Nowa misja ESA i JAXA: Apophis minie Ziemię bliżej niż satelity

Za trzy lata do Ziemi zbliży się kosmiczna skała tak duża jak wieża Eiffla, lecąca szybciej niż pocisk.

Naukowcy szykują się na wyjątkowy test.

Agencja Kosmiczna ESA wraz z japońską JAXA uruchamia misję Ramses, która ma zbadać z bliska asteroidę Apophis tuż przed jej rekordowo bliskim przelotem obok naszej planety w 2029 roku. To nie jest scenariusz filmu science fiction, ale realny element programu obrony planetarnej.

Apophis zbliży się do Ziemi na niepokojąco małą odległość

13 kwietnia 2029 roku nastąpi wydarzenie, jakiego jeszcze nie obserwowano w czasach nowoczesnej astronomii. Asteroida Apophis, odkryta w 2004 roku, przeleci w odległości około 31 600 kilometrów od Ziemi. To mniej niż orbity części satelitów telekomunikacyjnych i meteorologicznych.

Przeczytaj również: Norwegowie kopią w ziemi i trafiają na „piwnicę” sprzed 400 lat

Ten przelot będzie na tyle bliski, że w wielu regionach Europy i Afryki obiekt da się dostrzec gołym okiem, jako stosunkowo jasny punkt przemieszczający się po niebie. Dla naukowców to bezcenne laboratorium w skali całego Układu Słonecznego, dla opinii publicznej – przypomnienie, że Ziemia nie jest odizolowana od reszty kosmosu.

Apophis minie Ziemię bliżej niż część sztucznych satelitów, ale aktualne obliczenia nie wskazują na ryzyko zderzenia podczas tego przelotu.

Asteroida wielkości wieży Eiffla i jej potencjalna siła rażenia

Apophis należy do grupy tzw. obiektów bliskich Ziemi, których orbity przecinają lub zbliżają się do orbity naszej planety. Astronomowie określają go jako geocrossing, czyli obiekt, którego trasa wokół Słońca cyklicznie pojawia się w naszym sąsiedztwie. To właśnie ten typ ciał niebieskich interesuje programy obrony planetarnej.

Przeczytaj również: ISS zbliża się do końca. Czy NASA zdąży z nową stacją orbitalną?

Średnica Apophisa szacowana jest na około 330 metrów, co odpowiada wysokości paryskiej wieży Eiffla. Masa obiektu może sięgać 40–50 milionów ton. Asteroida pędzi z prędkością mniej więcej 12 kilometrów na sekundę, co oznacza, że w jednej sekundzie pokonuje dystans zbliżony do odległości między centrum dużego miasta a jego obrzeżami.

Gdyby tak masywny obiekt uderzył w Ziemię, skutki byłyby regionalnie katastrofalne. Szacunki mówią o kraterze nawet 8–10 razy większym od średnicy asteroidy, czyli około 2,5 kilometra. Jeśli do uderzenia doszłoby w oceanie, fala tsunami mogłaby zagrozić rozległym obszarom nadbrzeżnym.

Przeczytaj również: Egzotyczne imię Zia: krótkie, świetliste i pełne znaczeń

Czy Apophis zagraża Ziemi?

Na początku, zaraz po odkryciu w 2004 roku, Apophis wzbudził sporo obaw, bo pierwsze wyliczenia pokazywały niezerowe prawdopodobieństwo kolizji w przyszłości. Dziś sytuacja wygląda inaczej: dzięki precyzyjnym pomiarom trajektorii i powtarzanym obserwacjom astronomowie odrzucili scenariusz zderzenia w 2029 roku.

Nie oznacza to jednak, że można całkowicie zignorować ten obiekt. Tak bliski przelot zmieni orbitę Apophisa pod wpływem grawitacji Ziemi. Dokładny efekt tej „szturchnięcia” w kosmosie wciąż wymaga doprecyzowania. Właśnie dlatego ESA i JAXA przygotowują misję, która pozwoli obejrzeć cały proces z pierwszego rzędu.

Misja Ramses: jak Europa i Japonia szykują kosmiczny „rekonesans”

Ramses to druga duża inicjatywa w ramach programu „Bezpieczeństwo przestrzeni kosmicznej” prowadzonego przez ESA od 2019 roku. Celem programu jest systematyczne monitorowanie potencjalnie niebezpiecznych asteroid, analizowanie ich właściwości i opracowywanie metod ich ewentualnego przekierowania, jeśli kiedyś realnie zagrożą Ziemi.

Misja Ramses ma śledzić Apophisa w przełomowym momencie – gdy jego trajektoria będzie ulegać zmianie pod silnym wpływem grawitacji naszej planety.

Start sondy zaplanowano na okres między 20 kwietnia a 15 maja 2028 roku. Rakieta wystartuje z japońskiej wyspy Tanegashima, gdzie znajduje się jedno z głównych centrów kosmicznych JAXA. Po wyjściu w przestrzeń międzyplanetarną statek będzie podróżował około dziesięciu miesięcy, by „spotkać się” z Apophisem na jego orbicie wokół Słońca.

Sześć miesięcy bliskiego towarzyszenia asteroidzie

Po dotarciu w okolice celu sonda wejdzie na orbitę wokół asteroidy i pozostanie w jej pobliżu około pół roku. Taki czas pozwoli naukowcom zebrać serię pomiarów: przed przelotem, w trakcie największego zbliżenia do Ziemi oraz w fazie odlotu Apophisa w dalsze rejony Układu Słonecznego.

Planowane są obserwacje w różnych zakresach widma, w tym pomiary temperatury, struktury powierzchni oraz dokładnej masy. Instrumenty pokładowe sprawdzą też, jak grawitacja Ziemi wpływa na ruch obrotowy asteroidy, jej pęknięcia i potencjalne osuwanie się materiału z powierzchni.

• Start: między 20 kwietnia a 15 maja 2028 roku z Tanegashimy
• Czas podróży sondy do asteroidy: około 10 miesięcy
• Okres towarzyszenia Apophisowi: około 6 miesięcy
• Minimalna odległość Apophisa od Ziemi w 2029 roku: około 31 600 km
• Średnica asteroidy: około 330 metrów

Dlaczego naukowcy tak bardzo interesują się Apophisem

Bliski przelot Apophisa to nie tylko test dla systemów obrony planetarnej. To także ogromna szansa na lepsze zrozumienie budowy asteroid. Wciąż nie ma stuprocentowej pewności, czy takie obiekty stanowią jednolite bryły, czy raczej luźne „gruzowiska” utrzymywane razem słabą grawitacją.

Jeśli Apophis okaże się zlepkiem odłamków, trzeba będzie inaczej projektować ewentualne misje, których zadaniem byłoby jego przekierowanie w bezpieczne rejony. Zbyt silne uderzenie mogłoby w takim przypadku rozbić asteroidę na kilka dużych fragmentów, wciąż groźnych dla Ziemi.

Dane z Ramses pomogą określić, jakie strategie odchylania toru lotu asteroid faktycznie mają sens, a które są zbyt ryzykowne.

Co może zobaczyć zwykły obserwator w 2029 roku

Jeśli pogoda dopisze, noc z 13 na 14 kwietnia 2029 roku przejdzie do historii astronomii amatorskiej. W pasie obejmującym dużą część Europy i Afryki Apophis będzie na tyle jasny, że da się go wypatrzyć bez teleskopu. Dla wielu osób może to być pierwszy w życiu kontakt z realną asteroidą, a nie tylko punkcikiem na zdjęciu z teleskopu kosmicznego.

To dobry moment, by przypomnieć sobie podstawy bezpiecznych obserwacji nieba: przygotować miejsce z dala od silnych świateł miejskich, dać oczom kilka minut na przyzwyczajenie się do ciemności i korzystać z prostych map nieba lub aplikacji na smartfonie, które wskażą przybliżone położenie obiektu.

Obrona planetarna: co w praktyce oznacza ten termin

Programy obrony planetarnej nie polegają wyłącznie na polowaniu na „zabójcze” asteroidy. To rozbudowane systemy, które łączą obserwatoria naziemne, teleskopy kosmiczne, dane radarowe i misje sond. Celem jest przede wszystkim wczesne wykrywanie obiektów i możliwie precyzyjne obliczanie ich orbit.

W zależności od rozmiaru asteroidy i czasu ostrzeżenia rozważane są różne techniki działania: od delikatnej zmiany trajektorii z użyciem grawitacyjnego „holownika”, czyli sondy poruszającej się w pobliżu obiektu, po kinetyczne uderzenia zmieniające jego tor lotu. Dane z Apophisa staną się ważnym testem, czy modele numeryczne dobrze oddają zachowanie prawdziwych skał kosmicznych w polu grawitacyjnym planety.

Dla zwykłego odbiorcy hasło „obrona planetarna” może brzmieć bardzo filmowo, ale w praktyce obejmuje serię cichych, żmudnych zadań: ciągłe skanowanie nieba, aktualizację katalogów obiektów, rozwój niezawodnych rakiet nośnych i budowę sond, które mogą polecieć w stronę zagrożenia, zanim będzie za późno.

Przelot Apophisa i misja Ramses pokazują, że taki system powstaje już dziś, krok po kroku. Z jednej strony zmniejsza to ryzyko zaskoczenia przez nieproszoną kosmiczną skałę, z drugiej – daje unikalną okazję, by lepiej poznać początki Układu Słonecznego zapisane w tych pierwotnych kawałkach skał, lodu i metalu.