Omkring 30.000 tons bittesmå stykker asteroider og kometer kolliderer med Jorden hvert år, men de er normalt for små til at lave skade. Rammes vi af en klump af få hundrede meter i diameter, kan det dog dræbe hundredtusindvis af mennesker – og potentielt true alt liv. I efteråret forsøgte forskere første gang at skubbe en asteroide ud af kurs – med en satellit. Og nu har man så offentliggjort, hvor stort skubbet var. Eksperimentet var vellykket, men vi mangler dog stadig at have et langt bedre overblik over, hvad der findes derude, hvis vi skal kunne forsvare os mod truslen fra rummet.
I 1908 kolliderede en klump – en komet af is – på 50 meter i diameter i det centrale Sibirien. Tunguska-katastrofen skabte eksplosionen svarende til 1.000 Hiroshima bomber. Den ødelagde 2.000 km2 skov og satte ild til folk 150 km væk. Og selvom den største Near Earth Asteroid de seneste 30 år kun var 17 meter i diameter, er truslen reel, og forsvaret mod dem har indtil videre været ikke-eksisterende. Indtil efteråret 2022, hvor NASA i samarbejde med et internationalt forskerhold udførte det første eksperiment i fuld skala, for at se om en satellit kan redde menneskeheden fra objekter på kollisionskurs ved at afbøje dem.
"Spørgsmålet er jo ikke, om vi kolliderer med et objekt, som vil udslette meget store dele af Jorden. Spørgsmålet er, hvornår vi gør det. Nu har vi så fået sat tal på DART-satellittens sammenstød med en dobbeltasteroide. Det lykkedes os at påvirke den mere end 4 gange så meget som forventet, så det er et meget lovende resultat. Sammenstødet skete dog 11 millioner kilometer væk fra Jorden, og for at vi for alvor skal kunne bruge det nye våben, er vi nødt til at blive bedre til at kortlægge himmellegemer på mulig kollisionskurs med Jorden, og det giver god mening, for det er nemlig ikke ret dyrt,” forklarer en af artiklens medforfattere, Uffe Gråe Jørgensen, professor i astrofysik og planetvidenskab ved Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet.
Forsøget
Double Asteroid Redirection Test – eller bare DART – er ikke det første eksperiment, hvor man har forsøgt at beskyde en asteroide med en satellit. I 2005 forsøgte NASA at sende den 370 kg store Deep Impact afsted mod kometen 9P/Temple1. Den komet er dog hele 6 km i diameter, og forsøget dengang var derfor designet til at give information om den indre struktur af en komet.
"Det var som en myg, der ramte et fly. Denne gang havde NASA valgt en mere lige kamp. Asteroiden Dimorphos er nemlig kun 150 m i diameter, men den kredser om en noget større asteroide Didymos på 780 meter," siger Uffe Gråe Jørgensen.
Håbet var, at sammenstødet med NASA’s 580 kg DART skulle kunne bremse den mindre asteroide så meget op, at man kunne måle, om Dimorphos kredsløb omkring den større Didymos ville ændre sig tilstrækkeligt til, at man fra Jorden kunne konstatere, om det nu også var lykkedes at trække den ned i fart.
”Vores hold deltog i at bestemme effekten af kollisionen ved at udføre observationer før og efter kollisionen fra et danske teleskop, vi har i Chile. Vi lavede også de eneste billeder af Dimorphos' bevægelser omkring Didymos før og efter DART-kollisionen. Det er ikke billeder i en egentlig forstand – men refleksioner fra en radar, som en computer kan omdanne til billeder,” fortæller Uffe Gråe Jørgensen.
Som en slags raketmotor
Valget af dobbelt-asteoriden skyldes, at det ville være langt sværere af aflæse hastighedsændringer på en ensom asteroide. Før de to asteroider stødte sammen, kredsede Didymos og dens måne Dimorphos om hinanden med en omløbstid på lidt mindre end 12 timer – eller mere præcist 11 timer, 55 minutter og 17,3 sekunder. Håbet var at forsinke omløbstiden med ca. 7 minutter.
”Det var, hvad vi havde regnet os frem til, hvis altså sammenstødet mellem satellit og asteroide var fuldt uelastisk, altså svarende til hvis f.eks. bil ramte en mur. Asteroiden var dog langt mere porøs, hvilket vi kunne se, da satellitten ramte. DART borede sig dybt ind i asteroiden og smeltede asteroidens iskolde materiale, og derefter blev den drevet tilbage gennem tunnelen og ud gennem nedslagshullet som en jetmotor i en raket,” forklarer Uffe Gråe Jørgensen.
Den effekt har bremset asteroiden meget mere, end selve nedslaget kunne have gjort.
"På den måde har satellitten skabt en naturlig raketmotor, der bremsede Dimorphos. Vi målte, at omløbsperioden efter nedslaget i stedet var faldet med hele 33 minutter – altså mere end 4 gange så meget. Det er et meget lovende resultat," siger Uffe Gråe Jørgensen.
Det sværeste ved selve operationen var at få satellitten til at ramme asteroiden. Det foregik ifølge Uffe Gråe Jørgensen ved hjælp af aflagt militærudstyr der tidligere er brugt til selvsøgende missiler. Med en hastighed på over 20.000 kilometer i timen er det svært at ramme et kun 150 meter stort objekt.
”Især når operationen foregår 11 millioner kilometer fra Jorden, men satellitten ramte kun 17 meter fra det planlagte punkt, så det viser, at det både kan lade sig gøre teknisk, men også at det har en tilstrækkelig stor effekt. Når det foregår så langt væk fra os, så skal der bare skabes en lillebitte ændring af en asteroidens kurs, for den lille ændring vil nå at bringe asteroiden langt nok væk fra kollisionskurs på dens lange rejse,” lyder det fra Uffe Gråe Jørgensen.
Hundredtusinder af mennesker døde
Dobbeltasteroiden var overhovedet ikke i nærheden af kollisionskurs med Jorden. Derfor var forskerne heller ikke bekymrede for at komme til at skubbe i en forkert retning.
”Det er klart, når man står overfor en reel trussel, at man skal være sikker på at skubbe den i den rigtige retning. Eksperimentet var blot en første test af, hvordan vi kan lære at omdirigere kosmiske objekter, som i fremtiden kunne ramme Jorden. Nu skal vi lære at blive endnu dygtigere til det, og så skal vi først og fremmest blive bedre til at identificere reelle trusler i ordentlig tid, så vi kan nå at omdirigere dem,” siger Uffe Gråe Jørgensen.
Der går i gennemsnit 1.000 år imellem, at Jorden bliver ramt af en asteroide på 100 meter i diameter, og en asteroide tilsvarende den, der gjorde det af med dinosaurerne for 65 millioner år siden, er der angiveligt 100 millioner af år imellem.
”Hvis en asteroide på størrelse med Dimorphos rammer, er den stor nok til at den ville forårsage regional skade af en størrelse, vi aldrig har set i historisk tid, med potentielt hundredtusinder af mennesker døde. Omvendt har vi i dag ingen instrumenter, der kan overvåge, hvor mange sådanne objekter der findes i nærheden af Jorden, så selv hvis vi kan blive dygtige nok til at puffe til dem, mangler vi at blive dygtige nok til at spotte dem,” fortæller Uffe Gråe Jørgensen.
Kombination af massen og hastigheden
Der er dog begrundet håb om, at det ganske snart vil blive muligt at finde ud af, hvor mange kosmiske objekter af Dimorphos’ størrelse der flyver rundt i nærheden af Jorden, og endda kortlægge banerne for en meget stor del af dem. Et stort Amerikansk-internationalt teleskop ved navn Large Synoptic Survey Telescope (LSST; nu ofte også kendt som Vera C. Rubin-observatoriet) har i nogle år været under konstruktion på en bjergtop i Chiles Andesbjerge.
”Når det i midt-2020’erne ventes at stå færdigt, vil det kunne finde stort set alle asteroider og kometer i Jordens omegn som kan ses fra Jordens sydlige halvkugle, og som er større end knapt 200 meter i diameter, altså ca. samme størrelse som Dimorphos. Så ved vi, hvornår hver enkelt af dem potentielt kunne komme på direkte kollisionskurs med Jorden,” siger Uffe Gråe Jørgensen.
Man forventer, at der må være omkring 10.000 af den størrelse objekter, der årligt kommer tæt på eller krydser Jordens bane. Der er mange gange flere som er fra Dimorphos’ størrelse og nedefter, mens ca. 1.000 af dem er større end ca. 1 km i diameter.
”Det er en kombination af massen og hastigheden af et himmelobjekt – ligesom det jo er fx for en bil, der kører ind i en mur – der bestemmer, hvor stor skade det forvolder ved eventuel kollision. I dag kan vi kun bestemme massen med en usikkerhed på en faktor 10 af en asteroide, der ser ud til at have en given størrelse, fordi vi i almindelighed ikke kender dens sammensætning," forklarer Uffe Gråe Jørgensen.
Skal vi bare gå ned i kælderen?
Det himmelobjekt, der i 1908 ramte det centrale Sibirien, var 50 til 100 gange mindre end Dimorphos i rumfang, og med usikkerheden i masse og hastighed kan et objekt af Dimorphos’ størrelse derfor let skabe ødelæggelser mange hundrede gange større end Tunguska -objektet, som jo ”blot” var en isklump.
”Vi kan selvfølgelig også være heldige, at et objekt noget større end Tunguska ender med at skabe en mindre katastrofe end Tunguska-objektet, men vi kan faktisk selv i Danmark være med til at undersøge problemet nærmere, og måske kunne vi endda lave nogle planer for, hvad vi vil stille op herhjemme under forskellige scenarie,” foreslår Uffe Gråe Jørgensen.
Hvis Jorden rammes af et objekt langt større end Dimorphos, vil det gælde intet mindre end menneskehedens overlevelse. Men hvis vi rammes af et objekt svarende til Dimorphos, vil det i løbet af minutter og timer kunne lave ulykker sammenlignelige med, hvad de nuværende klimaforandringer kan skabe over mange år, med massive flodbølger og kæmpe skovbrande. Og selv om sandsynligheden til gengæld er langt mindre, bør man alligevel investere og ikke mindst være beredt.
”I forhold til de potentielle skader, er det faktisk ikke ret dyrt at blive endnu bedre til at spotte de her asteroider, og det ville være en god investering for menneskeheden. Og så bør vi også have et beredskab i Danmark for, hvad vi bør gøre, hvis en asteroide af den her størrelse fx rammer Berlin, for det vil vi formentlig overleve, hvis vi er vel forberedte, men det vil være en katastrofe af hidtil usete dimensioner. Så skal vi bare gå ned i kælderen at gemme os. Eller hvad er planen?” spørger Uffe Gråe Jørgensen.
