Nowa misja ESA: Ramses poleci do asteroidy Apophis, która zbliży się do Ziemi w 2029 roku

Rok 2029 zapisze się w historii astronomii jako moment, w którym gigantyczna asteroida Apophis niemal „otrze się” o naszą atmosferę, mijając nas bliżej niż niektóre satelity. Europejska Agencja Kosmiczna nie zamierza być tylko biernym obserwatorem i wysyła sondę Ramses, by przeprowadzić inspekcję tej kosmicznej skały z bliska. To nie tylko pokaz naukowych możliwości, ale przede wszystkim realny test systemów obrony planetarnej, które w przyszłości mogą uratować ludzkość przed kataklizmem.

Za rok 2029 astronomowie patrzą z wyjątkową uwagą – wtedy ogromna asteroida prześlizgnie się niezwykle blisko naszej planety.

Europejska Agencja Kosmiczna rusza więc z misją Ramses, która ma wcześniej dotrzeć do asteroidy Apophis, przyjrzeć się jej z bliska i lepiej zrozumieć, jak takie obiekty zachowują się w pobliżu Ziemi. To element szerszego programu obrony planetarnej, czyli prób zabezpieczenia się przed zagrożeniem ze strony kosmicznych skał.

Apophis – „skała” wielkości wieży Eiffla minie Ziemię o włos

Asteroida Apophis została zaobserwowana w 2004 roku i od razu trafiła na listę obiektów, które naukowcy liczą bardzo dokładnie. Powód jest prosty: jej orbita wokół Słońca przecina orbitę Ziemi. Taki typ obiektu nazywa się geocrosserem, czyli ciałem, które okresowo przechodzi w pobliżu naszej planety i może stanowić zagrożenie, jeśli trajektoria niekorzystnie się zmieni.

Przeczytaj również: Europa szykuje misję Ramses. Asteroida Apophis przeleci niebezpiecznie blisko Ziemi

W przypadku Apophis szczególnie mocno działa też wyobraźnia. Średnica asteroidy to około 330 metrów, mniej więcej tyle, ile mierzy wieża Eiffla. Masa szacowana jest na 40–50 milionów ton. Całość pędzi przez przestrzeń z prędkością około 12 kilometrów na sekundę. Uderzenie takiego obiektu mogłoby wykopać krater 8–10 razy większy niż sam obiekt, czyli mniej więcej 2,5 kilometra szerokości, i wywołać lokalną katastrofę – na przykład ogromny tsunami, jeśli trafiłby w ocean.

Na razie astronomowie są spokojni. Obecne wyliczenia wykluczają zderzenie Apophis z Ziemią podczas przejścia w 2029 roku. Mimo to sama odległość przelotu budzi respekt: asteroida minie Ziemię w odległości około 31 600 kilometrów. To mniej niż orbity wielu satelitów telekomunikacyjnych. Na dodatek dla wielu osób w Europie i Afryce obiekt będzie widoczny gołym okiem jako jasny punkt przesuwający się po niebie.

Przeczytaj również: Czy Słońce uciekło z centrum Drogi Mlecznej? Nowy trop naukowców

Przelot Apophis w 2029 roku będzie jednym z najbliższych zarejestrowanych przejść tak dużej asteroidy obok Ziemi, bez scenariusza zderzenia.

Program „Bezpieczeństwo przestrzeni” i narodziny misji Ramses

W odpowiedzi na rosnącą świadomość zagrożeń ze strony kosmicznych skał ESA stworzyła w 2019 roku program nazwany „Bezpieczeństwo przestrzeni”. Jego cel jest bardzo przyziemny: na czas wychwycić potencjalnie groźne obiekty, zbierać o nich dane i opracowywać możliwe metody ich odchylenia, zanim mogłyby rzeczywiście spaść na Ziemię.

Misja Ramses to druga duża operacja w ramach tego programu. Jej głównym zadaniem jest szczegółowe zbadanie Apophis w kluczowym momencie, gdy grawitacja Ziemi zacznie wyraźnie wpływać na ten obiekt. Naukowcy chcą wiedzieć, jak dokładnie wygląda jego kształt, struktura, skład chemiczny, a także jak zmieni się jego orbita i powierzchnia po tak bliskim spotkaniu z naszą planetą.

Przeczytaj również: Meteoryt nad Europą robi dziurę w dachu domu. Naukowcy w ekstazie

Do projektu dołącza japońska agencja kosmiczna JAXA, która ma duże doświadczenie w lotach do małych ciał Układu Słonecznego. Wspólnie z ESA przygotowuje sondę Ramses, zaprojektowaną tak, by mogła długo i z bliska „towarzyszyć” asteroidzie.

Co dokładnie ma dać misja Ramses

Badacze liczą, że z misji uda się wyciągnąć kilka rodzajów danych, które przydadzą się zarówno astronomom, jak i inżynierom pracującym nad obroną planetarną:

• dokładne pomiary kształtu i rotacji Apophis, co pozwoli zrozumieć, czy asteroida jest zwartym blokiem skały, czy raczej „gruzowiskiem” luźno związanych fragmentów,
• analiza składu chemicznego powierzchni, potrzebna do oceny gęstości, wytrzymałości i zachowania się materiału przy ewentualnym uderzeniu,
• obserwacja, jak grawitacja Ziemi podczas bliskiego przelotu zmienia orbitę i ruch obrotowy obiektu,
• monitorowanie potencjalnych osunięć materiału z powierzchni, pęknięć lub innych efektów „turbulencji grawitacyjnej”,
• testowanie technik nawigacji w pobliżu szybko poruszającej się, nieregularnej skały.

Dane z Ramses mają posłużyć jako modelowe studium przypadku, z którego inżynierowie obrony planetarnej będą korzystać, projektując przyszłe misje odchylające kurs potencjalnie groźnych asteroid.

Start z Japonii, dziesięć miesięcy lotu, pół roku przy asteroidzie

Sonda Ramses ma wyruszyć w drogę między 20 kwietnia a 15 maja 2028 roku. Start zaplanowano z japońskiej wyspy Tanegashima, gdzie znajduje się jedno z głównych centrów startowych rakiet JAXA. Wybrany termin nie jest przypadkowy – okno startowe ma zapewnić możliwie najbardziej ekonomiczną trasę do Apophis i pozwolić sondzie dotrzeć do niej przed krytycznym przelotem w 2029 roku.

Według planu podróż zajmie około dziesięciu miesięcy. Po tym czasie pojazd wejdzie na trajektorię towarzyszącą asteroidzie i przez mniej więcej pół roku będzie podążał razem z nią, zmieniając pozycję tak, by uchwycić jak najwięcej szczegółów z różnych stron i w różnych odległościach.

Czy Ziemi realnie coś grozi podczas przelotu Apophis?

Kilkanaście lat temu w mediach pojawiały się nagłówki sugerujące duże ryzyko zderzenia tej asteroidy z Ziemią. Od tamtej pory naukowcy wielokrotnie doprecyzowali jej trajektorię. Obecne modele jasno pokazują, że w 2029 roku do kolizji nie dojdzie. Ryzyko dla kolejnych przejść również zostało istotnie zmniejszone wraz z napływem nowych obserwacji.

Właśnie tu pojawia się sens misji Ramses. Im lepiej poznajemy obiekty takie jak Apophis, tym dokładniej umiemy przewidzieć ich ruch i reakcje na wpływy zewnętrzne, choćby grawitację dużych planet czy efekt ogrzewania przez Słońce. To z kolei pozwala realnie ocenić, które asteroidy są groźne, a które tylko przechodzą w pobliżu bez ryzyka uderzenia.

Silna obrona planetarna to nie film katastroficzny, ale sieć teleskopów, precyzyjne obliczenia i misje takie jak Ramses, które dostarczają danych z pierwszej ręki.

Dlaczego naukowcy tak dużo mówią o obronie planetarnej

Duże zderzenie kosmicznego obiektu z Ziemią zdarza się rzadko, ale skutki mogą być ogromne. Wystarczy przypomnieć sobie historię wymierania dinozaurów, które najpewniej było związane z upadkiem dużej asteroidy. Mniejsze obiekty również mogą wyrządzić bardzo poważne szkody na poziomie regionalnym.

W praktyce sens działań obronnych polega na tym, by zagrożenie wykryć wcześnie. Jeśli astronomowie odkryją kilkusetmetrową asteroidę na kursie kolizyjnym kilkadziesiąt lat przed potencjalnym uderzeniem, nawet niewielka zmiana trajektorii – na przykład za pomocą kontrolowanego zderzenia z sondą – wystarczy, by minęła Ziemię w bezpiecznej odległości. Bez wczesnych pomiarów skład i struktura takiego obiektu pozostają jednak zagadką, a wtedy trudno zaplanować skuteczny manewr.

Misja Ramses ma w tym kontekście charakter pokazowy. Ma dostarczyć realnych danych o dużym obiekcie, który przechodzi bardzo blisko Ziemi, ale nie stanowi bezpośredniego zagrożenia. Na ich podstawie łatwiej będzie projektować kolejne operacje już z myślą o prawdziwie niebezpiecznych asteroidach.

Apophis na niebie i szersza perspektywa dla mieszkańców Ziemi

Dla zwykłych obserwatorów 13 kwietnia 2029 roku może stać się jednym z najciekawszych wieczorów na niebie w całym życiu. W wielu miejscach Europy i Afryki, przy odrobinie szczęścia do pogody, Apophis będzie można zobaczyć bez teleskopu, jako wyraźny punkt przemieszczający się na tle gwiazd. Amatorzy astronomii już planują specjalne obserwacje i transmisje, a naukowcy przygotowują kampanie pomiarowe z użyciem największych teleskopów.

W tle tak widowiskowego zjawiska rozgrywa się jednak cichy proces, w którym Ziemia faktycznie staje się lepiej przygotowana na zagrożenia z kosmosu. Programy podobne do Ramses rosną także w innych agencjach kosmicznych: rozwijają się sieci teleskopów szukających nowych obiektów, a inżynierowie testują różne sposoby zmiany toru lotu asteroid. W dłuższej perspektywie taki system ma działać jak ubezpieczenie – rzadko się z niego korzysta, ale gdy naprawdę będzie potrzebny, musi zadziałać bezbłędnie.

Dla wielu osób może to być też dobry moment, by lepiej zrozumieć, czym w ogóle są asteroidy. To pozostałości po tworzeniu się Układu Słonecznego, nieposkładane elementy dawnej „budowy” planet. Badanie ich składu i właściwości pozwala cofnąć się myślą o miliardy lat i zobaczyć, z czego dokładnie powstawały planety, w tym Ziemia. Misja Ramses łączy więc bardzo praktyczny cel ochronny z czystą ciekawością naukową, która od zawsze pcha ludzi do patrzenia w niebo.