STRÁNKY PROVOZUJE OBSERVATOŘ KLEŤ

Uchráníme Zemi před šmejdem z vesmíru? -- 2/2

Petr Scheirich - 23. 5. 2002 | přístupy: 9835 | vytisknout článek

Jaké vlastně všechny důsledky bude mít srážka s planetkou o velikosti 10 km? Podívejme se na impakt na konci druhohor.

1.díl naleznete ZDE

 Součástí geologické vrstvy oddělující období druhohor je i nános sazí, jejichž množství odpovídá spálení minimálně devadesáti procent veškeré pozemské biomasy. Jak k tomu mohlo dojít? Jedno z možných vysvětlení je, že prach vyvržený při dopadu mohl způsobit šíření požárů vyvolaných blesky.

Sedající si prach totiž způsobuje přemisťování nabojů v atmosféře a vytváří tak velký rozdíl elektrických potenciálů, což je jev dobře známý u sopek.

Další z možných mechanismů je ohřev zemského povrchu v důsledku pádu materiálu vyvrženého z kráteru. Jeho nemalá část se dostane až na balistické dráhy mimo atmosféru a rozprostře se prakticky po celé Zemi. Za nejnižší odhad množství tohoto materiálu můžeme vzít 1000 krychlových kilometrů (pro představu -- celkový objem kráteru je stokrát větší). Tento materiál sebou nese kinetickou energii ekvivalentní asi týdenní dávce veškerého slunečního svitu, který obdrží celá planeta, a tato energie se při zániku trosek v atmosféře během minut až hodin přemění na teplo. Výsledkem je ohřev povrchu Země na teplotu kolem 1000 stupňů Celsia.

Prach, jehož rozměry jsou v řádech mikrometrů v atmosféře neshoří, protože je zabržděn ještě ve vysokých výškách, kde také vydrží velice dlouho (měsíce, roky), než se usadí. Nastává jev známý jako nukleární zima, protože tento prach rozptyluje sluneční záření zpět do kosmického prostoru. Na několik let po pádu Tunguského meteoritu například průměrná teplota na severní polokouli klesla o jeden stupeň. To se děje i v případě sopečných erupcí -- výbuch sopky Pinatubo v roce 1990 způsobil pokles průměrné světové teploty o 0,5 stupňů na dva roky.

Další důsledky můžeme vyčíst z této tabulky -- do atmosféry se dostává velké množství vodní páry a CO2, což způsobí, že po impaktní zimě (jak ji také můžeme nazývat) přichází nebývalé oteplení v důsledku skleníkového efektu.

Přejděme nyní k jiným číslům. Jak často vlastně ke srážkám Země s asteroidy dochází? Průkopníkem výzkumu v této oblasti byl Američan Eugene Shoemaker. Toto jméno jistě nikomu není neznámé. Kdo by neznal třeba kometu Shoemaker-Levy 9, která v roce 1994 spadla na Jupiter.

Shoemaker byl však především geolog. I když fušoval astronomům do řemesla dlouho, byl například prvním člověkem, který jednoznačně prokázal meteorický původ kráteru v Arizoně, k čisté astronomii zběhl až na konci své vědecké kariéry. Velkou část svého života přitom zasvětil výzkumu pozemských a měsíčních kráterů. Mezi jiným bylo jeho cílem určit stáří těchto struktur na Zemi a odvodit, jak často ke srážkám dochází.

Určit frekvenci srážek Země s asteroidy a jejich rozdělení podle velikosti je ale z pozemských kráterů prakticky nemožné, z mnoha důvodů: Eroze a geologické procesy krátery zahlazují, většina impaktorů skončí v oceánu a malé planetky vůbec, jak jsme si již vysvětlili, kráter nevytvoří.

Nejlepším místem pro získání představy, jak často a jak tvrdě byla naše planeta bombardována je proto Měsíc. Jenže ten uchovává informaci o relativním věku kráterů, protože nové krátery překrývají starší, ale jejich absolutní datování je obtížné -- máme jen pár vzorků dovezených při lunárních výpravách a automatickými sondami z několika míst na jeho povrchu.

Z výsledků lunárních družic nicméně Shoemaker a jeho kolegové nějakou statistiku rozdělení velikosti a frekvence dopadajících těles odvodili. Otázkou ovšem zůstalo, jak tempo kráterování sedí s pozorovaným počtem planetek a komet na drahách, které kříží dráhu Země.

Jestliže známe dráhu nějakého tělesa, můžeme poměrně jednoduše určit pravděpodobnost jeho srážky se Zemí. A pokud známe celkový počet těchto těles a jejich rozložení podle velikosti, můžeme určit, jak často se Zemí srazí objekt příslušných rozměrů.

V 70. letech 20. století ale bylo známo méně než 20 planetek typu Apollo -- hrubé odhady naznačovaly, že musí existovat přibližně 1000 nebo více blízkozemních planetek větších než jeden kilometr -- a uskutečnit rozumný odhad střední pravděpodobnosti, že se některá z nich srazí se Zemí, bylo obtížné. Shoemaker potřeboval pro svoje odhady mít větší množinu těchto těles a nejsnazším způsobem, jak ji získat, bylo zahájit jejich hledání na vlastní pěst.. Tak vznikl v roce 1972 projekt s názvem Planet-Crossing Asteroid Survey, s užitím malé, 46centimetrové Schmidtovy komory na Palomarské observatoři, který založil Shoemaker se svou spolupracovnicí Eleanor Helinovou. Chtěl bych znovu podotknout, že tento průzkum rozhodně neměl za cíl nalézt všechny blízkozemní objekty, ale pouze rozšířit jejich počet pro statistické odhady.

Začátkem 80tých let uvedla firma Kodak na trh novou pokročilejší fotografickou emulzi -- Kodak Tech Pan film -- která výrazně zlepšila citlivost fotografických komor. Tou dobou Shoemaker rozšířil svůj zájem i na jiné objekty a jeho projekt se přetransformoval v Palomar Asteroid and Comet Survey a v jeho týmu se objevila i jeho žena Carolyne a David Levy.

Třetí program na hledání blízkozemních planetek s využitím Schmidtovy fotografické komory založil Duncan Steel na Angloaustralské observatoři s Rob McNaughtem a Kenem Russellem, s názvem AANEAS -- Anglo-Australian Near-Earth Asteroid Survey.

Ve stejné době ale přicházel na scénu nový typ detektoru, který znamenal revoluci v celé astronomii -- CCD kamera. Pro planetky je její význam především v tom, že výrazně zkracuje expoziční časy, potřebné k zachycení slabých objektů, a tak umožňuje prohlédnout větší část oblohy v kratší době. Jejich nevýhodou je poměrně malá velikost, takže jeden čip nedokáže pokrýt velké zorné pole Schmidtových komor, nicméně dá se to řešit tím, že se do ohniska dalekohledu poskládá více čipů -- tak to udělali Eugene Shoemaker a Ted Bowell v nově založeném projektu LONEOS -- Lowel Observatory Near Earth Object Survey.

Dalším problémem CCD kamer -- jejich dlouhou vyčítací dobu potřebnou k přenosu obrazu do počítače -- vyřešil elegantně tým u dalekohledu Spacewatch. Místo toho, aby dalekohled sledoval otáčení oblohy a kamera se po skončení expozice vyčítala naráz, má dalekohled vypnutý hodinový stroj a sledované hvězdné pole pomalu putuje po CCD matici. V praxi vypadá vyčítání CCD tak, že se vždy signál z krajního sloupce matice odešle do počítače, potom se signál v ostatních sloupcích posune o sloupec k okraji, opět se vyčte krajní sloupec a tak dále. Pokud tento proces neprovedeme až po skončení expozice, ale zpomalíme ho a přizpůsobíme jeho rychlost pohybu hvězdného pole po CCD prvku, můžeme vyčítat signál souběžně s jeho detekcí, což značně zefektivní celou práci.

Přesuňme se na začátek 90. let. Co vlastně již o blízkozemních objektech víme? Zde je odhadovaný počet blízkozemních planetek a počty těch známých na počátku 90. let dvacátého století.

velikost počet
odhad známých
> 1 km 1 000 - 4 000 107
> 500 m 5 000 - 20 000 127
> 100 m 150 000 - 1 milón 134
> 10 m 10 mil. - 1 miliarda 134

Nyní se zastavme na chvíli u problému, jak se vlastně odhadují počty planetek. Jak můžeme z počtu těch, které známe, určit jejich celkový počet? Existuje jedna poměrně jednoduchá a průhledná metoda. Představme si, že si vymyslíme určitý počet planetek na náhodných drahách v blízkosti Země. Nebudou to dráhy úplně náhodné, ale budou se kumulovat u ekliptiky, o rozdělení planetek podle velikosti musíme mít rovněž určitou představu -- rozhodně jejich bude přibývat směrem k menším rozměrům. Bez určitých předpokladů se zkrátka bohužel neobejdeme.

 A pak provedeme následující simulaci: vybereme nějaký existující dalekohled a provedeme s ním simulované pátraní po těchto tělesech. Známe jeho zorné pole, dosah, tedy, jaké nejslabší objekty s ním lze zachytit, místo na Zemi, kde je umístěn -- to ovlivňuje, jak velkou část oblohy je schopen prohlédnout, i samotný postup, kterým oblohu prohledává. Většinou se planetky hledají v blízkosti opozice, kdy dosahují nejvyšších jasností. Musíme rovněž znát, jak se mění počet jasných nocí v průběhu roku na daném stanovišti, do hry vstupují též fáze Měsíce, např. v období kolem úplňku se nepozoruje vůbec.

Takovou simulovanou prohlídku necháme běžet, na počítači ovšem, dejme tomu pět let. Pro každý smyšlený snímek oblohy se spočte, které z naší skupiny umělých planetek budou v jeho zorném poli a jakou budou mít jasnost, a odtud se určí, mohou-li být objeveny.

Po skončení simulace spočítáme celkový počet "objevených" těles a porovnáme ho s celkovým počtem planetek, který jsme si na počátku zvolili. Dejme tomu, že jsme měli počáteční množinu 1000 planetek a z ní se podařilo objevit padesát, tedy dvacetina. Pak se podíváme na skutečný počet těles, který tento dalekohled za dobu pěti let objevil. Víme tedy, že je to dvacetkrát méně, než je počet všech planetek s danou velikostí.

Parametrů, které musíme v takové simulaci zohlednit je samozřejmě mnoho a ne vždy je dokážeme nastavit přesně, proto se odhadovaný počet planetek může ve výsledku lišit až o řád. Na základě odhadnutého počtu můžeme stanovit pravděpodobnost jejich srážky se Zemí. Výsledek je alarmující.

Průměrná hustota zalidnění na souši je 30 lidí na čtvereční kilometr a mění se od 5000 v Hong Kongu k 0,1 na Aljašce. Protože 2/3 zemského povrchu zabírají oceány, celková průměrná hustota je 10 lidí na čtvereční kilometr. Exploze 100 m asteroidu v atmosféře zdevastuje 10 000 čtverečních kilometrů, což představuje v průměru 100 000 obětí. když zanedbáme efekt tsunami - pád do oceánu má, jak už bylo zmíněno, horší důsledky. Dopad desetikilometrové planetky je událost velmi, velmi vzácná. Dojde k ní jednou za 10 milionů let. Znamená to ale, že bychom se toho neměli bát? Taková srážka má globální důsledky, dokázala by vyhubit celou lidskou populaci. Vydělíme-li počet obyvatel této planety 10 miliony, dostaneme v průměru 600 obětí za rok. Pro planetku o velikosti 2 kilometrů, která by způsobila smrt asi 25 % všech lidí, se toto číslo vyšplhá až na zhruba 5000 lidí ročně.

Další nezanedbatelnou záležitostí, jak například ukázaly události 11. září loňského roku, je psychologický dopad takové události. Představa pádu dopravního letadla je pro lidi znepokojující, přestože pravděpodobnost, že při takové nehodě zahynou je mnohem nižší než v případě autonehody.

Na tomto grafu je srovnání různých typů katastrof jednak podle pravděpodobnosti, že při nich zahyne jednen člověk a za druhé podle celkového počtu obětí při jedné takové události.

Co s tím?

Koncem osmdesátých let se povědomí o tomto možném riziku dostalo mezi -- vágně řečeno -- prostý lid, tedy mezi americké daňové poplatníky. Částečně díky popularizaci od samotných astronomů a částečně díky filmovým scénáristům a režisérům, kteří si s touto myšlenkou začali pohrávat.

Výsledkem byla poměrně neobvyklá událost, která se naposledy odehrála na začátku šedesátých let a vyústila v americký program pilotovaných letů na Měsíc. Běžný postup u většiny projektů NASA je ten, že nejprve je v NASA vypracován jejich účel a popis a potom jsou předloženy americkému Kongresu ke schválení. Jenže v případě blízkozemních objektů se stal pravý opak -- protože v NASA nebyl o tuto problematiku příliš velký zájem, úřad obdržel od Kongresu nařízení, aby se jí začal zabývat. Sněmovna reprezentantů vydala v roce 1990 toto prohlášení:

Výbor se domnívá, že je nutné, aby rychlost detekce planetek křížících zemskou dráhu byla podstatně zvýšena, a že prostředky k jejich zničení nebo vychýlení z dráhy, pokud hrozí kolize, by měly být vymezeny a odsouhlaseny na mezinárodní úrovni.

Možnost, že Země bude zasažena velkým asteroidem je extrémně malá, ale neboť následky takové kolize budou extrémně velké, výbor se domnívá, že je moudré zhodnotit rizika této hrozby a připravit se na ni. Máme technologie k detekci těchto planetek i k odvrácení jejich srážky se Zemí.

Výbor proto rozhodl, že NASA provede dvě pracovní studie. První by měla stanovit postup pro dramatické zvýšení rychlosti detekce křížičů Země; tato studie by se měla zaměřit na cenu, časový harmonogram, technologii a zařízení potřebné pro přesné měření drah těchto těles. Druhá studie by měla definovat systémy a technologie ke změnám drah těchto planetek, nebo k jejich zničení, v případě, že by představovaly nebezpečí pro život na Zemi.

Na základě tohoto prohlášení vytvořil NASA dva výbory: 24členný Detection Comitee, který se zabýval astronomickými aspekty tohoto problému a 90členný Interception Comitee, který měl vypracovat plán na odvrácení takové srážky. Detection Comitee stanovil za primární cíl objevení nejméně 99 % všech blízkozemních planetek s rozměry nad 1 km během 25 let. Na základě numerických simulací, podobných těm, o kterých už jsem mluvil v souvislosti s odhadem počtu planetek, se ukázalo, že k tomuto účelu bude třeba postavit 6 dalekohledů s průměrem hlavního zrcadla 2 metry, z čehož 3 by měly stát na severní polokouli a 3 na jižní, pokud možno rovnoměrně rozloženy po obvodu Země, aby se vzájemně doplňovaly. Cena za stavbu a 25letý provoz všech těchto 6 teleskopů by byla asi 300 milionů dolarů. Tedy asi tolik, jako cena jedné menší meziplanetární sondy. Ve vzduchu ale zůstala viset otázka, kde tyto peníze vzít. Mnoho lidí si představovalo, že by celý projekt mohl být financován z rozpočtů vědeckých astronomických institucí. Jenže tohle není vědecký projekt, ale ve své podstatě obranný. Pro účely výzkumu stačí znát pouze ukázkový vzorek těchto těles, řekněme 25, nebo 10procent. Jak říká Duncan Steel: "nemusíte prozkoumat každého klokana v Austrálii, abyste se dozvěděli něco o těchto zvířatech."

Byť zatím bez finančních zdrojů, alespoň formálně vznikl projekt na hledání blízkozemních planetek, jehož jméno si astronomové propůjčili z knihy A. C. Clarka Setkání s Rámou. V jejím úvodu Clark popisuje pád menšího asteroidu na Zemi a jeho bezprostřední důsledky:

"Po počátečním šoku reagovalo lidstvo s odhodláním a v jednotě, jakou neprokázalo za žádné dřívější éry. Taková katastrofa, uvědomovalo si, se nemusí přihodit dalších tisíc roků, ale stejně dobře k ní může dojít zítra znovu. A následky by příště mohly být dokonce ještě horší.

Tak dobře: žádné příště už tedy nebude.

O sto let dříve mnohem chudší svět, se zdroji daleko omezenějšími, plýtval svým bohatstvím při pokusech zničit už odpálené rakety, jež lidstvo zcela sebevražedně namířilo proti sobě. Tohle úsilí nikdy sice úspěch nemělo, avšak tehdy získané zkušenosti se nezapoměly. Nyní se daly využít k mnohem vznešenějšímu účelu a v měřítku daleko větším. Žádnému meteoritu, dost velikému na to, aby způsobil katastrofu, se nepovolí, aby prolomil obranu Země. Tak vznikl projekt Spaceguard."

Šestnáct zakládajících členů, jimiž byli astronomové z celého světa, mimo jiné i z tehdejšího Československa, vypracovalo asi 74stránkovou zprávu o potřebě hledat tyto objekty a v březnu roku 1993 ji předložili americkému Kongresu, ale s pramalým výsledkem. NASA sice dostala nějaké peníze navíc, ale celkově to bylo méně než jeden milion dolarů. Hluché zůstaly tehdy i vlády ostatních států.

Možná skoro až zázrakem astronomům přispěchala na pomoc kometa Shoemaker-Levy 9. Vynecháme historii jejího objevu a pozorování, každý asi ví, jakým ohňostrojem, pozorovatelným ze Země i ne příliš velkými dalekohledy, zakončila svou pouť v červenci roku 1994.

O šrámech na Jupiteru, čtyřikrát větší než naše planeta, se mohl přesvědčit na vlastní oči prakticky každý. K dopadu prvního úlomku komety došlo 16. července. Dvacátého července Sněmovna reprezentantů Spojených států, připsala následující do seznamu úkolů pro NASA: Až na hranice proveditelnosti by měl Národní úřad pro letectví a kosmický prostor ve spolupráci s ministerstvem obrany a vesmírnými agenturami ostatních zemí identifikovat a katalogizovat během 10 let oběžné parametry všech komet a planetek větších než 1 kilometr na drahách okolo Slunce, které kříží dráhu Země.

Text pokračuje žádostí pro ředitele NASA, aby předal Kongresu programový plán, zahrnující rozpočtové požadavky, do únoru roku 1995. V čele komise, která měla tento plán vypracovat, nezasedl nikdo jiný, než Eugene Shoemaker.

Události se nepohnuly jen ve Spojených státech. V na zasedání Evropského parlamentu ve Strasbourgu se 31 zemí Evropy připojilo k americkému plánu. Rusko se připojilo v září roku 1994.

Jak vypadá situace dnes? O nějaké šestici dalekohledů o průměru 2 metry využitých pouze na objevování blízkozemních těles nemůže být ani řeč. Nicméně v provozu je řada dalekohledu s většími či menšími průměry, které do jisté míry plní plán podle normy. Zde je přehled alespoň těch nejúspěšnějších "kombajnů", ačkoliv tím nejvýkonnějším je bezesporu LINEAR, jak uvidíme dále.

V přehledu je vždy datum uvedení do provozu, místo, kde observatoř stojí, provozovatel a průměr dalekohledu. U každého projektu je rovněž uvedeno, zda slouží pouze k hledání planetek, nebo rovněž k jejich následnému sledování, které slouží ke zpřesnění dráhy. Tomu se v angličtině říká follow-up a je to tak zaběhnutý termín, že snad ani nemá smysl ho překládat.

Jak jsou jednotlivé prohlídky úspěšné, to uvidíme na následujícím grafu:

Na horním obrázku jsou počty objevených blízkozemních planetek s rozměry nad 1 km, dole pak počty všech (blízkozemních). Jednotlivé sloupečky jsou vždy po půl roce. Dominance LINERu je na obou grafech více než zřejmá. Určitě vás napadne otázka, jak je možné, že, byť dvojice, nicméně průměrných (dnes možná už podprůměrných) dalekohledů, zvládne objevit dvakrát více planetek než všechny ostatní prohlídky dohromady.

U projektu LINEAR bychom se tedy mohli chvilku zdržet.

Základní rozdíl mezi dalekohledy projektu LINEAR a ostatních prohlídek je totiž ten, že ostatní programy používají technologie běžné v astronomii, zatímco LINEAR je založen na technologii vojenské (a tudíž i odpovídajícím způsobem drahé). Dalekohledy LINEARu jsou součástí sestavy dalekohledů sloužících k monitorování pohybu družic v okolí Země v rámci Ground-based Electro-Optical Deep Space Surveillance letectva Spojených států. Zařízení stojí na experimentálním stanovišti u odpalovací základny White Sands v Novém Mexiku.

V současné době je na dalekohledech instalována velká CCD kamera s rozměrem 1960 x 2560 pixelů. Zatímco u běžných v astronomii používaných CCD kamer s tímto rozměrem by se vyčítací doba pohybovala v oblasti minut, tento, částečně utajený typ, má vyčítací dobu 2 sekundy.

Rovněž montáž dalekohledu je poměrně neobvyklá, protože za stejně krátkou dobu (tedy 2 s) zvládne namířit dalekohled na jiné místo na obloze a především ho v nové poloze ustálit (běžně používané dalekohledy by se po tak rychlém přesunu příliš chvěly). Tato kombinace CCD kamery a montáže umožňuje dělat velmi krátké expozice (běžně od 5 do 30 sekund, podle pozorovacích podmínek), mezi nimiž dochází souběžně k vyčítaní kamery a přesunu dalekohledu na nové pole, takže je možné za jednu noc propátrat velkou část oblohy.

Dalekohled se za jednu noc vrátí na stejné místo celkem pětkrát, aby bylo možno jednoznačně odlišit pohybující se objekty a současně určit jejich předběžné parametry dráhy, které slouží k počítání pozic planetky pro následné follow-up pozorování.

Během hledání blízkozemních planetek je samozřejmě nalezeno i obrovské množství nových planetek z hlavního pásu. Záplava informací z hledacích projektů je taková, že v Minor Planet Center Mezinárodní astronomické unie se někdy zpracovává za den přes 70 000 pozorování. Většinu práce obstarají pochopitelně počítače, nicméně Minor Planet Center tvoří všeho všudy tři zaměstnanci, kteří za takových situací pracují 16 hodin denně, 6 nebo 7 dní v týdnu. Často opakovaným smutným faktem je, že celkový počet lidí na světě, kteří jsou zaměstnáni v oboru blízkozemních planetek, je menší než počet zaměstnanců průměrné restaurace McDonnalds.

Uchráníme Zemi před šmejdem z vesmíru?

Opustíme nyní téma hledání blízkozemních planetek a přejdeme k závěru, kdy si řekneme něco o tom, jak se lze proti těmto tělesům "bránit".

V první řadě je třeba říci, že žádná z dosavadních prohlídek není zaměřena na hledání objektů, u kterých by hrozilo, že se Zemí srazí během několika hodin, dnů, či měsíců. Samozřejmě, že občas jsou nalezeny objekty, u kterých dojde k blízkému průletu okolo Země v takto krátké době, dokonce většina malých asteroidů, které se dostanou do dosahu dalekohledů až v blízkosti Země, je objevena až poté, co k největšímu přiblížení dojde. Pokud bychom však nalezli objekt, o němž bychom si byli jisti, že se v takto krátké době se Zemí určitě srazí, byl by to skutečný problém. Technologie na jeho rozmetání na kusy (což by ani nebyl ten nejlepší nápad), či jeho odklonění z kolizního kurzu zřejmě zatím nemáme.

Co se tedy dá dělat, jestliže takovou planetku nalezneme s dostatečným předstihem, dejme tomu několik let? Jak už jsme si řekli, "rozstřílet" takovou planetku na kusy nemá smysl. Pokud by se měla srazit se Zemí až za několik let, je sice velmi málo pravděpodobné, že by některá z trosek zůstala na dráze která by vedla ke srážce, nicméně takový postup by byl příliš (a zbytečně) energeticky nákladný. Daleko snazší a úspornější metoda je prosté vychýlení planetky z její dráhy tak, aby minula Zemi v dostatečné vzdálenosti.

Nejhorší možná situace je ta, že budoucí trajektorie planetky projde přímo středem Země. V takovém případě je třeba změnit její dráhu tak, aby byla planetka v onom kritickém okamžiku minimálně o 6500 kilometrů "jinde". Proč toto číslo: 6378 je poloměr Země a dále by bylo dobré požadovat, aby pokud možno planetka ani nezavadila o pozemskou atmosféru, čili to je nějakých 300 kilometrů navíc.

Jak velký "štulec" musíme planetce dát, abychom takové změny dosáhli? Dejme tomu, že asteroid se má srazit se Zemí za 22 let. Udělme mu změnu rychlosti 1 cm/s bočně ke směru jeho letu. To způsobí, že každou sekundu se asteroid vzdálí od své původní dráhy o jeden centimetr více. Rok má asi 30 miliónů sekund, za rok tedy bude tato změna činit 300 kilometrů a za 22 let naroste o 6600 kilometrů. Planetka tedy mine Zemi ve vzdálenosti 400 km, dost daleko na to, aby se neotřela o hustší vrstvy atmosféry.

To vše je ale samozřejmě značně zjednodušující příklad. Víme, že planetky obíhají kolem Slunce a nepohybují se tak jednoduše po přímce.

Zopakujme tedy celý výpočet ještě jednou, tentokrát si ale zvolíme planetku, jejíž dráha bude elipsa, s přísluním 1 astronomická jednotka a odsluním 4 astronomické jednotnotky. Velká poloosa dráhy je tedy 2,5 AU (1 astronomická jednotka, zkr. AU odpovídá vzdálenosti Země-Slunce, čili 150 milionům kilometrů). Rychlost takové planetky v periheliu je 9,4 km/s.

Opět zvýšíme její rychlost o 1 cm/s, tentokrát ale v místě jejího perihelu, a navíc ve směru jejího pohybu. Tato změna bude mít za následek, že se velká poloosa její dráhy zvětší o 0,000005294 AU, tedy o pouhých 794 km. Navíc se planetka vrátí po jednom oběhu opět na totéž místo, tedy přesně do vzdálenosti 1 AU od Slunce.

Nicméně dalším efektem, který způsobí změna rychlosti planetky v periheliu, bude prodloužení její oběžné doby. V našem případě o 6,6 minut. Jestliže tedy víme, že se s námi planetka má po jednom svém oběhu (který činí asi 4 roky) srazit a změníme její rychlost v periheliu o 1 cm/s, dospěje planetka na místo střetu se Zemí o 6,6 minut později.

Země se ale na své dráze pohybuje rychlostí asi 30 km/s, což znamená, že za 6,6 minut stihne "utéct" planetce o celých 12 000 kilometrů. Dostáváme tedy ještě lepší výsledek než v našem předchozím zjednodušujícím případě.

Nyní je třeba rozhodnout, jakou energii musíme planetce dodat, aby se její rychlost zvýšila o požadovanou hodnotu a jakými prostředky toho lze dosáhnout. Vezměme v úvahu trochu realističtější hodnotu změny rychlosti, dejme tomu 10 cm/s. Jako nejsnazší se jeví varianta vyslat na povrch planetky nebo do její blízkosti nálož a odpálit ji. Chemické nálože můžeme ihned zamítnout z následujícího důvodu. Již při rychlosti 2,88 km/s má těleso o určité hmotnosti stejnou kinetickou energii, jako je chemická energie stejného množství trinitrotoluenu (TNT). Jestliže se tedy námi vyslaná nálož setká s planetkou rychlostí 10 km/s, což je běžná setkávací rychlost těles v případě, že nejsou na velmi podobných drahách, pouze 10 % uvolněné energie bude pocházet z vlastního výbuchu a 90 % bude představovat kinetická energie nálože. Toho lze ovšem s úspěchem využít u malých planetek. Jestliže střelíme do planetky s průměrem 100 metrů projektil (vyrobený z jakéhokoliv materiálu, vůbec nemusí jít o trhavinu) o hmotnosti 10 tun rychlostí 30 km/s, změníme její rychlost právě o 10 cm/s. Jestliže ale totéž zkusíme na kilometrovou planetku, bude změna její rychlosti pouhých 0,1 mm/s.

U velkých planetek nám tedy zbývají jen nukleární zbraně. Z výpočtů, které provedli v roce 1992 Thomas Ahrens a Alan Harris (Califorina Institute of Technology) vyplývá, že pro popostrčení planetky o 1 cm/s v případě, že k výbuchu dojde na povrchu tělesa, je třeba pro kilometrovou planetku energie ekvivalentní několik desítek kilotun TNT (tedy o něco více než Hirošimská bomba) a pro desetikilometrovou planetku 100 megatun TNT (největší vyrobená vodíková bomba na Zemi uvolnila energii 60 megatun TNT).

Jako efektivnější se však jeví výbuch nad povrchem planetky. Stejného efektu lze dosáhnut výbuchem ve vzdálenosti asi 0,4 průměru planetky, přičemž pro kilometrovou planetku by bylo zapotřebí pouze 10megatunové bomby a to už je dosažitelné současnými technologiemi. Princip spočívá v tom, že při takovém výbuchu je zhruba 30 % povrchu planetky zasaženo zářením a rychlé neutrony proniknou asi 20 centimetrů pod povrch planetky. Náhlé zahřátí povrchové vrstvy způsobí, že se odpaří a unikající plyn vytvoří reaktivní sílu, dostatečnou k požadované změně rychlosti planetky. Navíc je tato síla rozprostřena po velké ploše povrchu a není koncentrována v jednom místě, takže nehrozí rozbití planetky na kusy.

Mohlo by se zdát, že to jsou všechno jen teoretické řeči, ale v praxi zatím nebylo ozkoušeno nic. Není to tak docela pravda, byť první krůček k nápravě byl jen velmi malý. Určitě si někteří ještě pamatují na sondu Clementine, která na jaře roku 1994 detailně zmapovala celý povrh Měsíce. Primárním účelem sondy ale nebylo mapování Měsíce. Clementine byl projekt americké Strategické obranné iniciativy (které se za studené války přezdívalo Star Wars). Cílem bylo ukázat, že je možné navrhnout, postavit a vypustit sondu během dvou nebo tří let, v ceně nikoliv stovek, ale desítek miliónů dolarů. Po zmapování Měsíce se sonda měla vydat ke kilometrové blízkozemní planetce Geographos, která v srpnu roku 1994 prolétla okolo Země ve vzdálenosti 13 poloměrů Měsíční dráhy.

Bohužel chyba počítače během manévru způsobila, že se vypotřebovali veškeré pohonné hmoty sloužící k udržení správné orientace sondy, což vyloučilo možnost poslat sondu k planetce. Mimo jiné sonda Clemenetine alespoň ukázala, že ne všechny zodpovědné osoby, kterých by se tato věc měla týkat, sedí "na zadku" a čekají, až se něco stane.

Impakty asteroidů na Zemi ohrožují existenci lidstva už od začátku jeho existence. Jirka Dušek píše ve svém článku o možném dopadu asteroidu v Iráku: Způsobil zánik řady civilizací doby bronzové pád menší planetky? Možná ano. Faktem je, že kolem roku 2300 před naším letopočtem došlo na Středním východě k radikálnímu zlomu. Z ničeho nic zmizelo z povrchu zemského několik stovek sídel doby bronzové. Prosperující vesnice a vesničky od Mezopotámie, přes dnešní Izrael, Egypt až po Řecko lidé najednou opustili a nebo rovnou zcela zlikvidovali. V centrálním Iráku například zmizela Akkadská civilizace s tajemným, napůl mytologicküm vládcem Sargonem, v Egyptě došla na konec cesty pátá dynastie faraónů, kterým vděčíme za nádherné pyramidy, rozplynuly se i osady ve Svaté zemi. Doufejme ale, že přichází doba, kdy si tuto hrozbu začínáme uvědomovat a pozvolna na ni i reagovat.

Petr Scheirich

V daném článku je několik menších nepřesností, zde je uvádím na pravou míru:

  • Kodak TechPan nebyl citlivějsi než tehdy používané astro-emulze sérií 103aO, 3aO, 3aF, ZU-2, ZU-21 apod., vyráběné na skleněných deskách o tloušťce 1.1 nebo 1.6 mm též firmou Kodak (nebo v případě ZU ORWO), ale TechPan byl hlavně levnějsi a tím dostupnější, a ještě jeho citlivost šla zvyšovat užitím FormingGasu.

  • První CCD survey byl 0.91-m Spacewatch.

  • To, že je zmíněn americký kongres je chválihodné, ale chybí zmínka, že se problematice blízkozemních planetek věnoval i Evropský Parlament (Resolution of the Parliamentary Assembly of the Council of Europe on the detection of asteroids and comets potentially dangerous to humankind (March 20, 1996)) a navíc chybí zmínka o Spaceguard Foundation či o UK NEO Task Report - NEO Information Centre.

  • Pokud jde o přehled hledacích dalekohledů, tak bohužel v Bisei zatím nefunguje (k 4.5.2002) ani 50cm ani 1-m dalekohled, ačkoliv 1-m byl slavnostně inaugurován v říjnu 2001. Catalina Sky Survey asi nebude mít nový 70 cm dalekohled, což je určitě škodsa, a bude nejspíše obnoven provoz s 36cm dalekohledem. ADAS je sice na všech konferencích presentováno bombasticky, ale zatím zde žádné NEO nebylo nalezeno.

  • Pokud jde o "sekundové" vyčítání čipu LINEARU, které jinak (dle autora) by trvalo celé minuty, není to přesné. Nelze uvažovat CCD kamery firem SBIG, Meade ci Apogee, které jsou v USA v podstatě určeny jen pro amatérské použití. Pak by opravdu byl download tak velkeho čipu v minutách.
    Na teleskopu KLENOT máme čip sice menší než LINEAR, ale vyčítání trvá jen 5 sekund v 16-ti bitovém full modu (LINEAR je samozřejmě rychlejší, ale ne zase tak o moc). Souvisí to s tím, ze KLENOT Project má profesionální CCD kameru, která je jediná svého druhu v ČR. Podobné CCD kamery mají i ostatni observatoře jako NEAT, Spacewatch, CSS, ....

  • Pokud jde o pozorování projektu LINEARU, u některých objektů se k nim nevrací 5x, ale třeba i 10x.

    Miloš Tichý
    Observatoř Kleť



  • POČET NÁVŠTĚV

    681 995 návštěv od 1. února 2001


    Klet.cz Komety.cz WebArchiv