Asteroidejægere

De fleste af os gør hvad vi kan for miljøet, men Rik Hill's faktiske job er at beskytte planeten. ”Whoa, se på det!” Siger han og peger på et bevægende lysglød på en computerskærm. ”Det er et ukendt objekt. Vi har lige opdaget en. ”

Fra denne historie

[×] LUKKET

VIDEO: Save The Last Great Telescope

Relateret indhold

• Klar til kontakt
• Ledetråd fra en komet

Vi er i et observatorium på toppen af ​​Mount Lemmon, en 9.000 fods top nord for Tucson, Arizona.

Hill's chef, Ed Beshore, læner sig ind og nikker. ”Det er en NEO, ” siger han og henviser til et objekt i nærheden af ​​Jorden. ”Det er en dejlig. Det er lyst, og det bevæger sig hurtigt. ”

Hill, en astronom, sender en e-mail til Smithsonian Astrophysical Observatory i Cambridge, Massachusetts, hvor Minor Planet Center overvåger hundredtusinder af små kroppe i vores solsystem. Meddelelsen giver objektets koordinater på tidspunktet for dens opdagelse, så andre astronomer kan spore det. Og det vil de gerne: en NEO er enhver asteroide eller komet, der kommer inden for ca. 30 millioner miles fra Jordens bane.

Vi finder ud af om morgenen, om denne NEO udgør en trussel. I øjeblikket læner Hill sig tilbage, en kop stærk kaffe i hånden og smiler. ”Det er ikke engang midnat, og det er allerede en god nat, ” siger han. Ved daggry vil han få øje på to mere.

Jeg gik til Mount Lemmon for at se de øverste NEO-jægere i aktion. Beshore og Hill er en del af Catalina Sky Survey, der har fundet omkring 2.500 NEO'er i det sidste årti - heraf 577 i 2009, ca. 70 procent af det samlede antal, der blev opdaget det år. Klipperne spænder fra størrelsen på borde til bjerge. De fleste vil omgå Jorden. Men NEO'er har pløjet ind i vores planet utallige gange før, og vil gøre det igen.

I oktober 2008 observerede undersøgelsen Rich Kowalski en lille NEO fra dette teleskop. Inden for to timer brugte Minor Planet Center observationer af andre til at kortlægge dens bane. Asteroiden ville ramme Jorden på mindre end en dag. Observatører overalt i verden låst fast på den og fandt 570 teleskopbilleder. NASA-forskere beregnet, at det ville ramme den Nubiske ørken i det nordlige Sudan. Det var kun på størrelse med en lille pickup, og det meste af det brændte op i atmosfæren. Alligevel gik nyheder om den forestående virkning hele vejen til Det Hvide Hus.

Cirka 19 timer efter Kowalski opdagede det, oplyste asteroiden 2008 TC3 himlen over Sudan med energien på mere end 1.000 ton TNT. Sorte fragmenter så store som æbler landede i ørkenen. To måneder senere indsamlede NASA-ledede forskere hundreder af de udenjordiske klipper.

På en måde var det at se den indkommende asteroide en triumf, fordi det demonstrerede, at astronomer kan påvise endda et lille projektil, der kører vores vej. Men bragden var også edruelig, fordi de så det for sent at gøre noget ved det. Hill og hans kolleger fra NEO håber at kunne opdage store asteroider før, helst år eller årtier i forvejen.

”Det er den eneste naturkatastrofe, vi kan afværge, ” siger Don Yeomans, leder af NASAs NEO-kommandocenter ved Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, Californien.

Ulige kugler i solsystemet, asteroider er voldsramte bunker af sten og metal, der er tumlet rundt om himlen, siden solens otte store planeter (plus nedskåret Pluto) dannede for omkring 4, 6 milliarder år siden. Astronomer har katalogiseret omkring en halv million asteroider, mest i kløften mellem baner fra Mars og Jupiter. Cirka 7.000 kendte NEO'er sløjfer vildt mellem de indre planeter, efter stier, der skifter som svar på tyngdekraften og solens varme. ”Deres baner er overalt, ” siger Paul Chodas fra JPL. ”De er oprørere.”

I ørkenen 175 mil nord for Tucson er Meteor Crater aret, hvor en kasse af jern med stor kasse stammede ned på Jorden for 50.000 år siden. Krateret er næsten en kilometer bredt og 550 fod dybt, kantet med lag med snoet og knust sten. Asteroiden sprængtes med energien fra de største brintbomber nogensinde detoneret på Jorden, fordampede ørkenen og løsød dødbringende supersoniske vinde i mange miles. Jeg besøgte krateret, da natten faldt, og jeg følte mig meget opmærksom på, at fragmenter af solsystemet kan invadere vores hyggelige verden af ​​Jorden og Månen.

Hvis en 100 fod bred asteroide ramte Jorden, kunne chokbølgen fra dens eksplosion i atmosfæren flade træer og dræbe hvert stort dyr i hundreder af kvadratkilometer. Det var netop, hvad der skete i 1908 i Tunguska, Sibirien. Oddsen er omtrent en ud af ti for, at en sådan eksplosion vil forekomme i de næste 40 år. En asteroide på 500 fod over kunne ødelægge et hovedstadsområde eller gyde enorme tsunamier. Disse virkninger forekommer i gennemsnit hvert 30.000 år.

Hundredvis af kendte NEO'er er mere end en kilometer bred. Hvis en stor asteroide ramte Jorden, kunne brandstormer producere verdensomspændende skyer af sod, der ville blokere sollys og dyppe planeten i en "asteroide vinter." Det sker hvert par millioner år, vurderer forskere. En gang hvert 100 millioner år eller deromkring kan en endnu større asteroide forårsage en masseudryddelse; de fleste forskere mener, at en seks mil bred asteroide var dømt til dinosaurerne for 65 millioner år siden.

Astronomer med Catalina-undersøgelsen finder nye NEO'er næsten hver aften. De starter med at tage fire billeder af den samme plaster af himmel med ti minutter mellem hver eksponering og sammenligne dem på en computerskærm. Mens baggrundsstjerner skinner på samme sted i hvert billede, vises NEO'er som fire forskellige prikker langs en lige linje. Astronomerne er dygtige til at udelukke menneskeskabte satellitter, elektroniske gnister fra kosmiske stråler og andre stribe genstande, der kunne forveksles med en NEO. ”De ser på alt med det menneskelige øje, ” siger NASAs Yeomans. ”De har gjort det så længe, ​​og de er så dedikerede.”

Hill, der har brugt teleskoper siden han var barn i Sputnik-æraen, har været med på holdet siden 1999. Han har fundet flere kometer - 22 - end alle undtagen tre andre mennesker i historien. (Kometer stammer normalt i det ydre solsystem og er mindre almindelige i Jordens kvarter end asteroider.) Under mit besøg på Mount Lemmon lavede han en trompetisk lyd, lige før han påpegede den første NEO for os. ”Jeg elsker det, jeg gør, ” siger han. ”Jeg ville gøre dette gratis.”

Catalina Sky Survey består af ni astronomer, der bruger to beskedne teleskoper i Arizona og en i Australien. Holdet renoverede et langt ubrugt teleskop ved Mount Lemmon med et 60-tommers spejl, lille efter moderne standarder. NASA leverer $ 1 million om året - jordnødder i astronomikredse. ”Vi er meget forsigtige og omhyggelige, ” siger Beshore, en tidligere softwareingeniør, der leder undersøgelsen. ”Vi får tallene helt rigtige.”

Mens det sker, tog astronomer ved Catalina-teleskopet i Australien og andre steder rundt om i verden billeder af NEO, efter at Hill opdagede det natten til mit besøg, hvilket gjorde det muligt for Minor Planet Center at beregne sin bane. Ved næste morgen var resultaterne sendt online: Asteroiden truede ikke Jorden. Jeg følte mig lidt svækket; ingen verdensomspændende scoop for mig.

Inden Beshore kom med i undersøgelsen i 2002, var han skeptisk overfor, at han ville få øje på eventuelle farlige asteroider. ”Så indså jeg, min Gud, himlen er fuld af disse ting, ” siger han. ”Jeg har mere perspektiv om, at ja, dette kan ske, vi kan blive ramt. Det ville virkelig være tilfredsstillende at finde et objekt og derefter gøre noget ved det. ”

Don Yeomans tænker ofte på, hvad det kan være. Skala modeller af asteroider fylder vindueskarmen på hans kontor i JPL i Pasadena. Han driver laboratoriets NEO-clearinghus, der ikke ligner en Hollywood-skildring af et planetarisk forsvars hovedkvarter. Der er ingen skærmbilleder i vægstørrelse, ingen blinkende paneler eller røde telefoner, bare almindelige kontorer. Men arbejderne er godt opmærksomme på deres høje mission. ”Vi lader ikke vores vagt ned, selv i en dag, ” siger Yeomans. ”Det er vores job at overvåge det indre solsystem og sikre, at ingen af ​​disse objekter kommer tæt på Jorden.”

Sporingen starter ved Minor Planet Center, som arkiverer data fra et globalt netværk af professionelle og amatørastronomer. ”Vi lagerfører solsystemet, ” siger centerdirektør Tim Spahr. ”Hvis verden vil vide om en asteroide, har vi kataloget.”

JPL-teamet tager kredsløbsdata fra Minor Planet Center og finjusterer dem, asteroide efter asteroide. Et computerprogram kaldet Sentry projicerer hver NEO's bane i 100 år. Når en asteroide begynder at nærme sig Jorden, vil den gøre det igen og igen i en orbital vals drevet af tyngdekraften, når begge kroppe rejser rundt om solen. De fleste NEO'er kaster sig ned i solen efter en million år med denne pas de deux.

”Det er et matematisk problem og det fascinerende ved det, ” siger JPLs Chodas. ”Det er bare spændende.”

En 900 fod bred asteroide kaldet Apophis forårsagede en opblussen i 2004, da JPL beregnet, at der var en 3 procent chance for, at den ville smadre ind på Jorden i 2029. Med det næste sæt billeder forudsagde JPLs Steve Chesley en mere præcis bane, og han regerede ud en indflydelse. Der er dog stadig en lille chance for, at den vil ramme i 2036 eller 2068 - afhængigt af den nøjagtige rute, som asteroiden følger under sit næste pas nær Jorden.

Hvis Apophis kørte ud på en kollisionskurs og var på vej mod Rusland, sagde en russisk militær embedsmand sidste år, kunne hans land muligvis forberede en mission for at slå den af ​​banen. Men det ville være for tidligt, siger Yeomans. ”Du skal være forsigtig med at flytte asteroider rundt i rummet, ” tilføjer han, for at en afbøjning uforvarende styrer Apophis mod Jorden. ”De skal kun flyttes, hvis de er en reel trussel.”

Blandt de grupper, der studerer, hvordan man bedst kan forhindre en kollision, er B612-stiftelsen, opkaldt efter asteroiden i Antoine de Saint-Exupérys The Little Prince . Anført af Apollo 9-astronauten Rusty Schweickart har stiftelsen foreslået en mission til en ikke-truende asteroide for at teste, om tyngdekraften fra et svævende rumfartøj kan skifte asteroideens bane. ”Du vil ikke sprænge dem, ” siger Schweickart. ”Alt hvad du skal gøre for at beskytte Jorden er at skubbe dem forsigtigt.”

At eksplodere en asteroide ville kræve anvendelse af atomvåben i rummet, siger forskere. De advarer om, at ingen ved, hvordan asteroide materiale ville reagere på en sådan eksplosion. Nogle NEO'er menes at være løst pakket bunker med murbrokker. En nylig undersøgelse antyder, at en bevidst eksplosion knap nok ville sprede stykkerne, og de ville samles igen under deres egen tyngdekraft.

I Yeomans 'sind har forskere allerede demonstreret den bedste teknik: ramming. I 2005 styrtede en NASA-videnskabsmission kaldet Deep Impact en kobbermasse på 816 pund i en komet for at lære mere om det iskolde interiør. Hvis forskere skulle opdage en 600 fod bred asteroide ti år i forvejen, siger Yeomans, kunne den afbøjes med et to-ton projektil, der rejser seks miles i sekundet. Han siger, at det er nok til at få den til at gå glip af Jorden. Knap.

Men i betragtning af det begrænsede antal astronomer og de små teleskoper, der scanner himlen efter asteroide trusler, siger Yeomans, ser vi sandsynligvis ikke et lille indgående objekt, før det kun er en uge eller to væk fra at ramme os. "I så fald, " siger han, "alt hvad du kan gøre er at evakuere."

Robert Irion har skrevet om kometer, sorte huller, nye planeter og andre astronomiske fænomener for Smithsonian .

Med nok advarsel afværger vi muligvis en kollision. Kredsløb af asteroider i nærheden af ​​Jorden, der er bredere end 0, 88 miles, er i gult; kometer i blåt. (Paul Chodas / JPL / NASA) Ved Mount Lemmon opdager observatører rutinemæssigt asteroider. (Jason Millstein / iLLume / Aurora Select) Nogle asteroider, der blev fundet ved Mount Lemmon, er lige så store som den, der skabte den kilometerbrede Meteorkrater. (Stephen Alvarez / National Geographic Stock) Astronomer som Rik Hill scanner himmelen fra Arizona på udkig efter vildfarne asteroider. (Jason Millstein / iLLume Photography)