เราจะหยุดผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยได้อย่างไร / Cr.ภาพ universetoday.com
การค้นพบดาวเคราะห์น้อยนั้น ส่วนร่วมที่สำคัญในกระบวนการคือมนุษยชาติ เราไปหาพวกมันด้วยการส่งยานอวกาศออกไปและส่งตัวอย่างพวกมันกลับมายังโลก อย่างเช่น Lucy mission ของนาซ่าที่เพิ่งเปิดตัว ภารกิจของมันคือการไปเยี่ยมชมดาวเคราะห์น้อยทั้งหมด 8 ดวง หนึ่งดวงในแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก และเจ็ดดวงของโทรจันดาวพฤหัสบดี การจัดทำรายการดาวเคราะห์น้อยทั้งหมดนี้ก็เพื่อต้องการทราบว่าสิ่งใดที่เป็นภัยคุกคามต่อโลก
แต่ในขณะที่ทำงานสำคัญนี้ เราจะเตรียมตัวอย่างไรสำหรับดาวเคราะห์น้อยที่มุ่งหน้ามาหาเรา มีการพูดคุยและการวิจัยมากมายเกี่ยวกับเรื่องนี้ มีแม้กระทั่งการประชุมประจำปีจัดรอบดาวเคราะห์น้อยอันตรายที่เรียกว่าการประชุม Planetary Defence Conference โดยครั้งล่าสุดคือครั้งที่เจ็ดในเดือนเมษายน 2021 ที่ผ่านมา
ในแต่ละการประชุม Planetary Defense เหล่านี้ ห้าวันระหว่างการประชุม ภัยคุกคามจำลองของดาวเคราะห์น้อยจะถูกสร้างขึ้น จากนั้น ทีมผู้เข้าร่วมติดตามการพัฒนาและคิดกลยุทธ์ในการบรรเทาผลกระทบจะเข้าสังเกตการณ์จำลองที่สมมติขึ้นของดาวเคราะห์น้อย และจะเปิดเผยรายละเอียดเมื่อผ่านไปหลายเดือน ซึ่งในการประชุมปี 2021 นี้ การสังเกตการณ์เรดาร์จำลองครั้งสุดท้ายเปิดเผยว่า มีดาวเคราะห์น้อยที่มีความกว้าง 105 เมตร จะเข้าโจมตีพื้นที่ที่มีพรมแดนติดกับเยอรมนี สาธารณรัฐเช็ก และออสเตรียในปี 2027 จากตอนแรกที่มีโอกาศแค่ 1% แต่จากแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์เมื่อหลายเดือนก่อนพบโอกาศชนเพิ่มที่ 10% จนถึงเกือบ 100%
ภาพประกอบของแนวคิด
ในสถานการณ์ Pulverize It ดาวเคราะห์น้อยที่มุ่งหน้าสู่โลกจะถูกกระแทกด้วยเครื่องกระทบที่มีแท่งเป็นแถว ซึ่งบางอันมีวัตถุระเบิด
ทำให้ดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางจะแตกเป็นชิ้นเล็ก ๆ / Cr.ภาพ: Lubin/Experimental Cosmology Group, UCSB
ใน 113 ปีที่ผ่านมา มีดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่พุ่งชนโลกและคร่าชีวิตผู้คนจำนวนไม่น้อย เช่น ในปี 1908 ดาวเคราะห์น้อยระเบิดเหนือพื้นที่ที่มีประชากรเบาบางของไซบีเรียที่มีพื้นที่ป่าประมาณ 770 ตารางไมล์ หากสิ่งนี้เกิดขึ้นในเมืองใหญ่ อาจมีผู้เสียชีวิตนับไม่ถ้วน ซึ่งการระเบิดในเหตุการณ์Tunguska นี้ ได้รับผลกระทบจากดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ที่บันทึกไว้ และอาจเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้หากดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่พอ ๆ กันหรือใหญ่กว่า กำลังจะคุกคามโลกอีกครั้งในอนาคต
การหยุดผลกระทบของดาวเคราะห์น้อย เป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่หน่วยงานด้านอวกาศพยายามเอาชนะ เนื่องจากระดับการทำลายล้างที่สูงมากซึ่งเหตุการณ์ดังกล่าวอาจเกิดขึ้นได้ สำหรับดาวเคราะห์น้อยที่มีความสูง 105 เมตรนี้สามารถโจมตีโลกได้สูงถึง 30 เมกะตัน (เมกะตันของทีเอ็นที) ซึ่งเป็นพลังงานของอาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์ขนาดใหญ่ที่ทันสมัย แม้จะไม่ทำลายอารยธรรม แต่อาจสร้างความเสียหายได้มากมายเช่นกัน
ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่า ขณะนี้เป็นเวลาที่ต้องวางแผนและดำเนินการตามโครงการป้องกันดาวเคราะห์นระดับสากลอย่างเหมาะสม โดยคำนึงถึงภัยคุกคามที่แท้จริงนี้ และแทนที่จะพยายามปกป้องโลกจากผลกระทบจากดาวเคราะห์น้อยที่มีแนวโน้มว่าจะเกิดขึ้นด้วยการตั้งรับ นักฟิสิกส์ของ UC Santa Barbara (UCSB) คิดว่าเราควรดำเนินการโจมตีก่อน โดยการบดหรือหั่นหินอวกาศขนาดมหึมาที่อาจเป็นอันตรายได้ในอนาคต เพื่อป้องกันไม่ให้เกิด
อาร์มาเก็ดดอนบนโลก
ดาวเคราะห์น้อยบางดวงที่มีการเผชิญหน้ากับโลกอย่างใกล้ชิด เช่น
Apophis เป็นข้อกังวลในเดือนธันวาคม 2004 กับโอกาส 2.9% ที่จะโจมตีโลกอีกครั้งในวันศุกร์ที่ 13 เมษายน 2029
โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 370 ม.(1,210 ฟุต) และอาจสร้างความเสียหายได้มหาศาล ในขณะที่ดาวเคราะห์น้อย Bennu
ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 490 ม.(1608 ฟุต) จะเคลื่อนผ่านเข้าใกล้โลกในปี 2036
เทคโนโลยีป้องกันดาวเคราะห์น้อยใหม่นี้เรียกว่า " Pulverize It " หรือ PI โดยผู้เชี่ยวชาญอาจเข้าถึงโปรแกรมการปกป้องสิ่งแวดล้อมขั้นสูงสุดอย่างมีเหตุผลและคุ้มค่า (ในบทความการศึกษาเรื่อง " PI: Terminal Planetary Defense " ผู้เขียนศึกษา Philip Lubin ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ที่ UC Santa Barbara กล่าวถึงสิ่งที่จำเป็นในการปกป้องโลกจากดาวเคราะห์น้อยในระยะเวลาอันสั้น โดยบทความมีอยู่ในเว็บไซต์ arxiv.org)
แม้จะยังไม่รู้ว่าชนโลกหรือไม่ แต่ปัญหาคือดาวเคราะห์น้อยที่เข้าใกล้โลกมาก สามารถทะลุผ่านสิ่งที่เรียกว่า "รูกุญแจแรงโน้มถ่วง" ได้ (gravitational keyholes) สิ่งเหล่านี้เป็นบริเวณที่แรงโน้มถ่วงของโลกสามารถนำทางดาวเคราะห์น้อยและส่งพวกมันไปยังเส้นทางชนโดยตรงกับโลก ซึ่ง Lubin กล่าวว่า ถ้ามันผ่านรูกุญแจแรงโน้มถ่วงนั้น โดยทั่วไปจะชนโลกในรอบต่อไป แต่เราก็ได้เตรียมตัวสำหรับสิ่งนี้ไว้แล้วเมื่อถึงจุดหนึ่ง
นั่นคือจากเดิมแทนที่จะเปลี่ยนทิศทางของวัตถุ แนวทางของ PI คือการติดตั้งเครือข่ายแท่งเจาะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10-30 ซม.(4-12 นิ้ว) และยาว 6-10 ฟุต ซึ่งอาจจะเต็มไปด้วยวัตถุระเบิด เข้าทำลายดาวเคราะห์น้อยเพื่อแบ่งวัตถุที่เป็นอันตรายนี้ออกเป็นส่วนเล็กๆ หลายๆ ส่วน (slice and dice) แล้วปล่อยให้ชิ้นส่วนเหล่านั้นเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก จากนั้นชั้นบรรยากาศจะดูดซับพลังงานซึ่งทำให้ชิ้นส่วนขนาดเท่าบ้านกลายเป็นเศษเล็กเศษน้อยที่ไม่ตกลงสู่พื้นโลก
ตัวเลขจากการศึกษานี้แสดงให้เห็นเศษที่แตกออกสองส่วน ซึ่งเป็นผลมาจากการสกัดกั้นที่ประสบความสำเร็จ
ด้านบนเป็นดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็ก ด้านล่างเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่กว่า จะเห็นว่าว่าชิ้นส่วนบางส่วนจะพลาดโลกอย่างสมบูรณ์
Cr.ภาพ: Lubin 2021
แนวคิดในการทำลายดาวเคราะห์น้อยเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบนี้เรียกว่า Disruption มันไม่ใช่เรื่องใหม่ วิธีการนี้แสดงให้เห็นบ่อยที่สุดในนิยายวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์บางส่วนปฏิเสธที่จะพิจารณาว่า Disruption เป็นทางเลือกที่เป็นไปได้ เนื่องจากอาจมีเศษซากใหญ่ที่เกิดจากการชนของดาวเคราะห์น้อยยังคงเป็นหายนะเมื่อตกลงบนโลกรวมทั้งโซนิคบูม
แต่หากการคำนวณดังกล่าวถูกต้อง วิธีการ PI จะเป็นกลยุทธ์ด้านความปลอดภัยของดาวเคราะห์ที่ปรับเปลี่ยนได้มากกว่าความพยายามในปัจจุบันของ NASA ในการปรับเปลี่ยนวิถีโคจรของดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ใกล้โลกด้วยการใช้จรวดชนเข้าไป เช่น ภารกิจ Double Asteroid Redirection Test (DART) ที่จะเปิดตัวในเดือนพฤศจิกายนที่จะถึงนี้ กับดวงจันทร์กว้าง 160 เมตรของดาวเคราะห์น้อย Didymos ซึ่งจรวดทดสอบจะต้องใช้เวลาเกือบหนึ่งปีกว่าจะบรรลุเป้าหมาย แต่หากการชนกันของจรวดสำเร็จ จะทำให้วงโคจรของดวงจันทร์ช้าลงเพียงพอสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการประเมินว่าการเปลี่ยนเส้นทางดาวเคราะห์น้อยเป็นไปได้หรือไม่
อย่างไรก็ตาม ข้อมูลของ Space.com ระบุว่า PI จะต้องมีการทดสอบที่สำคัญเพื่อยืนยันความเป็นไปได้ โดยเริ่มจากการทดสอบบนพื้นดินบนดาวเคราะห์น้อยจำลองและดำเนินการไปสู่เป้าหมายในโลกแห่งความเป็นจริงในอวกาศ แม้ว่าขณะนี้ยังไม่มีการทดลองดังกล่าว แต่ความสามารถของนักวิทยาศาสตร์ในการระบุดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกขนาดเล็กก่อนที่พวกมันกระทบชั้นบรรยากาศซึ่งอยู่ระหว่างดำเนินการในปัจจุบัน ก็เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพเช่นกัน
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
" Pulverize It " แผนการผ่าและหั่นหินอวกาศเพื่อทำลายดาวเคราะห์น้อยที่อาจคุกคามโลก
ในแต่ละการประชุม Planetary Defense เหล่านี้ ห้าวันระหว่างการประชุม ภัยคุกคามจำลองของดาวเคราะห์น้อยจะถูกสร้างขึ้น จากนั้น ทีมผู้เข้าร่วมติดตามการพัฒนาและคิดกลยุทธ์ในการบรรเทาผลกระทบจะเข้าสังเกตการณ์จำลองที่สมมติขึ้นของดาวเคราะห์น้อย และจะเปิดเผยรายละเอียดเมื่อผ่านไปหลายเดือน ซึ่งในการประชุมปี 2021 นี้ การสังเกตการณ์เรดาร์จำลองครั้งสุดท้ายเปิดเผยว่า มีดาวเคราะห์น้อยที่มีความกว้าง 105 เมตร จะเข้าโจมตีพื้นที่ที่มีพรมแดนติดกับเยอรมนี สาธารณรัฐเช็ก และออสเตรียในปี 2027 จากตอนแรกที่มีโอกาศแค่ 1% แต่จากแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์เมื่อหลายเดือนก่อนพบโอกาศชนเพิ่มที่ 10% จนถึงเกือบ 100%
การหยุดผลกระทบของดาวเคราะห์น้อย เป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่หน่วยงานด้านอวกาศพยายามเอาชนะ เนื่องจากระดับการทำลายล้างที่สูงมากซึ่งเหตุการณ์ดังกล่าวอาจเกิดขึ้นได้ สำหรับดาวเคราะห์น้อยที่มีความสูง 105 เมตรนี้สามารถโจมตีโลกได้สูงถึง 30 เมกะตัน (เมกะตันของทีเอ็นที) ซึ่งเป็นพลังงานของอาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์ขนาดใหญ่ที่ทันสมัย แม้จะไม่ทำลายอารยธรรม แต่อาจสร้างความเสียหายได้มากมายเช่นกัน
ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่า ขณะนี้เป็นเวลาที่ต้องวางแผนและดำเนินการตามโครงการป้องกันดาวเคราะห์นระดับสากลอย่างเหมาะสม โดยคำนึงถึงภัยคุกคามที่แท้จริงนี้ และแทนที่จะพยายามปกป้องโลกจากผลกระทบจากดาวเคราะห์น้อยที่มีแนวโน้มว่าจะเกิดขึ้นด้วยการตั้งรับ นักฟิสิกส์ของ UC Santa Barbara (UCSB) คิดว่าเราควรดำเนินการโจมตีก่อน โดยการบดหรือหั่นหินอวกาศขนาดมหึมาที่อาจเป็นอันตรายได้ในอนาคต เพื่อป้องกันไม่ให้เกิด
อาร์มาเก็ดดอนบนโลก
แม้จะยังไม่รู้ว่าชนโลกหรือไม่ แต่ปัญหาคือดาวเคราะห์น้อยที่เข้าใกล้โลกมาก สามารถทะลุผ่านสิ่งที่เรียกว่า "รูกุญแจแรงโน้มถ่วง" ได้ (gravitational keyholes) สิ่งเหล่านี้เป็นบริเวณที่แรงโน้มถ่วงของโลกสามารถนำทางดาวเคราะห์น้อยและส่งพวกมันไปยังเส้นทางชนโดยตรงกับโลก ซึ่ง Lubin กล่าวว่า ถ้ามันผ่านรูกุญแจแรงโน้มถ่วงนั้น โดยทั่วไปจะชนโลกในรอบต่อไป แต่เราก็ได้เตรียมตัวสำหรับสิ่งนี้ไว้แล้วเมื่อถึงจุดหนึ่ง
นั่นคือจากเดิมแทนที่จะเปลี่ยนทิศทางของวัตถุ แนวทางของ PI คือการติดตั้งเครือข่ายแท่งเจาะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10-30 ซม.(4-12 นิ้ว) และยาว 6-10 ฟุต ซึ่งอาจจะเต็มไปด้วยวัตถุระเบิด เข้าทำลายดาวเคราะห์น้อยเพื่อแบ่งวัตถุที่เป็นอันตรายนี้ออกเป็นส่วนเล็กๆ หลายๆ ส่วน (slice and dice) แล้วปล่อยให้ชิ้นส่วนเหล่านั้นเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก จากนั้นชั้นบรรยากาศจะดูดซับพลังงานซึ่งทำให้ชิ้นส่วนขนาดเท่าบ้านกลายเป็นเศษเล็กเศษน้อยที่ไม่ตกลงสู่พื้นโลก