En historisk mulighed nærmer sig
Om tre år vil asteroiden Apophis passere Jorden i en rekordnær afstand. Forskere ønsker at udnytte denne sjældne lejlighed til at teste forsvarsstategier for vores planet – og det haster med forberedelserne.
Den Europæiske Rumfartsorganisation og den japanske rumfartsorganisation JAXA er i gang med at forberede missionen Ramses, som skal nå frem til Apophis kort inden asteroidens historiske passage forbi Jorden i 2029. Målet er at forstå truslen fra store asteroider bedre og forfine strategierne for planetarisk forsvar.
Sådanne muligheder opstår ikke ofte. Det er første gang i den moderne astronomis historie, at en asteroid af denne størrelse passerer så tæt forbi Jorden. For forskersamfundet er det en unik chance for i realtid at observere, hvordan en stor planets tyngdekraft påvirker et kosmisk legeme.
Tættere på end satellitter over ækvator
Den 13. april 2029 vil Apophis passere Jorden i en afstand på cirka 31.600 kilometer. Det er tættere end mange telekommunikations- og meteorologiske satellitter kredser. For astronomerne er det en situation, de aldrig tidligere har haft mulighed for at undersøge med en sådan præcision.
Apophis blev opdaget i 2004 og skabte straks bekymring. De første analyser viste en ikke-nul sandsynlighed for kollision med Jorden i de efterfølgende årtier. Med tiden har forskerne præciseret beregningerne, og i dag betragtes kollisionsrisikoen som ubetydelig – men objektet forbliver stadig på listen over potentielt farlige asteroider.
Apophis vil passere så tæt forbi Jorden, at den med det blotte øje vil være synlig fra store dele af Europa og Afrika som en langsomt bevægende, klar stjerne på himlen. De bedste observationsforhold vil beboere i Centraleuropa, Nordafrika og dele af Asien opleve.
En kolos på størrelse med Eiffeltårnet – med ødelæggende kraft
Det, der tiltrækker forskerens opmærksomhed mest, er Apophis’ størrelse og masse. Asteroidens diameter anslås til cirka 330 meter – omtrent det samme som Eiffeltårnets højde. Massen kan nå op på 40 til 50 millioner tons.
Dertil kommer hastigheden. Apophis bevæger sig med en fart på cirka 12 kilometer i sekundet. Hvis et objekt med disse parametre faktisk ramte Jorden, ville konsekvenserne lokalt være katastrofale.
Simuleringer viser, at der ville kunne dannes et krater 8 til 10 gange større end asteroidens diameter. I praksis svarer det til en fordybning i terrænet på størrelsesordenen 2 til 3 kilometer, kombineret med en kraftig trykbølge og sekundære brande over et stort område. Ved et nedslag i havet er der reel risiko for en tsunami, der ville ramme store kyststrækninger.
En asteroid af denne størrelse vil ikke udslette hele planeten, men kan forårsage en regional katastrofe i en størrelsesorden, som menneskeheden ikke har oplevet i moderne tid. Ifølge eksperter fra NASA ville den frigivne energi ved et nedslag svare til eksplosionen af flere hundrede megaton.
Hvad Ramses-sonden kortlægger i løbet af seks måneder
Missionen Ramses er en del af Den Europæiske Rumfartsorganisations program Sikkerhed i Rummet, som blev lanceret i 2019. Formålet er systematisk overvågning og undersøgelse af kosmiske legemer, der kan udgøre en trussel mod Jorden, samt afprøvning af metoder til eventuel kursændring.
Samarbejdet med JAXA skal gøre det muligt at kombinere begge parters erfaringer. Japan har allerede succesfulde missioner med Hayabusa-sonderne bag sig, som indsamlede prøver fra asteroider. Europa har opnået erfaring med missioner som Rosetta, der undersøgte kometen 67P Tjurjumov-Gerasimenko.
Opsendelsen af Ramses-sonden er planlagt til perioden mellem 20. april og 15. maj 2028. Raketten vil løfte af fra den japanske ø Tanegashima, et af Asiens vigtigste rumfartscentre. Efter at have forladt Jorden vil sonden bruge cirka ti måneder på rejsen.
Forskerne ønsker især at lære mere om Apophis’ indre struktur og kemiske sammensætning. Dette er nøgledata for enhver plan om at afbøje lignende objekter fra en kollisionskurs, hvis behovet nogensinde skulle opstå. Observationsfasen i nærheden af Apophis forventes at vare cirka seks måneder.
- Kortlægning af asteroidens form og rotation i høj opløsning
- Måling af overfladesammensætningen og eventuel tilstedeværelse af økonomisk værdifulde metaller
- Analyse af strukturen – om der er tale om en kompakt blok eller en samling af løst forbundne bjergarter
- Overvågning af ændringer i bane og rotation under indflydelse af Jordens tyngdekraft
- Registrering af eventuelle jordskred, revner og materialeudstød under tilnærmelsen til vores planet
- Spektroskopiske skanninger til bestemmelse af mineralsk sammensætning
- Radarmåling af tæthed og indre struktur
- Dokumentation af termiske ændringer på overfladen
Den mest fascinerende del af missionen vil komme, når Apophis passerer sin minimale afstand fra Jorden, og Ramses i realtid registrerer, hvordan vores tyngdekraft “omformer” denne kosmiske klippeblok. Eksperter fra Den Europæiske Rumfartsorganisation forventer, at tyngdekræfterne kan forårsage mindre ændringer i asteroidens rotation.
Derfor har dette flyforbi enorm videnskabelig betydning
Fra et videnskabeligt perspektiv fungerer Apophis som et naturligt laboratorium. Asteroiden passerer meget tæt forbi et stort legeme som Jorden, men uden at kollidere. Det giver mulighed for at verificere, hvordan stærk tyngdekraftspåvirkning ændrer et sådant objekts bane, form og struktur.
Data fra Ramses vil ikke blot komme teoretikerne til gode. Rumfartsorganisationer verden over udvikler koncepter for kinetiske missioner, svarende til det amerikanske DART-forsøg, som ramte en lille asteroid for at måle ændringen i dens bane. Men effektiviteten af sådanne tiltag afhænger i høj grad af målets indre opbygning. En kompakt blok reagerer anderledes end et løst konglomerat af sten og støv.
Hvis Apophis viser sig at være en bunke sten holdt sammen udelukkende af svag tyngdekraft, ville et forsøg på at ændre et sådant objekts kurs kræve en anden taktik end ved en fast klippe. Ramses skal give svaret på, hvad vi præcist har at gøre med i dette konkrete tilfælde.
Forskere fra Massachusetts Institute of Technology har allerede udarbejdet flere teoretiske modeller for, hvordan forskellige asteroidtyper reagerer på et kinetisk stød. Missionen Ramses vil levere de første reelle data fra et objekt af denne størrelse.
Planetarisk forsvar er ikke længere science fiction
For blot femten år siden blev beskyttelse af Jorden mod asteroider primært omtalt i katastrofefilm. I dag er det et fuldt anerkendt felt inden for rumingeniørvidenskab med egne programmer, budgetter og handlingsplaner.
Ramses indgår i et større puslespil af initiativer – herunder netværk af teleskoper, der scanner himlen, og missioner der afprøver teknikker til at ændre kursen for mindre himmellegemer. Hvert enkelt element bidrager med et stykke viden, som en dag kan afgøre sikkerheden for hele regioner på Jorden.
Det er værd at huske på, at truslen ikke udelukkende drejer sig om objekter af Apophis’ størrelse. Betydeligt mindre asteroider i størrelsesordenen nogle titalls meter kan frigive energi svarende til et stort atomvåben. Sådanne hændelser er sjældne, men på en geologisk tidsskala slet ikke usædvanlige. Forskere fra University of Arizona anslår, at en asteroid med en diameter på 50 meter i gennemsnit rammer Jorden én gang hvert tusinde år.
For den almindelige person lyder missionen Ramses måske som et fjernt videnskabeligt projekt. I praksis er det en form for forsikring, som civilisationen udsteder til sig selv. Jo hurtigere vi forstår dynamikken hos objekter som Apophis, jo mere tid får vi til at reagere – hvis vi en dag opdager noget større på kollisionskurs direkte mod os.
