000 rakennusta vaurioitui, ja 1 500 ihmistä joutui sairaalahoitoon. Aineelliset vahingot olivat enimmäkseen särkyneitä ikkunoita, jotka irtosivat taloista, ja sairaaloissa hoidettiin paljon lasinsirpaleiden aiheuttamia vammoja.

Jos varautumisaikaa olisi ollut edes päivä, ihmisiä olisi ehditty viedä turvaan. Jos vaara olisi ollut tiedossa pari päivää, ikkunat olisi voitu peittää ja siten estää sekä rakennusvaurioita että henkilövahinkoja.

Uudet teleskoopit varoittavat vaarasta

Ennakkoilmoituksia on saatu vuoden 2015 jälkeen Havaijin kahdelta ATLAS-teleskoopilta. Tavoitteena on päästä varoittamaan kolme viikkoa aikaisemmin keskisuurista asteroideista, jotka voivat hävittää kokonaisen maan, viikkoa aikaisemmin miljoonakaupungin tuhoavista asteroideista ja päivää aikaisemmin Tšeljabinskissa räjähtäneen kaltaisista meteoreista.

ATLAS-teleskoopit eivät kuitenkaan näe 30:tä prosenttia eteläisen pallonpuoliskon taivaasta, ja siksi verkostoa laajennetaan kahdella – Etelä-Afrikassa ja Chilessä toimivalla – teleskoopilla.

Lisäksi Euroopan avaruusjärjestö Esa kaavailee eri puolille maailmaa neljää innovatiivista teleskooppia.

Teleskoopit toimivat kuin kärpäsen verkkosilmät ja takaavat laajan näkökentän. Siltä erottuvat kaikki mahdollisesti vaaralliset asteroidit, joiden läpimitta on vähintään 40 metriä, ennen niiden saapumista ilmakehään. Ensimmäinen Sisiliaan valmistuva verkkosilmä alkaa tehdä havaintoja vuoden 2021 aikana.

ESA Flyeye -teleskooppi

Esan Flyeye-teleskoopit koostuvat useista linsseistä siihen tapaan kuin kärpäsen verkkosilmä ja näkevät laajan alueen.

© A.Baker/ESA

Vuoden 2025 jälkeen valvonta paranee merkittävästi, sillä Nasa saa käyttöön uuden avaruusteleskoopin. NEOSM- eli Near-Earth Object Surveillance Mission -infrapunateleskooppi voi löytää 90 prosenttia mahdollisesti vaarallisista asteroideista, joiden läpimitta on yli 140 metriä, ja havaita tuhansia läpimitaltaan jopa vain 30 metriä olevia pikku asteroideja jo kaukaa.

Asteroidi saa uuden suunnan

Jos asteroidi on törmäyskurssilla Maan kanssa, ihmiskunnalla on yleensä useita vuosia varautumisaikaa. Vuosien varrella fyysikot, tähtitieteilijät ja keksijät ovat esittäneet erilaisia luovia suojautumis- ja torjuntakeinoja. On ehdotettu esimerkiksi asteroidin räjäyttämistä ydinpommilla kappaleiksi.

Realistisimpana tavoitteena pidetään asteroidin kurssin kääntämistä kaukana Maasta törmäyttämällä siihen ohjusluotain. Heinäkuun 22. päivänä 2021 Nasa laukaisee Double Asteroid Redirection Test- eli (DART)-nimisen törmäysluotaimen, joka kokeilee lokakuussa 2022 strategiaa käytännössä.

DARTin kohde on 780 metriä leveä asteroidi Didymos, jota kiertää läpimitaltaan 160-metrinen kuu, Didymoon.

Kun 500 kiloa painava DART-luotain paiskautuu Didymoonia vasten 21 000 kilometrin tuntivauhtia, kuun kiertonopeuden odotetaan hidastuvan hieman: 11,9 tuntia kestävä kierros Didymosin ympäri pitenee minuutteja. Aikaero riittää siihen, että Maassa toimivat teleskoopit pystyvät toteamaan muutoksen.

Uusi luotain analysoi arpia

Yksityiskohtaisempaa tutkimusaineistoa saadaan kuitenkin vasta sitten, kun Esa on lähettänyt vuonna 2024 Hera-luotaimen, joka alkaa kiertää Didymosia kaksi vuotta myöhemmin.

Hera tarkkailee asteroidia ja sen kuuta puoli vuotta, ja sinä aikana se määrittää tarkasti paitsi Didymoonin massan myös DARTin törmäyksen aiheuttaman ratamuutoksen. Lisäksi törmäyskraatteri valokuvataan kymmenen sentin tarkkuudella ja Didymoonin rakenne selvitetään tutkalla. Silloin paljastuu, onko kuu Bennun tapainen löyhä sora- ja kivikasa.

Nimittäin niistä 1 786:sta mahdollisesti vaarallisesta asteroidista, joiden läpimitta on yli 140 metriä, 75 prosenttia on huokoisia hiiliasteroideja.

DARTin törmäytyksestä saatavat kokemukset voivat olla hyödyllisiä, kun Bennun kaltainen suuri hiiliasteroidi uhkaa osua Maahan ja murskata Pohjolan.

Luotain porautuu asteroidiin

Hayabusa 2
© JAXA

Asteroidit eivät ole vain uhka Maan elämälle. Ne voivat myös valottaa Aurinkokunnan muodostumisen ja elämän syntymisen saloja. Avaruusluotain Hayabusa 2 on tuonut yli viisi miljardia kilometriä pitkältä matkaltaan tuliaisiksi paloja alkuperäisestä Aurinkokunnasta. Lue lisää täältä: