إذا كان كويكب يهدد الأرض حقًا ، فكيف ستبدو مهمة الدفاع الكوكبي؟

بالعربي/ يمكن أن تكون مهمة DART الجديدة التابعة لناسا نموذجًا للدفاع عن كوكبنا.

في يوم من الأيام ، بعد أن تجمع الغبار بعيدًا في مستودع لا يوصف ، ربما تكون هناك مركبة فضائية في انتظار استدعائها إلى منصة الإطلاق ، حتى بينما يصلي بناؤها أنها لا تطير أبدًا.

لن تكون مركبة فضائية نموذجية ، مزودة بأكبر عدد ممكن من الأدوات عالية التقنية التي يستطيع المهندسون حشرها على متنها ، ولن يتم تصميمها للتغلب على لغز علمي واحد. بدلاً من ذلك ، سيتم تكليفه بمهمة أكثر كآبة بكثير: تحويل كويكب في مساره ليصطدم بالأرض .

اليوم ، لا يوجد مثل هذا الكويكب ، على الرغم من أن العلماء يتتبعون أكثر من 27000 صخرة تدور حول الأرض المجاورة للفضاء. لكن الخبراء في المجال الذي يسمونه دفاع الكواكب يعرفون أن مثل هذا الجسم فقط قتل معظم الديناصورات ، وهم مصممون على التأكد من أن البشر لا يلقون نفس المصير. الحل؟ دفع أي كويكب مهدد بما يكفي فقط لتجنب الاصطدام.

الآن ، توجد أول مركبة فضائية دفاعية كوكبية على الإطلاق في قاعدة فاندنبرغ للقوة الفضائية في كاليفورنيا ، في انتظار أول فرصة إطلاق لها في وقت مبكر من 24 نوفمبر (أواخر 23 نوفمبر بالتوقيت المحلي). هذه المهمة ، اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج أو DART التابع لوكالة ناسا ، محكوم عليها بقضاء أقل من عام في الفضاء وتخرج بشكل مذهل عن طريق الاصطدام بقمر كويكب يسمى ديديموس. إذا سارت الأمور على ما يرام ، فسيمنح متخصصو دفاع الكواكب أول بياناتهم الواقعية حول انحراف الصخور الفضائية.

نانسي شابوت ، عالمة الكواكب في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز في أخبر ماريلاند وقائد التنسيق في DART موقع ProfoundSpace.org. “ربما كان هذا بريقًا في عيون الناس لفترة طويلة.”

هناك أكثر من طريقة لتشتيت مسار كويكب ، لكن DART تختبر تقنية الاصطدام الحركي – وهي طريقة رائعة للقول أنه إذا صدمت كويكبًا يدور وجهاً لوجه بشيء ضخم بما يكفي بسرعة كافية ، فإن مدار الكويكب يتغير. أولاً ، يتباطأ ، لكن هذا يعني أنه يسقط باتجاه الجسم الذي يدور حوله. من خلال حيلة فيزيائية رائعة ، فإن المدار الأقرب يصنع مدارًا أسرع قليلاً من المسار الأصلي للصخرة.

الهدف المكتسب

ستصطدم DART بكاملها البالغ 1210 رطلاً (550 كيلوغرامًا) في جسم يسمى Dimorphos ، وهو قمر صغير يدور حول الكويكب الرئيسي Didymos. قال شابوت “هدف DART تم اختياره بشكل جيد حقًا”. إنها تتحدث باسم فريق المهمة. إذا كنت ديمورفوس ، فقد لا توافق.

يعتقد العلماء أن كلا الصخور في النظام هي النكهة الأكثر شيوعًا لكويكب قريب من الأرض ، أو صخري ، أو نوع S. على ارتفاع 2560 قدمًا (780 مترًا) ، يبلغ عرض ديديموس تقريبًا عرض ناطحة سحاب شاهقة الارتفاع ؛ يشبه ديمورفوس حجم الهرم الأكبر في مصر ، حيث يبلغ عرضه حوالي 530 قدمًا (160 مترًا).

هذا الحجم مغرٍ بشكل خاص لمتخصصي الدفاع الكوكبي ، الذين يصنفون الكويكبات إلى ثلاث فئات. يمكن أن تسبب أكبرها ، التي يزيد عرضها عن 3300 قدم (1000 متر) ، أكبر قدر من الضرر ، ولكنها أيضًا أسهل من حيث العثور عليها ، لذلك فإن العلماء واثقون تمامًا من أنهم رأوا معظمها. لا يوجد تهديد. أصغر الكويكبات ليست ضخمة بما يكفي لإحداث الكثير من الضرر ؛ البعض لا ينجو حتى من الرحلة عبر الغلاف الجوي للأرض .

الفئة الوسطى ، من الصخور التي يزيد ارتفاعها عن 460 قدمًا (140 مترًا) ولكن عرضها أقل من 3300 قدم – وهذا ما يقلق خبراء دفاع الكواكب. يصعب اكتشاف هذه الكويكبات مقارنةً بالكواكب الأكبر ، ولكن لا يزال من الممكن أن تسبب دمارًا إقليميًا إذا اصطدم أحدها بالأرض. يطابق Dimorphos هذا الحجم تمامًا.

أراد فريق DART أيضًا استهداف قمر يدور حول كويكب أكبر بدلاً من كويكب يدور حول الشمس. كان هذا الاختيار جزئيًا للراحة وجزئيًا بدافع الحذر. أولاً ، قادة DART واثقون من أن دفع هذا الكائن لن يؤدي بطريق الخطأ إلى إرسال أي شيء يندفع نحو الأرض ، مما يؤدي إلى تفاقم المشكلة التي يحاول الفريق العمل على حلها.

وبينما يدور كويكب واحد كل بضع سنوات ربما يدور ديمورفوس حول ديديموس مرة كل 12 ساعة أو نحو ذلك. يتوقع فريق DART أن التأثير سوف يحلق ربما 10 دقائق أو نحو ذلك من هذا الإيقاع – وهو فرق يمكن ملاحظته بشكل أكبر في مدار 12 ساعة ويمكن تسجيله بسرعة أكبر.

ستكون ملاحظات DART أول بيانات في العالم الحقيقي يمكن للمدافعين الكوكبيين المحتملين إدخالها في النماذج التي تخبرهم فقط عن مدى ضخامة المركبة الفضائية التي تتحرك بالسرعة التي قد تكون كافية لدرء كويكب.

هذا هو نوع العمل الذي يتخصص فيه برنت باربي ، مهندس الفضاء في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في ماريلاند. يصمم باربي مهام مركبة فضائية افتراضية ، ولا سيما لسيناريوهات الممارسة التي يمر بها مجتمع الدفاع الكوكبي في المؤتمر الرئيسي للمجال ، والذي يعقد كل يوم سنتان.

قال باربي: “إن نتائج مهمة DART ستوجه عملنا الافتراضي بشأن الدفاع الكوكبي إلى الأمام بعدة طرق”. “سيؤثر ذلك على طريقة تفكيرنا في تصميم مهمة الدفاع الكوكبي لسنوات عديدة قادمة ، لذا لا يمكن التقليل من أهمية المهمة في هذا الصدد حقًا.”

كل شيء يعتمد على التوقيت

يسارع العلماء في مجتمع الدفاع الكوكبي إلى ملاحظة أنه لا يمكن لأحد أن يتجاهل تهديدًا لم يتم اكتشافه ، وكلما زاد وقت التحذير لدى أبناء الأرض ، كان الوضع أفضل بالنسبة لنا.

يعد وقت التحذير أمرًا حيويًا لمقاربة مثل المصادم الحركي DART لأن التغيير المتوقع في مدار الكويكب صغير إلى حد ما ، لذلك يحتاج الكويكب إلى عمل بضع حلقات من الشمس لبناء اختلاف عن موقعه الأصلي مع الأرض. قال باربي: “عندما يكون لديك وقت تحذير لمدة عقدين من الزمن ، يمكن أن يكون المصادم الحركي كافياً لإنجاز المهمة”.

وأشار شابوت إلى أنه مع التحذير الكافي ، يتم فتح المزيد من الاحتمالات – مثل إرسال مركبة فضائية لاستكشاف التهديد وصقل مهمة الانحراف.

وقالت: “عندما يكون لديك وقت التحذير ، فإن أول ما تفعله هو أن تلقي نظرة أفضل على شكل هذا الشيء حتى تعرف ما الذي تتعامل معه”. “قد لا يكون الشيء الأول الذي ترسله إلى هذا الكويكب هو الذي تتطلع إلى تشتيت انتباهه به.”

يمكن للعلماء فقط معرفة الكثير عن أي صخرة فضائية من الأرض: مدارها ، تقدير حجم غامض ، ربما فكرة غامضة عن شكلها وتكوينها. تؤثر كل هذه العوامل على تصميم مهمة الدفاع الكوكبي المثلى.

قال شابوت: “ستكون هذه معلومات مفيدة ليس لدينا الكثير من أجل DART”. “هذا يجعل الأمر في الواقع أكثر صعوبة مما لو كان لديك وقت تحذير أطول.”

العامل البشري

في سيناريو الدفاع الكوكبي الحقيقي ، فإن الاستخدام الحاسم لوقت التحذير لن يكون له أي علاقة بالكويكبات ، بل سيركز بدلاً من ذلك على البشر.

سواء كان لا يزال هناك متسع من الوقت لمحاولة درء صخرة الفضاء ، فإن المحادثات الدولية ستكون حيوية. يؤكد خبراء دفاع الكواكب أن بعض البلدان قد تتعرض للإصابة ، وقد تكون بعض البلدان قادرة على العمل لوقف التأثير ، وقد ترى بعض البلدان آثارًا جانبية ، ويجب أن تشارك جميع البلدان في استجابة الكوكب.Advertisement

ولكن على عكس حالة مثل الوباء أو تغير المناخ ، لا توجد منظمات دولية رسمية متخصصة للتعامل مع مثل هذه الكارثة غير المحتملة ، كما قالت أليسا حداجي ، عضو هيئة التدريس التي تدرس قانون الفضاء والسياسة والأخلاق في كلية هارفارد في ماساتشوستس ، لموقع ProfoundSpace.org. وبدلاً من ذلك ، سيكون مجلس الأمن التابع للأمم المتحدة هو المسؤول ؛ هذا هو أحد الأسباب التي تجعل خبراء الدفاع الكوكبي يركزون كثيرًا على التواصل مع المجتمعات الأخرى.

من الناحية القانونية ، يعد الدفاع الكوكبي صعبًا بشكل خاص لأن إحدى تقنيات الانحراف المحتملة تعتمد على المتفجرات النووية ، ومع ذلك لا يُسمح باستخدام الأسلحة النووية في الفضاء. إن وضع الأساس لمحادثات يمكن أن تلتف حول مثل هذه القواعد والمخاوف النووية الدولية هو محور تركيز رئيسي للحداجي.

قال حداجي: “النكتة التي أطلقتها مع زملائي هي أن بحثي في ​​مجال الدفاع الكوكبي لديه نسبة 99.99999٪ من أنه غير مفيد على الإطلاق – أو 0.00001٪ فرصة ليكون مفيدًا للغاية في يوم من الأيام”.

وأشارت إلى أنه مع تطور مجال الدفاع الكوكبي ، فقد أصبح أكثر تعددًا ، وله روابط ليس فقط بالعلوم وهندسة المركبات الفضائية ، ولكن أيضًا بالقانون الدولي وموظفي الاستجابة للكوارث . على سبيل المثال ، تقود مجموعة من المحامين الذين يقدمون المشورة لعلماء دفاع الكواكب بشأن الآثار القانونية ومضاعفات العمل.

وقالت إنه حتى عندما يكون التهديد افتراضيًا ، فإن التواصل أمر حيوي ، لأنه إذا كان الناس على دراية بفكرة اصطدام كويكب ، فهناك فرصة أقل لأن الأخبار عن جسم قادم ستخيفهم ويصيبهم بالشلل. لكن خبراء الدفاع الكوكبي يتخوفون أيضًا من دق ناقوس الخطر بصوت عالٍ جدًا.

وقال حداجي: “لا تريد الخوض في هذا الأمر لإخافة السكان ، ولا سيما عدم استخدام أساليب التخويف لجمع الأموال للحصول على أموال للدفاع الكوكبي ، فهذا شيء لا يوافق أي منا على فعله”.

حان وقت الإطلاق

لنفترض أن كل تلك المحادثات توصلت إلى استنتاج مفاده أن بعض التحالف من البشر سيحاول تشتيت انتباه الكويكب المهدد. حان الوقت لتصميم مهمة لإنقاذ العالم.

نهج الاصطدام الحركي هو أحد الأساليب التي يفكر فيها متخصصو الدفاع الكوكبي في تحريك مسار الكويكب. قد تكون الخيارات الأخرى هي استخدام الليزر أو جاذبية مركبة فضائية مصاحبة أو انفجار نووي. يعتمد الخيار الأكثر منطقية عند الحاجة على وقت التحذير الذي تملكه الأرض وحجم الكويكب.

في بعض الأحيان ، سيتطلب الانحراف أكثر من مهمة واحدة ، مما يزيد من صعوبة المشروع. سيتطلب أي إطلاق قطعتين: صاروخ ومركبة فضائية.

ما إذا كان سيكون هناك بالفعل مركبة فضائية مخبأة بعيدًا في حالة حدوث كارثة كويكب متوقعة هو أحد الخيارات العديدة التي يريد خبراء الدفاع الكوكبي أن يأخذها الكوكب في الاعتبار.

“هل ما زلنا نتبع نهج البناء عند الطلب ، أم أننا نفضل ربما القيام ببناء معياري؟” قال باربي. “أو هل سيكون لدينا مركبة فضائية كاملة يتم بناؤها أساسًا ووضعها في مستودع أو شيء من هذا القبيل؟ هذه أيضًا علامة استفهام.”

كما سبق لإيجاد التوجه للانطلاق. قال باربي: “أحد الأشياء التي قد تكون مفيدة حقًا هو إلقاء نظرة على العمليات المتضمنة في تجهيز الصواريخ للإطلاق لأن ذلك عادة لا يتم بطريقة متسرعة”. “لنفترض أن لديك وقتًا أقل: بموجب الإجراءات الحالية سيكون من الصعب جدًا تجهيز صاروخ للإطلاق في الوقت المناسب.”

وبالطبع ، تتضاعف المشكلات اللوجستية إذا تطلب الانحراف سلسلة من عمليات الإطلاق. وكذلك الحال بالنسبة لخطر حدوث خطأ ما – على الرغم من أن هذا احتمال سيحتاج المدافعون الكوكبيون المحتملون دائمًا إلى التقييم.Advertisement

يمكن أن تتكشف مجموعة من السيناريوهات المرعبة. خذ ، على سبيل المثال ، انحرافًا جزئيًا ، وهو الذي يحرك الكويكب ولكنه ليس كافيًا لإزالة الأرض . قال باربي: “لا تزال تتجه نحو الأرض ، لكن الآن أصبحت نقطة الارتطام في مكان آخر غير ما كانت عليه من قبل”. “لقد أنشأنا الآن بشكل مصطنع نسخة مختلفة من الكارثة ، مختلفة عما ستكون عليه النسخة الطبيعية.”

أو إذا تم إيقاف تقدير الكتلة ، أو لم يستجب الكويكب كما هو متوقع. قال باربي: “من المعقول أن تتمكن عن غير قصد من تحطيم جزء من الكويكب عندما تصطدم به بدلاً من مجرد تحويله ككائن كامل غير مكسور”. عندئذ ستشكل هذه الشظايا تهديداتها الخاصة.

لذلك من الأفضل أن يكون لتلك المركبة الفضائية في المستودع رفيق. قال شابوت: “لن ترسل واحدة فقط”. “ربما ترغب في إرسال واحدة ثم إرسال واحدة أخرى ستصل بعد بضعة أسابيع ، انظر كيف فعلت الأولى ومعرفة ما إذا كنت بحاجة إلى دفعها أكثر قليلاً أو دفعها قليلاً.”

إن مهمة DART البالغة 330 مليون دولار ، في الواقع ، لديها خليفة يخطط لزيارة مكان الحادث. ستطلق وكالة الفضاء الأوروبية مركبة فضائية تسمى هيرا في عام 2024 ، بعد استقرار الغبار ، للسماح للعلماء بفهم أكثر تفصيلاً للعوامل التي قد تحتاج مهمة دفاع كوكبية حقيقية إلى أخذها في الاعتبار.

قال شابوت: “هذه ليست الإجابة عما ستفعله بالضبط”. “DART هي البداية ؛ هذه هي الخطوة الأولى.”

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com