Soldrivna laserrymdfarkoster kunde hindra Apophis från att träffa jorden 2036

År 2004 skapade jorden som korsade asteroiden Apophis stort intresse när astronomer meddelade att det fanns en 2,7 procents chans att den skulle träffa jorden 2029.

Spänningen tystnade när mer detaljerade observationer visade att Apophis faktiskt skulle missa jorden 2029. Och ändå kan Apophis fortfarande träffa 2036 eller 2037 – vi kan helt enkelt inte veta förrän närmare tiden.

En viktig fråga är då vad man ska göra om astronomer ser Apophis komma vår väg – vad kan vi göra för att skjuta bort detta 46 miljoner ton föremål?

Förra året tittade vi på en kinesisk plan för att avleda asteroiden genom att krossa en rymdfarkost i den med hjälp av ett solsegel.

Idag avslöjar Massimiliano Vasile och Christie Maddock vid University of Strathclyde i Skottland en plan för att spränga asteroiden med soldrivna lasrar, ablatera dess yta och styra bort den från oss. [Vårt] papper visar hur betydande deflektioner kan uppnås med relativt små rymdfarkoster som är lätta att kontrollera, säger de.

Laserablation är ingen ny idé. Grundidén är att materialet som förångas från asteroidens yta trycker på det som raketavgaser och genererar dragkraft. Fram till nu har rymdforskare alltid trott att ett jobb av den här storleken krävde en laser i megawattklass, som skulle behöva drivas av en kärnreaktor.

Det introducerar en mängd utmaningar, inte minst är att lansera en sådan enhet på ett säkert sätt och sedan hantera den enorma mängd värme den producerar.

Men Vasile och Maddock säger att istället för en enda stor laser, är ett bättre alternativ att använda massor av små – kilowatt-klasslasrar, som var och en kan drivas av solen.

Fördelarna är många, säger de. För det första är problemet med att avleda värme i rymden ett allvarligt problem och skalar inte linjärt med massan. Små rymdfarkoster är lättare och billigare att kyla eftersom en mindre andel av deras massa måste ägnas åt radiatorer och relaterad utrustning.

Därefter har soldrivna lasrar den uppenbara fördelen att de inte kräver något bränsle och att de är mycket enklare och säkrare att lansera än kärntekniska enheter.

Och slutligen, att ha många små rymdfarkoster som tar bort asteroiden ger större utrymme för redundans. Om en går fel finns det flera andra för att täppa till gapet.

Därmed inte sagt att ett sådant uppdrag skulle vara lätt att montera. Ett betydande problem för alla ablationsscheman är att det förångade berget från asteroiden kan sluta belägga rymdfarkostens optik och förstöra deras effektivitet.

Det är särskilt akut för rymdfarkoster som måste kretsa nära asteroiden, till exempel de som kan använda speglar för att fokusera solens strålar på ytan, som vissa astronomer har föreslagit.

Men laserstrålar kan kollimeras och så riktas från mycket längre bort. Det minskar risken avsevärt från ablerat material.

Sedan finns det problemet med asteroider med mycket excentriska banor, som är för långt från solen för att mycket av deras omloppsbana för att solenergi ska vara till stor nytta. I det här fallet säger Vasile och Maddock att rymdfarkoster med solenergi fortfarande kan leverera en tillräckligt stor kick för att styra bort en sådan asteroid från oss, givet tillräckligt med ledtid.

Vasile och Maddock gör inga försök att beräkna kostnaderna för ett sådant uppdrag eller jämföra det med kostnaderna för andra planer. Det råder dock ingen tvekan om att priset för att förhindra att en asteroid i storleken Apophis träffar jorden blir obetydlig jämfört med kostnaden för att hantera konsekvenserna av själva nedslaget.

Dessa idéer kan låta som science fiction idag men den enda frågan är inte om vi någonsin kommer att behöva sätta en sådan plan i verket utan när. Om Apophis visar sig vara på väg 2036, kommer det att visa sig vara oerhört användbart att redan ha skissat upp detaljerna.

Ref: arxiv.org/abs/1206.1336 : Design av en formation av solpumpade lasrar för asteroidavböjning

Dölj