إذا بدى جسم عملاق وكأنه سيصطدم بالأرض ، فإن أمام البشرية بعض الخيارات: صدمها بمركبة فضائية صلبة بما يكفي لضربها بعيدًا عن مسارها ، أو تفجيرها بالأسلحة النووية ، أو سحبها بجرار الجاذبية ، أو حتى إبطائها إلى أسفل باستخدام أشعة الشمس المركزة.
سيتعين علينا أن نقرر ما إذا كان يجب زيارته بمهمة استكشافية أولاً ، أو شن هجوم واسع النطاق على الفور.
هذه هي الكثير من القرارات التي يجب اتخاذها تحت الإكراه الوجودي ، ولهذا السبب توصل فريق من الباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى دليل ، نُشر في فبراير في مجلة Acta Astronautica ، لمساعدة انحرافات الكويكبات في المستقبل.
في الأفلام ، عادة ما يكون الكويكب القادم صدمة في اللحظة الأخيرة: صخرة كبيرة مميتة تتجه مباشرة نحو الأرض مثل رصاصة من الظلام ، مع أسابيع أو أيام فقط بين اكتشافها وتأثيرها المتوقع. هذا تهديد حقيقي ، وفقًا لعرض تقديمي في أبريل 2019 قدمه مكتب الدفاع الكوكبي التابع لناسا والذي حضره Live Science. لكن وكالة ناسا تعتقد أنها رصدت معظم الأشياء الأكبر والأكثر فتكًا والتي لديها فرصة صغيرة لضرب الأرض - ما يسمى بقتلة الكوكب. (بالطبع ، ربما يكون هناك الكثير من الصخور الصغيرة - التي لا تزال كبيرة بما يكفي لقتل مدن بأكملها - والتي لا تزال غير مكتشفة).
نظرًا لأن معظم الأجسام الكبيرة في جوار الأرض تتم مراقبتها عن كثب بالفعل ، فمن المحتمل أن يكون لدينا الكثير من التحذير قبل أن يضرب المرء الأرض. يراقب الفلكيون هذه الصخور الفضائية وهي تقترب من الأرض لمعرفة ما إذا كانوا من المحتمل أن يعبروا من خلال "ثقوب المفاتيح" الخاصة بهم. يقترب كل كويكب مهدد للأرض من أبعد وأكثر من الأرض في نقاط مختلفة في مداره حول الشمس. وعلى طول هذا المسار ، بالقرب من الأرض ، يوجد به ثقوب. فتحات المفاتيح هذه هي مناطق من الفضاء يجب أن تمر بها حتى ينتهي بها الحال في مسار تصادم خلال نهجها التالي لكوكبنا ...
"ثقب المفتاح يشبه الباب - بمجرد فتحه ، سيصطدم الكويكب بالأرض بعد فترة وجيزة ، باحتمالية عالية" ، سونغ ووك بايك ، المؤلف الرئيسي للدراسة ومهندس Samsung الذي كان خريجًا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عند كتابة الورقة ، قال في بيان.
أسهل وقت لمنع جسم من ضرب الأرض هو قبل أن يضرب أحد ثقوب المفاتيح هذه ، وفقًا للصحيفة. سيؤدي ذلك إلى منع الكائن من السير على الطريق نحو التأثير في المقام الأول - وعند هذه النقطة يتطلب إنقاذ الأرض المزيد من الموارد والطاقة ، وينطوي على المزيد من المخاطر.
قام بايك ومؤلفوه المشاركون بإخراج معظم مخططات انحراف الكويكبات الأكثر غرابة عن متناول اليد ، تاركين فقط التفجير النووي والصدمات كخيارات خطيرة. وكتبوا أن التفجير النووي إشكالي أيضًا لأنه من غير المؤكد كيف سيتصرف الكويكب بعد انفجار نووي ولأن المخاوف السياسية بشأن الأسلحة النووية يمكن أن تسبب مشاكل للمهمة.
في النهاية ، هبطوا على ثلاثة خيارات للمهام التي يمكن إعدادها بشكل معقول في غضون مهلة قصيرة إذا تم رصد كويكب قاتل للكوكب يتجه نحو ثقب المفتاح:
- مهمة من "النوع 0" حيث تم إطلاق مركبة فضائية ثقيلة واحدة على الجسم الوارد ، بهدف استخدام أفضل المعلومات المتاحة حول بنية الجسم ومساره لإيقافه عن المسار.
- مهمة "النوع 1" حيث يتم إطلاق الكشافة أولاً وجمع بيانات عن قرب حول الكويكب قبل إطلاق الصادم الرئيسي ، من أجل توجيه اللقطة بشكل أفضل لتحقيق أقصى تأثير.
- مهمة "من النوع 2" حيث يتم إطلاق أداة ارتطام صغيرة في نفس الوقت الذي يتم فيه الكشف عن ضرب الجسم قليلاً عن المسار. ثم يتم استخدام جميع المعلومات من الكشاف والتأثير الأول لضبط التأثير الصغير الثاني الذي ينهي المهمة.
وكتب الباحثون أن المشكلة في مهمات "النوع 0" هي أن التلسكوبات على الأرض يمكنها فقط جمع معلومات تقريبية عن قاتلي الكوكب ، والتي لا تزال بعيدة جدًا ، وخافتة ، وأشياء صغيرة نسبيًا. بدون معلومات دقيقة عن كتلة الجسم أو سرعته أو تركيبه الجسدي ، سيتعين على مهمة التأثير أن تعتمد على بعض التقديرات غير الدقيقة ، ولديها خطر أكبر من الفشل في ضرب الجسم الوارد بشكل صحيح من ثقب المفتاح.
وكتب الباحثون أنه من المرجح أن تنجح مهمات النوع الأول لأنها يمكن أن تحدد كتلة الصخور القادمة وسرعتها بدقة أكبر. ولكنها تتطلب أيضًا المزيد من الوقت والموارد. تعتبر مهمات النوع 2 أفضل ، ولكن تستغرق المزيد من الوقت والموارد لبدء العمل.
طور الباحثون طريقة لحساب أي مهمة هي الأفضل بناءً على عاملين: الوقت بين بدء المهمة والتاريخ الذي سيصل فيه قاتل الكوكب إلى ثقب المفتاح ، والصعوبة التي ينطوي عليها تحويل مسار قاتل الكوكب المحدد بشكل صحيح.
بتطبيق هذه الحسابات على اثنين من الكويكبات القاتلة المعروفة في الحي العام للأرض ، Apophis و Bennu ، توصل الباحثون إلى مجموعة معقدة من التعليمات لمنحرفات الكويكبات المستقبلية في حال بدأ أحد هذه الأجسام يتجه إلى ثقب المفتاح.
ووجدوا أن الوقت ، حسبما وجدوا ، كان من النوع 2 دائمًا ما يكون الطريقة الصحيحة لتحريف Bennu. إذا كان الوقت قصيرًا ، على الرغم من ذلك ، كانت المهمة سريعة وقذرة من النوع 0 هي الطريق للذهاب. لم يكن هناك سوى عدد قليل من الحالات التي تكون فيها مهام النوع الأول منطقية.
كانت أبوفيس قصة مختلفة وأكثر تعقيدًا. إذا كان الوقت قصيرًا ، فعادةً ما تكون مهمة النوع الأول هي الخيار الأفضل: جمع البيانات بسرعة من أجل توجيه التأثير بشكل صحيح. مع إعطاء مزيد من الوقت ، كانت مهام النوع 2 أفضل في بعض الأحيان ، اعتمادًا على مدى صعوبة صعوبة الانحراف عن مسارها. لم تكن هناك حالات حيث كانت مهمة من النوع 0 منطقية لأبوفيس.
في كلتا الحالتين ، إذا كان الوقت قصيرًا جدًا ، لم يجد الباحثون أي مهمة ستنجح في تحويل الصخرة.
انخفضت الاختلافات بين الصخور إلى مستوى عدم اليقين بشأن كتلها وسرعاتها ، بالإضافة إلى كيفية تفاعل موادها الداخلية مع التأثير.
وكتب الباحثون أن هذه المبادئ الأساسية نفسها يمكن استخدامها لدراسة القتلة الكواكب المحتملين الآخرين ، ويمكن أن تتضمن الدراسات المستقبلية خيارات أخرى لتحريف الكويكبات ، بما في ذلك الأسلحة النووية. كلما كانت قائمة الخيارات أكثر تعقيدًا ، زادت صعوبة الحساب. في النهاية ، كتبوا ، سيكون من المفيد تدريب خوارزميات التعلم الآلي على اتخاذ القرارات بناءً على البيانات المتاحة بالضبط في أي سيناريو قاتل للكوكب.
