Europa szykuje misję Ramses. Asteroida Apophis minie Ziemię rekordowo blisko

Asteroida Apophis przeleci tak blisko Ziemi, że znajdzie się niżej niż część satelitów na orbicie. Europa i Japonia szykują wspólną misję Ramses, aby dokładnie zbadać ten obiekt i lepiej przygotować ludzkość na ewentualne zagrożenia z kosmosu.

Apophis przelatuje niżej niż niektóre satelity

13 kwietnia 2029 roku asteroida Apophis minie naszą planetę w odległości około 31 600 kilometrów. W skali kosmicznej to przelot „o włos”. Dla porównania – typowa orbita satelitów geostacjonarnych przebiega w odległości około 36 tysięcy kilometrów od Ziemi.

Oznacza to, że Apophis przeleci wewnątrz strefy, w której stale pracują telekomunikacyjne i meteorologiczne urządzenia orbitalne. Jego jasność będzie na tyle duża, że wielu mieszkańców Europy i Afryki zobaczy go gołym okiem, jak powoli przesuwa się po nocnym niebie.

Przelot Apophisa w 2029 roku to jedno z najbliższych spotkań Ziemi z tak dużym ciałem niebieskim, jakie astronomowie mogli przewidzieć z dużą dokładnością.

Planetarna tarcza: po co nam obrona przed asteroidami

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) już kilka lat temu zainicjowała program „Bezpieczeństwo kosmiczne”. Jego celem jest systematyczne śledzenie potencjalnie groźnych asteroid, tworzenie dokładnych modeli ich orbit oraz planowanie strategii obronnych na wypadek realnego ryzyka zderzenia z Ziemią.

Apophis plasuje się w grupie tzw. planetoid bliskich Ziemi, których orbita wokół Słońca przecina drogę, jaką nasza planeta pokonuje w przestrzeni. Taki typ obiektów zawsze budzi czujność, ponieważ stosunkowo niewielka zmiana trajektorii może w przyszłości skierować je prosto na nasz glob.

W pierwszych latach po odkryciu Apophisa w 2004 roku naukowcy rozważali niewielkie, lecz niezerowe prawdopodobieństwo kolizji w dalszej przyszłości. Dziś sytuacja wygląda już spokojniej – dzięki tysiącom obserwacji i lepszym modelom matematycznym scenariusz uderzenia w Ziemię został odrzucony. Przelot w 2029 roku nie spowoduje katastrofy, ale stanie się bezcennym poligonem badawczym.

Jak duże zagrożenie niesie Apophis

Apophis ma szacunkową średnicę około 330 metrów. To porównywalnie tyle, ile mierzy wieża Eiffla. Według analiz ta bryła skalna może ważyć od 40 do 50 milionów ton. Dodatkowo porusza się z prędkością około 12 kilometrów na sekundę.

Gdyby obiekt o takich parametrach uderzył w Ziemię, wykułby w gruncie krater o średnicy 8–10 razy większej niż jego własna. Mowa o zagłębieniu rzędu 2,5 kilometra. Skutki wykraczałyby daleko poza miejsce zderzenia. W przypadku trafienia w ocean fala tsunami mogłaby objąć ogromne obszary wybrzeża i doprowadzić do regionalnej katastrofy humanitarnej oraz gospodarczej.

Energia kinetyczna obiektu wielkości Apophisa wystarczyłaby, by zniszczyć całe duże miasto lub mocno naruszyć strukturę niewielkiego państwa wyspiarskiego.

Misja Ramses: wspólne przedsięwzięcie ESA i JAXA

W odpowiedzi na wyjątkową szansę badawczą ESA i japońska agencja kosmiczna JAXA łączą siły w misji Ramses. Start sondy zaplanowano między 20 kwietnia a 15 maja 2028 roku z japońskiej wyspy Tanegashima, gdzie znajduje się jeden z najważniejszych kosmodromów w Azji.

Pojazd kosmiczny będzie leciał do Apophisa około dziesięciu miesięcy. Po dotarciu na miejsce pozostanie w jego otoczeniu przez mniej więcej pół roku. W tym czasie sonda wykona serię zbliżeń, pomiarów i zdjęć w wysokiej rozdzielczości, a także zbierze dane o polu grawitacyjnym asteroidy.

Co dokładnie zbada sonda Ramses

Naukowcy planują sprawdzić wiele parametrów, które do tej pory znaliśmy tylko w przybliżeniu z obserwacji naziemnych i teleskopów orbitalnych. W centrum zainteresowania znajdą się między innymi:

• skład chemiczny powierzchni i podpowierzchni Apophisa,
• gęstość i porowatość skał, z których jest zbudowany,
• dokładny kształt i rozmieszczenie większych bloków skalnych,
• tempo rotacji oraz zmiany w osi obrotu,
• oddziaływanie grawitacyjne Ziemi podczas bliskiego przelotu.

Tak szczegółowy przegląd pozwoli sprawdzić, jak duży obiekt reaguje na silne zewnętrzne przyciąganie. Naukowcy spodziewają się m.in. osuwisk na powierzchni Apophisa, zmian w rozkładzie materiału czy nieznacznego przyspieszenia rotacji.

Dlaczego przelot w 2029 roku jest tak ważny dla nauki

Wizyta Ramsesa przy Apophisie ma dostarczyć danych, których nie da się zebrać w laboratorium. Ziemia zadziała jak gigantyczny magnes grawitacyjny, który na kilka godzin „pociągnie” asteroidę, zmieniając nieco jej ruch. Taka sytuacja jest znakomitym testem dla teorii opisujących zachowanie małych ciał w polu grawitacyjnym większej planety.

Informacje zebrane przez sondę przydadzą się nie tylko w przypadku Apophisa. Trafią do katalogów, które opisują tysiące innych potencjalnie niebezpiecznych obiektów. Dzięki temu przyszłe symulacje komputerowe zachowań planetoid staną się bardziej wiarygodne, a prognozy zagrożeń – dokładniejsze.

Czego nauczy nas Apophis w kontekście obrony Ziemi

Misja Ramses ma znaczenie nie tylko naukowe, lecz także strategiczne. W ostatnich latach agencje kosmiczne przeprowadziły pierwsze próby zmiany toru lotu małych ciał, jak misja DART amerykańskiej NASA. Teraz przychodzi czas na zebranie danych o większych obiektach, których masa i struktura mogą być znacznie bardziej złożone.

Dzięki obserwacjom Apophisa inżynierowie lepiej zrozumieją, jak skutecznie wpływać na trajektorię podobnych asteroid. Zyskają odpowiedź na pytania, czy uderzenie sondy w powierzchnię wystarczy, by zmienić tor lotu, czy raczej potrzebne będą inne rozwiązania, jak np. długotrwałe holowanie grawitacyjne czy użycie wielu mniejszych uderzeń rozłożonych w czasie.

Dobre rozpoznanie budowy asteroid to fundament każdej przyszłej „misji ratunkowej”, która miałaby odsunąć od Ziemi naprawdę groźny obiekt.

Jak zwykły człowiek skorzysta na misji do Apophisa

Choć temat misji kosmicznych wydaje się odległy od codziennego życia, konsekwencje takich projektów odczuwamy na wielu polach. Precyzyjniejsze modele grawitacji i ruchu małych ciał poprawiają nawigację satelitarną, z której korzysta każdy użytkownik smartfona. Praca nad sondami i instrumentami badawczymi wymusza rozwój lekkich materiałów, energooszczędnych układów elektronicznych czy nowych algorytmów przetwarzania danych.

Do tego dochodzi jeszcze jeden aspekt – mentalny. Możliwość śledzenia na własne oczy przelotu dużej asteroidy, o której mówi cały medialny ekosystem, przypomina, że Ziemia nie jest odizolowaną wyspą w pustce. Dla wielu osób będzie to pierwszy kontakt z astronomią w tak bezpośredniej formie: wystarczy wyjść wieczorem z domu, spojrzeć w niebo i uświadomić sobie, z jakimi siłami mierzą się dziś naukowcy.

Dla części czytelników naturalnie pojawi się pytanie: czy da się „ubezpieczyć” przyszłość planety w stu procentach? Odpowiedź pozostaje negatywna, ale każdy taki projekt przybliża nas do sytuacji, w której w razie zagrożenia ludzkość nie działa po omacku. Misja Ramses będzie jednym z tych doświadczeń, które zasilą realną „instrukcję postępowania” na wypadek spotkania z mniej przyjazną asteroidą niż Apophis.