Prevenção de impacto de asteroides

iniciando um dispositivo explosivo nuclear acima, sobre, ou ligeiramente abaixo, a superfície de um corpo celeste ameaçador é uma opção de deflexão potencial, com a altura de detonação ideal dependente da composição e tamanho do objeto. Não requer que todo o NEO seja vaporizado para mitigar uma ameaça de impacto., No caso de uma ameaça de entrada a partir de uma “pilha de escombros”, o stand off, ou altura de detonação acima da configuração da superfície, foi apresentado como um meio para evitar a potencial fraturação da pilha de escombros., A energia dos nêutrons e macio de raios X, lançado pela detonação, que não sensivelmente penetrar a matéria, são convertidos em calor térmico ao encontrar a superfície do objeto de matéria, ablatively vaporização de toda a linha de visão exposta áreas de superfície do objeto a uma profundidade rasa, transformando a superfície do material que se aquece em destroços, e, análoga aos destroços de um foguete químico de escape do motor, alterando a velocidade, ou “empurrando”, o objeto do curso, com a reação, a seguir a terceira lei de Newton, com destroços indo para um lado e o objeto que está sendo impulsionada nos outros., Dependendo da energia do dispositivo explosivo, o efeito de escape resultante do foguete, criado pela alta velocidade da massa vaporizada ejecta do asteroide, juntamente com a pequena redução de massa do objeto, produziria uma mudança suficiente na órbita do objeto para fazê-lo perder a Terra.

uma missão de mitigação de asteróides hipervelocidade para resposta de emergência (HAMMER) foi proposta.,se o objeto é muito grande, mas ainda é uma pilha de escombros, uma solução é detonar um ou uma série de dispositivos explosivos nucleares ao lado do asteroide, a 20 metros (66 pés) ou maior altura de stand-off acima de sua superfície, de modo a não fraturar o objeto potencialmente solto., Desde que esta estratégia de stand-off tenha sido feita com antecedência suficiente, a força de um número suficiente de explosões nucleares alteraria a trajetória do objeto o suficiente para evitar um impacto, de acordo com simulações computacionais e evidências experimentais de meteoritos expostos aos pulsos térmicos de raios-X da máquina-Z.em 1967, estudantes graduados sob o Professor Paul Sandorff do Massachusetts Institute of Technology foram encarregados de projetar um método para evitar um hipotético impacto de 18 meses distante na terra por 1,4 quilômetros de largura (0.,87 mi) asteroide 1566 Icarus, um objeto que faz aproximações regulares perto da terra, às vezes tão perto quanto 16 distâncias lunares. Para realizar a tarefa dentro do prazo e com conhecimento material limitado da composição do asteroide, um sistema de parada variável foi concebido., Isso teria usado uma série de foguetes Saturno V modificados enviados em cursos de interceptação e a criação de um punhado de dispositivos explosivos nucleares na gama de energia de 100 megatoneladas-coincidentemente, o mesmo que o rendimento máximo do Tsar Bomba dos soviéticos teria sido se um tampão de urânio tivesse sido usado—como a carga útil de cada veículo de foguete. O estudo de design foi mais tarde publicado como projeto Ícaro, que serviu de inspiração para o filme Meteoro de 1979.,

A NASA análise de deflexão alternativas, realizado em 2007, afirmou que:

Nucleares impasse explosões são avaliadas de modo a ser 10 a 100 vezes mais eficaz do que os não-nuclear alternativas analisadas neste estudo. Outras técnicas envolvendo a superfície ou subsuperfície de uso de explosivos nucleares podem ser mais eficientes, mas eles correm um risco aumentado de fraturar o alvo NEO. Eles também acarretam maiores riscos de desenvolvimento e operações.,

No mesmo ano, a NASA divulgou um estudo onde o asteróide Apophis (com um diâmetro de cerca de 300 metros ou cerca de 1.000 pés), foi assumido que têm uma muito menor pilhas de escombros densidade (1.500 kg/m3 ou 100 libras/pés cúbicos) e, portanto, de massa menor do que é agora conhecido, e no estudo, ele é considerado um impacto trajetória com a Terra para o ano de 2029. Sob estas condições hipotéticas, o relatório determina que uma” nave espacial do berço ” seria suficiente para desviá-la do impacto da Terra., Esta conceitual nave contém seis B83 física pacotes, cada um para a sua máxima 1.2-megatonne rendimento, agrupados em conjunto e lofted por um Ares V veículo em algum momento na década de 2020, com cada B83 sendo fuzed para detonar sobre o asteroide e a superfície a uma altura de 100 metros ou mais de 330 pés (“1/3 dos objetos de diâmetro” como seu stand-off), um após o outro, com uma hora de duração, os intervalos entre cada detonação. Os resultados deste estudo indicaram que um único emprego desta opção “pode desviar NEOs de dois anos antes do impacto, e NEOs maiores com pelo menos cinco anos de aviso”., Estes números de eficácia são considerados “conservadores” por seus autores, e apenas a saída térmica de raios-X dos dispositivos B83 foi considerada, enquanto o aquecimento de nêutrons foi negligenciado para fins de cálculo.,

a Superfície e a subsuperfície useEdit

Em 2011, o diretor do Asteróide Deflexão Centro de Pesquisa na Universidade de Estado de Iowa, Dr. Bong Wie (que tinha publicado cinética de pêndulo deflexão estudos anteriormente), começou a estudar as estratégias que poderiam lidar com 50 a 500 metros de diâmetro (200-1,600 pés) de objetos quando o tempo para a Terra, o impacto foi menos de um ano. Ele concluiu que para fornecer a energia necessária, uma explosão nuclear ou outro evento que poderia fornecer a mesma energia, são os únicos métodos que podem trabalhar contra um asteroide muito grande dentro dessas restrições de tempo.,

Este trabalho resultou na criação de um conceitual Hipervelocidade Asteróide Interceptar o Veículo (HAIV), que combina uma cinética de pêndulo para criar uma primeira cratera de um follow-up de subsuperfície explosão nuclear dentro inicial da cratera, o que poderia gerar um alto grau de eficiência na conversão da energia nuclear, que é liberada na detonação para propulsão de energia para o asteróide.,uma proposta similar usaria um dispositivo nuclear de detonação de superfície no lugar do pêndulo cinético para criar a cratera inicial, então usando a cratera como um bocal de foguete para canalizar detonações nucleares subsequentes.

na conferência Innovative Advanced Concepts (NIAC) da NASA de 2014, Wie e seus colegas afirmaram que ” nós temos a solução, usando nosso conceito de base, para ser capaz de mitigar a ameaça de impacto de asteroides, com qualquer tipo de aviso.,”Por exemplo, de acordo com os seus modelos de computador, com um aviso de 30 dias, a 300 metros de largura (1.000 pés) asteróide poderia ser neutralizado por meio de um único HAIV, com menos de 0,1% do destruiu objeto de massa potencialmente marcante Terra que, por comparação, seria mais do que aceitável.

A partir de 2015, Wie tem colaborado com o projeto dinamarquês de defesa de asteroides de emergência (EADP), que finalmente pretende crowdsourcing fundos suficientes para projetar, construir e armazenar uma nave HAIV não nuclear como Seguro planetário., Para ameaçar asteróides demasiado grandes e / ou demasiado próximos do impacto na terra para serem eficazmente desviados pela abordagem não nuclear HAIV, os engenhos explosivos nucleares (com 5% do rendimento explosivo do que os utilizados para a estratégia de stand-off) devem ser objecto de troca, sob supervisão internacional, sempre que surjam condições que o exijam.

Comet deflection possibilityEdit

Following the 1994 Shoemaker-Levy 9 comet impacts with Jupiter, Edward Teller proposed, to a collective of U. S., e russo, ex-Guerra Fria, as armas designers em 1995 defesa planetária de seminário no Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), que colaboram para a concepção de um gigaton nuclear explosivo, o que seria equivalente à energia cinética de um quilômetro de diâmetro (0.62 mi) asteróide. O dispositivo teórico de um gigaton pesaria cerca de 25-30 toneladas, leve o suficiente para ser levantado no foguete Energia. Ele pode ser usado para vaporizar instantaneamente um asteroide de um quilômetro (0,62 mi), desviar os caminhos de asteroides da classe de eventos de extinção (maior que 10 quilômetros ou 6.,2 milhas de diâmetro) em curto prazo de alguns meses. Com um ano de antecedência, e em um local de interceptação não mais perto do que Júpiter, ele também poderia lidar com os cometas de curto período ainda mais raros que podem sair do Cinturão de Kuiper e passar pela órbita da terra em dois anos. Para cometas desta classe, com um diâmetro máximo estimado de 100 km (62 mi), Caronte serviu como a ameaça hipotética.

em 2013, os laboratórios nacionais relacionados dos EUA e Rússia assinaram um acordo que inclui a intenção de cooperar na defesa de asteroides.,

Present capabilityEdit

An April 2014 GAO report notes that the NNSA is retaining canned sub assemblies (CSAs – nuclear secondary stages) in an indeterminate state pending a senior-level government evaluation of their use in planetary defense against earthbound asteroids. Em seu pedido de orçamento para o exercício de 2015, a NNSA observou que a desmontagem do componente B53 de nove megatoneladas foi “adiada”, levando alguns observadores a concluir que poderiam ser as ogivas CSAs sendo retidas para potenciais propósitos de defesa planetária.,a utilização de engenhos explosivos nucleares é uma questão internacional e terá de ser abordada pelo Comité das Nações Unidas para as utilizações pacíficas do espaço exterior. O Tratado de proibição total de Ensaios Nucleares de 1996 proíbe tecnicamente as armas nucleares no espaço., No entanto, é improvável que um engenho explosivo nuclear, fuzed para ser detonada somente após a intercepção com um ameaçador objeto celeste, com o único propósito de evitar que o corpo celeste de afetar a Terra seria considerada como uma não-utilização pacífica do espaço, ou que o dispositivo explosivo enviada para atenuar uma Terra de impacto, explicitamente projetado para evitar danos para a vida, ficaria sob a classificação de uma “arma”.,

Cinética impactEdit

O impacto de um enorme objeto, tal como uma nave espacial ou até mesmo outro near-Earth object, é outra possível solução para um pendente NEO impacto. Um objeto com uma massa elevada perto da terra pode ser enviado para uma rota de colisão com o asteroide, desviando-o da rota.,quando o asteróide ainda está longe da terra, uma forma de desviar o asteróide é alterar diretamente o seu momento colidindo com o asteróide.

A NASA análise de deflexão alternativas, realizado em 2007, afirmou que:

Não-nuclear cinética impactors são mais maduros abordagem e pode ser usado em alguns deflexão/cenários de redução, especialmente para NEOs, que consistem em um único, pequeno, de corpo sólido.,

A Agência Espacial Europeia (ESA) está a estudar o projeto preliminar de duas missões espaciais para ~2020, chamada AIDA (anteriormente Don Quijote), e se passaram, eles seriam os primeiros intencional asteróide deflexão missão. A equipe de conceitos avançados da ESA também demonstrou teoricamente que uma deflexão de 99942 Apophis poderia ser alcançada através do envio de uma simples espaçonave pesando menos de uma tonelada para o impacto contra o asteroide., Durante um estudo de troca, um dos principais pesquisadores argumentou que uma estratégia chamada “deflexão cinética do impactor” era mais eficiente do que outros.a missão NEOShield-2 da União Europeia também está a estudar principalmente o método de mitigação cinética do Impactor. O princípio do método cinético de mitigação do impactor é que o NEO ou asteróide é desviado após um impacto de uma nave espacial. O princípio da transferência de momento é usado, quando o impactor colide com o NEO a uma velocidade muito alta de 10 km/s (36.000 km/h; 22.000 mph) ou mais., O momento do impactor é transferido para o NEO, causando uma mudança de velocidade e, portanto, fazendo-o desviar-se ligeiramente do seu curso.

A partir de meados de 2018, a missão AIDA foi parcialmente aprovada. A NASA Double Asteroid Redirection Test (DART) kinetic impactor spacecraft entrou na fase C (definição detalhada). O objetivo é atingir a lua asteroidal de 180 metros (590 pés) do Asteroide 65803 Didymos, apelidado de Didymoon., O impacto ocorrerá em outubro de 2022, quando Didymos está relativamente perto da Terra, permitindo que telescópios e radares planetários observem o evento. O resultado do impacto será mudar a velocidade orbital e, portanto, o período orbital de Didimoon, em uma grande quantidade suficiente que pode ser medido a partir da Terra. Isto mostrará pela primeira vez que é possível mudar a órbita de um pequeno asteroide de 200 metros (660 pés), em torno do tamanho mais provável de requerer mitigação ativa no futuro., A segunda parte da missão AIDA–a sonda ESA HERA–entrou na fase B (definição preliminar) e requer a aprovação dos Estados-membros da ESA em outubro de 2019. Se aprovado, atingiria o sistema Didymos em 2024 e mediria tanto a massa do Didymoon quanto o efeito preciso do impacto sobre esse corpo, permitindo uma extrapolação muito melhor da missão AIDA para outros alvos.,

Asteroid gravity tractorEdit

outra alternativa à deflexão explosiva é mover o asteróide lentamente ao longo do tempo., Uma pequena mas constante quantidade de impulso se acumula para desviar um objeto suficientemente de seu curso. Edward T. Lu e Stanley G. Love propuseram usar uma espaçonave não tripulada sobre um asteroide para gravitacionalmente puxar o asteroide para uma órbita não ameaçadora. Embora ambos os objetos sejam gravitacionalmente puxados uns para os outros, a espaçonave pode contrabalançar a força em direção ao asteroide, por exemplo, através de um propulsor de íons, de modo que o efeito líquido seria que o asteroide é acelerado em direção à espaçonave e, assim, ligeiramente desviado de sua órbita., Enquanto lento, este método tem a vantagem de trabalhar, independentemente de o asteroide e a composição ou a velocidade de rotação; pilhas de escombros asteróides seriam difíceis de desviar, por meio de detonações nucleares, enquanto empurrando um dispositivo seria difícil ou ineficiente para montar em um rápido giro asteróide. Um tractor gravitacional teria de passar vários anos ao lado do asteróide para ser eficaz.,

A NASA análise de deflexão alternativas, realizado em 2007, afirmou que:

“Lenta push” técnicas de mitigação são os mais caros, têm o mais baixo nível de prontidão técnica, e sua capacidade para tanto viajar de e para desviar a ameaça da NEO deve ser limitado a menos de missão com duração de muitos anos, por décadas, são possíveis.

Shepherdit

Another “contactless” asteroid deflection technique has been proposed by C. Bombardelli and J.,Peláez da Universidade Técnica de Madrid. O método envolve o uso de um propulsor de íons de baixa divergência apontado para o asteroide a partir de uma espaçonave próxima. O momento transmitido pelos íons alcançando a superfície do asteroide produz uma força lenta mas contínua que pode desviar o asteroide de uma forma semelhante à do trator gravitacional, mas com uma nave espacial mais leve.

com Foco solar energyEdit

H. J. Melosh com I. V. Nemchinov proposta de desviar um asteróide ou cometa concentrando a energia solar em sua superfície para criar impulso da resultante de vaporização do material., Este método exigiria, em primeiro lugar, a construção de uma estação espacial com um sistema de grande colecta, espelhos côncavos semelhantes aos utilizados em fornos solares.a mitigação da órbita com luz solar altamente concentrada é escalável para atingir a deflexão pré-determinada dentro de um ano, mesmo para um corpo global ameaçador sem tempo de aviso prolongado.esta estratégia apressada pode tornar-se tópica em caso de detecção tardia de um perigo potencial e, se necessário, também em proporcionar a possibilidade de alguma acção adicional., Refletores côncavos convencionais são praticamente inaplicáveis à geometria de alta concentração no caso de um alvo espacial de sombra gigante, que está localizado na frente da superfície espelhada. Isto deve-se principalmente à propagação dramática dos pontos focais dos espelhos no alvo devido à aberração óptica quando o eixo óptico não está alinhado com o sol. Por outro lado, o posicionamento de qualquer coletor a uma distância do alvo muito maior do que o seu tamanho não produz o nível de concentração requerido (e, portanto, temperatura) devido à divergência natural dos raios solares., Tais restrições principais estão inevitavelmente em qualquer lugar em relação ao asteroide de um ou muitos coletores Refletores não-afiados para a frente. Além disso, no caso de espelhos secundários uso, semelhante aos encontrados em telescópios Cassegrain, seria propenso a danos de calor por luz solar parcialmente concentrada do espelho primário.

A fim de remover as restrições acima, V. P. Vasylyev propôs aplicar um projeto alternativo de um coletor espelhado – o concentrador de matriz de anéis., Este tipo de coletor tem uma posição de lente inferior da sua área focal que evita a sombra do coletor pelo alvo e minimiza o risco de seu revestimento por detritos ejetados. Desde que a concentração de luz solar ~ 5 × 103 vezes, uma irradiância de superfície de cerca de 4-5 MW / m2 leva a um efeito de impulso ~ 103 N. ablação intensiva da superfície de asteroides em rotação sob o ponto focal levará ao aparecimento de um “canyon” profundo, que pode contribuir para a formação do fluxo de gás escapando em um jato semelhante. Isto pode ser suficiente para desviar um 0.,Asteroide de 5 km em vários meses e sem período de aviso de adição, usando apenas o tamanho do coletor de anéis ~ 0.5 do diâmetro do asteroide. Para tal deflexão rápida dos maiores NEOs, 1,3-2,2 km, os tamanhos necessários dos coletores são comparáveis ao diâmetro alvo. No caso de um tempo de aviso mais longo, o tamanho requerido do coletor pode ser significativamente diminuído.