הסטת אסטרואידים

הסטת אסטרואידים היא פעולה שמשמשת למניעת אירועי התנגשות של אסטרואידים עם כדור הארץ.

המחקר בתחום כולל פיתוח שיטות שבאמצעותן ניתן להסיט גופים קרובי ארץ שנמצאים במסלול התנגשות פוטנציאלי עם כדור הארץ, כדי למנוע אירועי התנגשות הרסניים. פגיעה של אסטרואיד גדול מספיק בכדור הארץ עשויה לגרום לאסון טבע כמו צונאמי מסיבי או סופות אש מרובות, ולחסימת אור השמש על ידי כמויות גדולות של אבק וחלקיקים אחרים שיתמקמו בסטרטוספירה. התנגשות כזו שהתרחשה לפני 66 מיליון שנה, בין עצם ברוחב של כ-10 קילומטרים לבין כדור הארץ, יצרה את מכתש צ'יקשולוב וגרמה להכחדת הקרטיקון-פלאוגן, שהקהילה המדעית סבורה שבמהלכה נכחדו כל הדינוזאורים שאינם מעופפים.
ממוזער|תרשים המתאר את מיקומם של גופים קרובי הארץ הידועים, נכון לינואר 2018
ממוזער|תרשים המדגים את שכיחות האסטרואידים הקטנים (בקוטר של מטר עד 20 מטרים) שחדרו לאטמוספירה של כדור הארץ בין השנים 1994 ו-2013.
בעוד שהסיכויים להתנגשות חמורה בזמן הקרוב נמוכים, ניתן לומר כמעט בוודאות שהתנגשות כזו תתרחש בסופו של דבר אם לא יינקטו אמצעי הגנה מתאימים. אירועים אסטרונומיים כמו התנגשות שומייקר-לוי 9 בכוכב הלכת צדק ופגיעת מטאור בצ'ליאבינסק שברוסיה בשנת 2013 חידשו את עניין הציבור בפגיעות אסטרואידים. גם מספר העצמים הקרובים לכדור הארץ שהולך וגדל מלבה את ההתעניינות בתחום. הפופולריות של הסרט "אל תסתכלו למעלה" שיצא בשנת 2021 תרמה גם היא להעלאת המודעות לאפשרות להימנע מהתנגשות עם גופים קרובי ארץ.

בשנת 2016 הזהיר ואמר מדען של נאס"א שכדור הארץ אינו מוכן לאירוע התנגשות עם אסטרואיד. באפריל 2018 דיווחה קרן B612 שניתן לומר בוודאות של 100% שיפגע אסטרואיד בכדור הארץ, אבל אין ודאות לגבי הזמן שבו זה יקרה. באותה השנה, הפיזיקאי סטיבן הוקינג כתב בספרו האחרון "תשובות קצרות לשאלות הגדולות", שהתנגשות אסטרואידים היא האיום הגדול ביותר על כדור הארץ.

לאורך השנים תוארו מספר דרכים להימנע מפגיעת אסטרואיד. עם זאת, במרץ 2019 דיווחו מדענים שעשוי להיות הרבה יותר מאתגר להשמיד אסטרואידים ממה שחשבו קודם לכן. בנוסף, כוח הכבידה עשוי לגרום לאסטרואיד להיווצר מחדש לאחר פיצוץ שגורם לו להתפרק לחלקיקים. במאי 2021 דיווחו אסטרונומים של נאס"א שייתכן שיידרשו 5 עד 10 שנים של הכנה כדי להימנע מפגיעת אסטרואיד, בהתבסס על סימולציה שערכו.

 מאמצי הסטה 
ממוזער|אנימציה שמדגימה את הנתונים שהתקבלו מטלסקופ החלל WISE במשך ארבע שנות פעילות
בשנת 2013 טענו מומחים בקונגרס של ארצות הברית שתיקחנה לנאס"א עוד לפחות חמש שנים של הכנות לפני שניתן יהיה לשגר משימה להסטת אסטרואיד. ביוני 2018 הזהירה המועצה הלאומית למדע וטכנולוגיה של ארצות הברית כי ארצות הברית לא מוכנה לאירוע של פגיעת אסטרואידים, ופרסמה את "תוכנית הפעולה הלאומית לפיתוח אסטרטגיית היערכות להתמודדות עם גופים קרובי ארץ" כדי להיערך טוב יותר.

רוב מאמצי ההסטה של אובייקט גדול דורשים בין שנה לעשרות שנים של הכנה מראש, מכיוון שעוד לא קיימת אסטרטגיה אחידה לפעולה, ועוד לא פותחה חומרה שמאפשרת הגנה מפני התנגשות. ההערכה היא שכדי להסיט בהצלחה גוף במסלול התנגשות ישיר, דרוש שינוי של  (כאשר t הוא מספר השנים עד לפגיעה אפשרית) במהירות הגוף. בנסיבות מסוימות, מספיקים שינויי מהירות קטנים בהרבה. לדוגמה, ישנה הסתברות של  שהאסטרואיד אפופיס, שצפוי לחלוף ליד כדור הארץ ב-2029, עשוי לחזור במסלול פגיעה בשנת 2035 או 2036. במקרה כזה, ניתן להסיט את האסטרואיד כבר לפני המעבר הראשון בסמוך לכדור הארץ, תוך שינוי מהירות בסדר גודל של , כדי למנוע את החזרה שלו במסלול התנגשות.

פגיעה היסטורית של אסטרואיד שקוטרו 10 קילומטרים בכדור הארץ גרמה לאירוע הכחדה המונית בעקבות נזק בלתי הפיך לביוספרה. בנוסף לאסטרואידים, גם שביטים הנכנסים למערכת השמש הפנימית יכולים להוות איום. מהירות הפגיעה של שביט בעל מסלול הקפה ארוך תהיה ככל הנראה גדולה פי כמה מזו של אסטרואיד שנע במסלול קרוב לכדור הארץ, וכתוצאה מכך פגיעתו תהיה הרסנית הרבה יותר. כמו כן, לא סביר שזמן ההתרעה המוקדמת לפני ההתנגשות יעלה על מספר חודשים. פגיעות של עצמים קטנים, בקוטר של עד 50 מטרים, הן נפוצות בהרבה, וגם הן יכולות להיות הרסניות ביותר, למשל במקרה של מכתש המטאור.

חקר הרכב החומר של הגוף חשוב גם הוא על מנת לגבש את אסטרטגיית ההסטה המתאימה. משימות חלל, כמו הגשושיות פגיעה עמוקה ורוזטה, סיפקו מידע רב על הרכב של שביטים.

 משימות מאורגנות 
ממוזער|250x250 פיקסלים|איור של ניסוי הסטת אסטרואיד כפול
בנובמבר 2021 שוגרה חללית של נאס"א שיצאה למשימת ניסוי הסטת האסטרואיד הכפול (DART). מטרת המשימה הייתה להסיט ממסלולו את דימורפוס, ירח קטן שגודלו 180 מטרים שמקיף את האסטרואיד דידימוס 65803. החללית שוגרה על רקטת פאלקון 9 של SpaceX, ממתחם השיגור בבסיס ונדנברג של כוח החלל של ארצות הברית בקליפורניה. ההסטה התרחשה בספטמבר 2022, באמצעות פגיעה בירח במהירות גבוהה של 22,500 קמ"ש כאשר האסטרואיד היה קרוב יחסית לכדור הארץ, מה שאפשר לטלסקופים הממוקמים על פני כדור הארץ לצפות באירוע. התוצאה של הפגיעה צפויה להיות שינוי במהירות המסלול של האסטרואיד, ומכאן גם שינוי בזמן ההקפה של דימורפוס, בצורה מספיק בולטת שניתן יהיה למדוד מכדור הארץ. אם הניסוי יסתיים בהצלחה, הוא יראה שניתן לשנות מסלול של אסטרואיד שגודלו 200 מטרים, גודל שידרוש יתערבות אם אקטיבית במקרה של התנגשות עתידית אפשרית. כחודש לאחר התנגשות החללית בירח, דווח שהפגיעה הצליחה לקצר את זמן הקפת האסטרואיד ב-32 דקות, ביצועים שעולים על ציפיות המדענים, שקיוו שהפגיעה תצליח לקצר את הזמן ב-10 דקות. החלק השני של המשימה, חללית בשם הרה, אושר על ידי המדינות החברות בסוכנות החלל האירופית באוקטובר 2019. החללית עתידה להגיע לדידימוס ב-2027 ולמדוד הן את המסה של דימורפוס והן את ההשפעה המדויקת של ההתנגשות בגוף, מה שיאפשר הבנה טובה יותר של השפעת המשימה.

 אסטרטגיות למניעת התנגשות 
טכניקות שונות של מניעת התנגשות מובילות לתוצאות שונות ביחס למדדים כמו איכות הביצועים, עלות הפרויקט, סיכון לכישלון, ומוכנות טכנולוגית. קיימות שיטות שונות להסטה של אסטרואיד או של שביט. השוני ביניהן מתבטא בסוגים שונים של תכונות, כמו התוצאה המתקבלת (שינוי מסלול או ריסוק העצם), מקור האנרגיה להסטה (קינטית, אלקטרומגנטית, גרביטציונית, סולארית, תרמית או גרעינית), ואסטרטגיית הפעולה (יירוט, התנגשות, ועוד).

חלוקה על פי התכונה הראשונה נותנת שתי קבוצות בסיסיות של אסטרטגיות - ריסוק ושינוי מסלול. אסטרטגיית הריסוק מתמקדת בהפיכת הגוף ללא מזיק באמצעות ריסוקו ופיזור של השברים הנוצרים, כך שהם מחמיצים את כדור הארץ או קטנים מספיק כדי להישרף באטמוספירה. אסטרטגיות שינוי המסלול מנצלות את העובדה שפגיעה מתרחשת כאשר כדור הארץ והעצם נמצאים באותה הנקודה בחלל בו-זמנית, כלומר כאשר מסלולי הגופים נחתכים באותו הזמן. קוטרו של כדור הארץ הוא בערך 12,750 קילומטרים, והוא נע במהירות של כ-30 קמ"ש לאורך המסלול. הוא עובר מרחק של קוטר פלנטרי אחד בכ-425 שניות, שהן מעט יותר משבע דקות. על כן, עיכוב או הקדמה של הגוף הפוגע בסדר גודל דומה של זמן, עשויים לגרום לו להחמיץ את כדור הארץ.

 קישורים חיצוניים 

 הערות שוליים 
קטגוריה:אסטרואידים
קטגוריה:כדור הארץ
קטגוריה:משימות לחקר מערכת השמש
קטגוריה:נאס"א: מיזמים עתידיים