Im Februar 2013 bahnte sich ein etwa hausgroßer Asteroid seinen Weg durch die Erdatmosphäre und brach über der russischen Stadt Tscheljabinsk auseinander. Die Explosion war so stark, dass sie einen hellen Streifen am Himmel hinterließ und eine starke Schockwelle auslöste, die Glas zersplitterte und über 1.000 Menschen verletzte.
Sicher, es war kein Armageddon, aber selbst so kleine Asteroiden wie Tscheljabinsk …was ungefähr gemessen wurde 62 Fuß (19 Meter) über-können auf der Erde erheblichen Schaden anrichten und passieren eher das innere Sonnensystem als ihre größeren Gegenstücke.
Eine in Kalifornien ansässige gemeinnützige Organisation bereitet sich darauf vor, diese kleineren, wenn auch häufigeren Bedrohungen zu bekämpfen, indem sie ein neues System zur Asteroidenablenkung entwickelt, das den Regolith des Weltraumgesteins nutzt, um seine Flugbahn von der Erde weg zu ändern.
„Wir haben uns Objekte ähnlicher Größe angesehen [to the Chelyabinsk asteroid] das könnte noch zu unseren Lebzeiten passieren“, sagte Nahum Melamed, Projektleiter bei The Aerospace Corporation, in einem Interview mit Gizmodo. „Und wir haben gezeigt, dass wir sie mit diesem System innerhalb weniger Betriebswochen abwehren können.“
Melamed wurde inspiriert von SpinLaunchs suborbitaler Beschleunigerein Riese, 165 Fuß hohes (50 Meter) kinetisches Startsystem im Spaceport America, New Mexico, das Nutzlasten mit 10.000 g dreht bevor sie in suborbitale Höhen geschleudert werden. Der Beschleuniger erfolgreich katapultiert eine NASA-Nutzlast im Oktober 2022.
„Wie kann ich dieses System nutzen, um einen Asteroiden zu stoppen?“ Melamed erinnert sich, dass er sich diese Frage gestellt hatte, als er vor ein paar Jahren von SpinLaunch eingeladen wurde, einen Vortrag über Planetenverteidigung zu halten. Die Idee besteht darin, eine vereinfachte Version des suborbitalen Beschleunigers zu schaffen, der gestartet werden kann, um sich mit einem erdnahen Asteroiden zu treffen.
Sobald es auf dem Asteroiden gelandet ist, würde sich das Zentrifugalsystem auf dem Weltraumgestein verankern und beginnen, kleine Mengen Regolith (ungefähr 20 Pfund auf einmal) zu sammeln und zu schleudern sie in den Weltraum. „Indem man ihn vom Asteroiden wegstößt, wird der Asteroid zurückstoßen und ein kleines Stück abgelenkt“, sagte Melamed. „Wenn wir den Vorgang also über Wochen und Monate hinweg immer wieder wiederholen, sollten wir in der Lage sein, den Asteroiden abzulenken.“
Die Zentrifuge ist ein recht einfaches System, das mit elektrischer Energie betrieben wird und daher hypothetisch für immer in Betrieb sein könnte. Kleinere Asteroiden zwischen 30 und 60 Meter könnten laut The Aerospace Corporation innerhalb weniger Wochen abgelenkt werden, während größere Asteroiden Monate brauchen könnten.
Die Forscher hinter dem neuen Konzept der planetaren Verteidigung argumentieren, dass es im Vergleich zu komplexeren Systemen einfacher umzusetzen sei Die DART-Mission der NASA. Am 26. September 2022 die Raumsonde DART zugeschlagen direkt in einen Asteroiden und änderte seine Umlaufbahn erfolgreich um 32 Minuten.
„Dieser Ansatz ist so, als würde man dem Asteroiden einen Schlag versetzen und er wird mit einem Schuss abgelenkt“, sagte Melamed. „Die Mission ist kompliziert, es würde viel Zeit in Anspruch nehmen, das Raumschiff zu entwickeln und ins All zu bringen, und es gibt keine Erfolgsgarantie.“ Laut der Aerospace Corporation trägt der Zentrifugenansatz hingegen dazu bei, das potenzielle Risiko eines ankommenden Asteroiden zu mindern, indem er eine nachhaltige und wiederholbare Slow-Push-Strategie zum Werkzeugkasten der Planetenverteidigung hinzufügt.
Wenn es darum geht, die Erde vor kosmischen Bedrohungen zu schützen, würde es sicherlich nicht schaden, mehr Optionen zu haben. „Es ist großartig, weiterhin über neue Wege zur Ablenkung von Asteroiden nachzudenken“, sagte Seth Jacobson, Assistenzprofessor für Planetenwissenschaften an der Michigan State University, in einer E-Mail zu Gizmodo. „Dieser Ansatz ähnelt der Umwandlung des Regoliths des Asteroiden in eine Art Raketentreibstoff und ist sehr kreativ.“
Die verankerte Zentrifuge würde den Regolith des Asteroiden mit einer Geschwindigkeit von 0,6 Tonnen ausstoßen 1,2 Meilen pro Sekunde (1 to 2 Kilometer pro Sekunde) in Richtung des Geschwindigkeitsvektors des Asteroiden, um das Weltraumgestein von der Erde wegzulenken.
Die Aerospace Corporation möchte ihre Planetenverteidigung in zwei Jahren durch einen erdgestützten Versuch testen und dabei einen kleinen Prototyp bauen, der zunächst im Labor getestet werden kann. Wenn mit dem erdbasierten Test alles gut geht, möchte das Unternehmen sein Zentrifugalsystem auf dem Mond testen und dabei Regolithstücke von der Mondoberfläche in den Weltraum schleudern. „Wenn dies erfolgreich ist, wird die nächste Phase darin bestehen, eine Art operatives Mittel zur Entwicklung dieses Systems für den routinemäßigen Einsatz zur Verteidigung des Planeten zu entwickeln“, sagte Melamed.
Nach heutigem Stand sind keine Asteroiden bekannt, die in den nächsten 100 Jahren eine Gefahr für die Erde darstellen könnten. Die NASA beobachtet erdnahe Objekte genau; Die Raumfahrtbehörde überwacht derzeit 28.000 Weltraumfelsen.
Inzwischen ist die Aerospace Corporation dachte, es könnte sein Zentrifugalsystem auch für kommerzielle Zwecke nutzen und möglicherweise Ressourcen von Asteroiden im Weltraum abbauen. „Ich denke, dass die beste Nutzung des Systems darin besteht, es für einen doppelten Zweck zu nutzen“, sagte Melamed. „Es könnte zur Gewinnung nützlicher Materialien aus Asteroiden verwendet und im Bedarfsfall zur Ablenkung eines bedrohlichen Asteroiden umgeleitet werden.“ Bei dieser Methode würde das Material, das vom Asteroiden oder möglicherweise vom Mond katapultiert wird, dann von einer Art umlaufendem Raumschiff eingefangen werden.
„Auf diese Weise ist das System nicht nur für sehr lange Zeiträume nutzlos, bis es vielleicht irgendwann in der fernen Zukunft eingesetzt werden muss“, fügte Melamed hinzu.
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