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I fisici propongono un nuovo metodo per difendere la Terra dagli impatti cosmici

Credito: Alexander Cohen

Nel febbraio del 2013, gli skywatcher di tutto il mondo hanno rivolto la loro attenzione all’asteroide 2012 DA14, una roccia cosmica di circa 150 piedi (50 metri) di diametro che stava per volare più vicino alla Terra rispetto alla navicella spaziale che ci ha portato la TV satellitare.

Non si rendevano conto mentre si preparavano per l’evento che capita una volta ogni diversi decenni che un altro frammento di detriti celesti stava precipitando verso la Terra, con una direzione più diretta. Il 15 febbraio 2013, la meteora di Chelyabinsk, un asteroide di circa 19 metri di diametro, è esplosa sopra la città di Chelyabinsk, in Russia, entrando nell’atmosfera terrestre con un angolo poco profondo. L’esplosione ha rotto le finestre e danneggiato gli edifici, e quasi duemila persone sono rimaste ferite, anche se per fortuna nessuno è morto.

“Si è scoperto che quel giorno stavano arrivando due asteroidi completamente indipendenti”, ha detto Philip Lubin, professore di fisica alla UC Santa Barbara e uno dei tanti scienziati che anticipano l’appuntamento vicino alla Terra del 2012 DA14. “Uno di loro sapevamo che avrebbe perso la Terra. L’altro, non sapevamo nemmeno che sarebbe arrivato.”

Per Lubin e gli scienziati come lui, incidenti come questi sottolineano l’importanza di una solida difesa planetaria: il rilevamento, il tracciamento, la caratterizzazione e, in definitiva, la difesa contro asteroidi e comete potenzialmente pericolosi. Gli eventi che minacciano la città come Chelyabinsk sono rari, accadono circa una volta ogni 50-100 anni, ma sono potenzialmente devastanti. Il più recente di questi eventi è stato l’evento Tunguska, un’esplosione aerea sulla Siberia orientale nel 1908, che ha raso al suolo centinaia di miglia quadrate di foresta. Ancora più rari, ma comunque possibili, sono gli oggetti che minacciano l’estinzione di massa, come l’impattatore Chicxulub, che spazzò via i dinosauri circa 66 milioni di anni fa, o la più recente (12.800 anni fa) esplosione aerea che causò incendi diffusi e l’inizio di un “inverno d’impatto” chiamato Younger Dryas.

Tuttavia, non si può escludere la possibilità che oggetti più grandi si avvicinino scomodamente alla Terra nel prossimo futuro: Apophis, con i suoi 1.214 piedi (370 metri) di diametro, dovrebbe fare un passaggio ravvicinato venerdì 13 aprile 2029, mentre Bennu , a 1.608 piedi (490 m) di diametro, dovrebbe eseguire un passaggio simile nel 2036. Sebbene non si preveda che colpiscano la Terra, anche cambiamenti relativamente piccoli nella loro orbita potrebbero farli entrare in sacche gravitazionali chiamate “buchi della serratura” che possono posizionarli su una traiettoria più diretta verso la Terra.

 

“Se passa attraverso il buco della serratura gravitazionale, generalmente colpirà la Terra nel prossimo round”, ha detto Lubin.

Le strategie per la difesa planetaria sono passate dalla ricerca su metodi migliori per comprendere le minacce, agli sforzi per deviare potenziali pericoli e cambiare le loro orbite, inclusa una strategia sviluppata dal gruppo di Lubin, che ha proposto l’uso di laser per spingere oggetti minacciosi fuori dalla Terra.

In due articoli sul tema della difesa planetaria terminale presentati alla rivista Advances in Space Research , accompagnati da un articolo di opinione pubblicato su Scientific American , Lubin e il co-ricercatore Alexander Cohen espongono un metodo più proattivo per affrontare pericolosi detriti spaziali extraterrestri. Il progetto si chiama PI, che sta affettuosamente per Pulverize It.

Prepararsi all’inevitabile: farlo o no?

“Anche se spesso diciamo che nulla nella vita è certo se non la morte e le tasse, possiamo certamente aggiungere anche l’estinzione umana a questa lista”, ha detto Lubin. “C’è un grande asteroide o una cometa in agguato nel nostro sistema solare con ‘Terra’ scritto su di esso. Semplicemente non sappiamo dove sia o quando colpirà”.

Negli ultimi 113 anni, la Terra è stata colpita da due grandi asteroidi che avrebbero potuto minacciare la vita di milioni di persone, se avessero colpito una grande città. Tuttavia, l’umanità è stata fortunata. Alla luce di questa minaccia molto reale, è tempo di pianificare ed eseguire seriamente un programma di difesa planetaria, affermano i ricercatori. PI consente un approccio logico ed economico al programma definitivo di protezione ambientale.

Dividere e conquistare

La chiave della strategia PI è il dispiegamento di una serie di aste penetranti, possibilmente piene di esplosivo, posizionate lungo il percorso dell’asteroide per “tagliare a pezzi” l’oggetto minaccioso. Le aste penetratrici, di circa 4-12 pollici (10-30 cm) di diametro e lunghe da sei a dieci piedi, frammentano l’asteroide o il nucleo della cometa mentre si schianta contro di loro a velocità estrema.

Fondamentalmente, invece di deviare l’oggetto, la strategia è quella di lasciare che la Terra subisca il colpo, hanno detto i ricercatori, ma prima di smontare l’asteroide in pezzi più piccoli, in genere delle dimensioni di una casa, e lasciare che i frammenti entrino nell’atmosfera terrestre. L’atmosfera può quindi assorbire l’energia e vaporizzare ulteriormente i pezzi delle dimensioni di una casa in piccoli detriti che non colpiscono il suolo.

Poiché l’asteroide originale ora entra nell’atmosfera come una grande nube distribuita di piccoli frammenti, distribuiscono spazialmente e temporalmente l’energia dell’impatto, che decorrela le onde esplosive create da ciascun frammento. Ciò riduce notevolmente la minaccia da catastrofica a più di uno “spettacolo pirotecnico”, completo di luci e suoni.

“Se riesci a ridurre i grandi eventi, che sono pericolosi, in una serie di piccoli eventi innocui, alla fine hai mitigato la minaccia”, ha detto Cohen.

“La particolarità di questo metodo è che puoi avere tempi di risposta incredibilmente brevi”, ha aggiunto Lubin. “Un problema che hanno altre tecniche come i metodi di deviazione degli asteroidi è che sono fortemente limitati nei loro tempi di risposta. In altre parole, si affidano a una risorsa per deviare la minaccia fino all’asteroide molto prima che si avvicini a la terra.”

Invece, il metodo PI “slice and dice” intercetta asteroidi o comete mentre si avvicinano alla Terra e potrebbe essere dispiegato da veicoli di lancio che già esistono oggi, come Falcon 9 di SpaceX e SLS della NASA per obiettivi più grandi. Secondo i calcoli dei fisici, bersagli più piccoli come la meteora di Chelyabinsk potrebbero essere intercettati pochi minuti prima dell’impatto utilizzando lanciatori molto più piccoli simili agli intercettori ICBM, mentre bersagli che rappresentano una minaccia più seria, come Apophis, potrebbero essere intercettati solo 10 giorni prima dell’impatto . Secondo i ricercatori, tempi di mitigazione così brevi sono del tutto senza precedenti.

La miglior difesa è un buon attacco

Un’altra parte del programma è considerare un approccio proattivo alla protezione del nostro pianeta, hanno affermato i ricercatori.

“Per quanto veniamo vaccinati per prevenire malattie future, come ora siamo così dolorosamente consapevoli, potremmo vaccinare il pianeta usando gli array di penetratori come gli aghi di un vaccino per prevenire una catastrofica perdita di vite in futuro”, ha detto Lubin. .

In questo approccio, lo stesso sistema può essere utilizzato per eliminare in modo proattivo oggetti minacciosi come Apophis e Bennu per proteggere le generazioni future.

“Non è molto apprezzato che oggetti grandi e minacciosi come gli asteroidi Apophis e Bennu siano estremamente seri”, ha continuato. “Se colpiscono, ognuno di loro ha un’energia all’impatto pari a tutte le armi nucleari sulla Terra messe insieme. Immagina che tutto l’arsenale nucleare della Terra venga fatto esplodere in pochi secondi. Con PI possiamo prevenire questo scenario.”

Questo nuovo approccio, secondo Lubin e Cohen, potrebbe rendere la difesa planetaria abbastanza fattibile e “facile come PI” e consentirebbe una tabella di marcia logica verso un robusto sistema di difesa planetaria.

“È possibile una risposta straordinariamente rapida”, ha affermato Lubin. “Non vediamo alcuno spettacolo tecnologico. È sinergico con l’attuale generazione di veicoli di lancio e altri che stanno uscendo”. Inoltre, ha aggiunto Lubin, il metodo “sarebbe in grande sinergia con le future operazioni lunari”, con la luna che potrebbe fungere da “base avanzata per le operazioni”.

“L’umanità potrebbe finalmente controllare il proprio destino e prevenire una futura estinzione di massa come quella dei precedenti inquilini della Terra che non si sono preoccupati della difesa planetaria , i dinosauri”.

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