Asteróides: avaliação do risco

O investigador Clemens Rumpf tem vindo a trabalhar num programa de computador denominado ARMOR (“Asteroid Risk Mitigation and Optimization Research tool” – ferramenta de Mitigação de Risco de Asteroides e Pesquisa Otimizada), para modelar potenciais locais de impacto de asteroides e suas consequências para a humanidade. Hoje, Dia do Asteroide 2016, encontra-se no meio de um trabalho de pesquisa durante uma visita de três meses à Advanced Concepts Team da ESA, um grupo de reflexão composto por peritos que está familiarizado com a pesquisa de deflexão de asteroides.

“Tenho vindo a trabalhar no ARMOR como parte do meu doutoramento na Universidade de Southampton,” explica Clemens. “A avaliação de risco de asteroides conta atualmente com as escalas de Torino e Palermo, mas estas são números abstratos que não transmitem as consequências práticas de um impacto.

 “O programa ARMOR tenta expressar os resultados de um impacto de um asteroide de uma forma que é diretamente comparável a outros desastres naturais, usando a mesma metodologia que os governos já empregam. No caso de cheias, por exemplo, uma vez passado um certo nível de risco, a decisão é tomada para implementar equipas de resposta e construir sacos de areia.”

 “No caso de asteroides, uma resposta apropriada poderá ser distribuir tempo extra de telescópio para diminuir a nossa incerteza quanto à órbita do asteroide, ou na realidade enviar uma sonda espacial para observação local e descartar qualquer ameaça, ou, em último recurso, planificar uma operação de deflexão do género da Asteroid Impact Mission proposta na qual ESA irá participar.”

A equação fundamental de risco – adotada pelos decisores políticos do governo – é igual à ‘probabilidade’ (qual a probabilidade de o evento acontecer?) multiplicada pela ‘exposição’ (que porção de área povoada seria exposta ao evento?) e depois a ‘vulnerabilidade’ (quão violento seria o evento na realidade?). O ARMOR pode produzir resultados para esta equação a partir de Objetos perto-da-Terra (“Near-Earth Objects – NEOs”), expressados em termos de baixas esperadas, para potenciais impactos no futuro até um século.

 “A nossa exposição coletiva e vulnerabilidade a um asteroide pode ser muito elevada, com consequências severas durante um evento de grande impacto, mas há uma probabilidade de impacto geralmente baixa, com uma baixa frequência de impactos de asteroides de grande-escala ao longo da história. Assim, o risco de grandes impactos é relativamente baixo no dia-a-dia.”

 “Mas, é claro que a Terra é atingida muitas vezes por asteroides de pequena-escala – só é necessário olharmos para o céu à noite para ver as estrelas cadentes causadas por partículas do tamanho de poeiras. E uma rede global de estações de infrassom originalmente destinadas a detetar explosões nucleares ilícitas têm revelado explosões de ar à escala-Hiroshima que ocorrem na atmosfera cerca de uma ou duas vezes por ano à medida que grandes meteoros explodem. A grande explosão de ar sobre Chelyabinsk em 2013 foi uma amostra palpável em como não deveríamos ser complacentes.”

Os dados sobre asteroides do ARMOR procedem da International Asteroid Warning Network, (Rede Internacional de Aviso de Asteroides), uma iniciativa global de agências espaciais e astrónomos profissionais e amadores para a deteção e monitorização de NEOs, baseado inicialmente na observação visual com imagens de radar possíveis para corpos próximos.

 “Resume-se a ver um ponto no céu, não temos a certeza a que distância se encontra, por isso existe uma multitude de diferentes órbitas geométricas possíveis,” acrescenta Clemens. “Assim, o corredor de risco inicial à volta da Terra pode ser bastante largo e longo. Observações posteriores permitem-nos descartar muitas dessas órbitas, restringindo o corredor de risco baixo para um ponto.”

No lado terrestre, o ARMOR beneficia de uma multitude de pesquisas da era da Guerra Fria sobre os efeitos de armas nucleares, no mesmo regime de energia que os impactos de asteroides. Radiação termal, ondas de pressão e ventos tipo tornados poderiam estender-se muito longe da zona de impacto.

Variáveis-chave incluem a velocidade de entrada do corpo – asteroides provenientes de mais longe no Sistema Solar possuem velocidades relativas muito mais altas – assim como a sua massa e densidade, e ponto de impacto: terreno rochoso ou sedimentar, ou então o oceano. Tsunamis gerados pelo impacto ameaçam ser especialmente devastadores. Um site da internet da Universidade Purdue permite os seus usuários produzir os seus próprios cenários de impacto: https://www.purdue.edu/impactearth/.

 “O consenso é de que apenas conseguimos identificar até agora 1% do total de NEOs,” diz Clemens. “ A boa notícia é que 90% de todos os NEOs maiores do que 1 km de um lado ao outro, classificador como assassinos da civilização, foram encontrados. Asteroides mais pequenos apresentam um maior desafio de deteção porque estes refletem menos luz. A explosão de ar em Chelyabinskem 2013 deveu-se a um asteroide de 17 m, por exemplo.”

 “Por isso é necessário mais tempo de observação com novos telescópios para os encontrar, e o ARMOR pode ajudar a determinar o regime do tamanho dos asteroides que estes telescópios se deviam focar para reduzir eficazmente o risco de pêndulos mais pequenos.”

O ARMOR foi demonstrado à comunidade de asteroides na Conferência de Defesa Planetária 2015, e foi mostrado também ao Grupo de Planeamento e Assessoria de Missões Espaciais das Nações Unidas, considerando respostas internacionais à ameaça de impactos por asteroides.

 “Validar o Sistema é um desafio devido à escassez histórica de eventos de grande impacto bem documentados” conclui Clemens. “Mas já executamos Chelyabinsk e Tunguska através do ARMOR e os resultados estavam de acordo com o que vemos. As conclusões dos resultados do AIM e da missão internacional AIDA serão cruciais para a comunidade de defesa planetária em geral e para restringir especificamente os nossos modelos de estrutura e comportamento de impacto dos asteroides – ao deflectir a órbita de um asteroide de verdade.”

Clemens é membro da rede “Stardust”, que apoia a investigação sobre os temas de asteroides e detritos espaciais.