ESA tutkii mahdollisuuksia maapallon suojelemiseksi

Solar sailing demonstrator
Earthguard 1 käyttäisi liikkumiseensa aurinkopurjetta
26 Maaliskuu 2003

ESA PR 19-2003. Kesäkuun viimeisenä päivänä 1908, hyvin aikaisin aamulla, läntisen Siperian metsien päällä näkyi hyvin kummallinen ilmiö: suuri tulipallo putosi halki pilvettömän taivaan ja räjähti kahdeksan kilometrin korkeudessa pyyhkien 2000 neliökilometrin alueelta puut kumoon.

Tunguskan kylä sai elämänsä aamuherätyksen, mutta onneksi tapauksesta ei koitunut haittaa juuri kenellekään. Taigalla ei ollut paljoa asutusta, joten kymmenen megatonnin ydinpommia (noin 500 kertaa Hiroshiman atomipommin energiaa) vastannut räjähdys tuhosi vain metsää. Jos kooltaan arviolta kahden tenniskentän kokoinen Tunguskan kappale olisi pudonnut Lontoon tai Pariisin päälle, olisi aamu ollut miljoonien ihmisten viimeinen aamu.

Onneksi Tunguskan tapauksen kaltaiset kosmiset törmäykset ovat hyvin harvinaisia. Arvioiden mukaan 50-metrisen kappaleen törmäyksiä Maahan tapahtuu noin 100-300 vuoden välein, ja suurempien, noin kilometrin halkaisijaltaan olevien kappaleiden törmäyksiä muutaman tuhannen vuoden välein. Sellaisen isku voisi hävittää kokonaisen valtion ja saada aikaan huomattavia maailmanlaajuisia ilmastomuutoksia. Vaikka kappale osuisi valtamereen, ei tilanne olisi juurikaan parempi, koska se synnyttäisi valtavan hyökyaallon (tsunamin), joka huuhtoisi tuhansien kilometrien matkalta ranta-alueita autioiksi.

Avaruusajan Don Quijote taiteilijan silmin

Viime aikoina parantunut tietoisuus kosmisten törmäysten todennäköisyyksistä ja vaikutuksista on ajanut tutkijoita etsimään ja luokittelemaan paremmin avaruudessa olevia, mahdollisesti maapalloa uhkaavia kappaleita. Nämä tunnetaan nimellä "NEO-kappaleet" niiden englanninkielisen nimen Near Earth Object mukaisesti. Vaikka paljon työtä onkin jo tehty, on edessä vielä suuri rupeama, ennen kuin aurinkokunnassa olevat miljoonat Tunguska-luokan kappaleet on löydetty ja luetteloitu. Vasta sen jälkeen voimme kunnolla ennustaa törmäyksiä ja ryhtyä ennaltaehkäiseviin toimiin.

Eri puolilla maapalloa on käynnissä useita hyvinkin edistyksellisiä etsintäohjelmia, mutta todellista edistystä saavutetaan vasta sitten, kun etsintää aletaan tehdä myös avaruudessa olevilla havaintolaitteilla. Vain niiden avulla voidaan havaita koko ympäröivää avaruutta lähes 24 tuntia vuorokaudessa, jolloin yleensä Auringon kirkkauden alle peittyvien Maan rataa leikkaavien NEO-kappaleiden havaitseminen on tehokasta.

The Simone microsatellite
SIMONE-suunnitelman mikrosatelliitti ohittamassa asteroidia

Euroopan avaruusjärjestö ESA ohjasi viime heinäkuussa yleistutkimusohjelmansa rahoista varoja kuuden vaihtoehtoisen avaruuden kappaleita kartoittavan avaruusaluksen alustavaan suunnitteluun. "Nämä kuusi ehdotusta valittiin siksi, että ne pystyvät parhaiten vastaamaan olennaisiin NEO- kysymyksiin. Eli selvittämään kuinka paljon niitä on, millaisia ovat niiden koot ja massat, ja ovatko ne tiiviitä kappaleita vai löyhästi kasassa pysyviä kivikasoja", kertoo Andrés Gálvez, ESAn edistyneitä suunnitelmia pohtivan ryhmän johtaja Euroopan avaruustekniikan tutkimuskeskuksesta ESTECistä. "Tarvitsemme paljon tietoa näistä kohteista ennen kuin voimme kehittää erilaisia tapoja niiden törmäysuhilta suojautumiseen."

"Tarvitsemme kahdenlaisia lentoja. Ensimmäiseksi meidän pitää tehdä erikoistuneita kaukoputkia, jotka voivat havaita mahdollisimman paljon kappaleita, minkä jälkeen niiden havaintojen avulla voidaan laskea kappaleiden kiertoradat. Ratalaskujen perusteella voidaan arvioida miten suuren riski kullakin kappaleella on törmätä Maahan tulevaisuudessa."

"Toiseksi on tärkeää tietää enemmän näistä kappaleista, joten meidän tulee lähettää luotaimia tutkimaan muutamia kappaleita läheltä - avaruusalukset voivat lentää vain niiden ohitse tai asettua tutkimaan niitä pitemmäksi aikaa. Luotaimien avulla kykenemme määrittämään tarkemmin NEO-kappaleiden kokoja, koostumuksia, tiheyttä, sisäistä rakennetta ja niin edelleen. Jos haluamme estää niitä törmäämästä Maahan, niin meidän pitää tietää varsin paljon niiden olemuksesta, jotta kykenemme kehittämään sopivia tekniikoita kappaleiden hajottamiseen tai poikkeuttamiseen."

Periaatteessa Maata mahdollisesti uhkaavat kappaleet voidaan jakaa kahteen kategoriaan, komeettoihin ja asteroideihin, joista komeetat ovat höttömäisiä jään ja kiviaineen sekoituksesta koostuvia kappaleita, ja asteroidin kiinteitä kivimöhkäleitä. Tunguskan törmääjän olemuksesta on kiistelty kohta vuosisadan ajan, joten tietoa kappaleiden olemuksesta tarvitaan lisää.

ESAn hahmottelemat kuusi suunnitelmaa ovat seuraavanlaisia:

Don Quijote: Ehdotus koostuu kahdesta avaruusaluksesta, joiden tehtävänä on tutkia tekniikoita asteroidin ohjaamiseksi sivuun mahdolliselta törmäysradalta. Hidalgo-niminen luotain ohjataan törmäämään noin 500 metriä halkaisijaltaan olevaan asteroidiin noin 10 kilometrin sekuntinopeudella (36 000 km/h). Sen kumppani, Sancho, tarkkailisi törmäystä kauempaa sekä lähettäisi mittalaitteita myös asteroidin pinnalle havaitsemaan suurinopeuksisen törmäyksen vaikutuksia. Tämä suunnitelma tuottaisi kiinnostavaa tietoa asteroidin sisäisestä rakenteesta.

Earthguard 1: Tämän ehdotuksen mukaisesti johonkin luotaimeen, joka lentää tutkimaan sisemmän aurinkokunnan kohteita (esimerkiksi ESAn Merkuriukseen lähetettävään BepiColombo -luotaimeen), liitettäisiin pieni teleskooppi. Se havaitsisi lennon aikana noin satametrisiä ja sitä suurempia Maan radan kanssa ristiin lentäviä kappaleita, joiden havaitseminen maanpäällisin kaukoputkin on hyvin hankalaa.

EUNEOS: Suunnitelma on perinteinen kaukoputki, NEO-kappaleiden etsimiseen erikoistunut keskikokoinen avaruusteleskooppi, jonka tehtävänä olisi havaita ja paikantaa vaarallisimmat mahdolliset törmääjät silloin, kun ne ovat radoillaan Venuksen kiertoradan sisäpuolella. Laite kykenisi havaitsemaan noin 80% kaikista uhkaavista kappaleista aina muutaman sadan metrin halkaisijaltaan oleviin kappaleisiin saakka. Laskelmien kukaan työhön kuluisi noin viisi vuotta, ja kun löydettyjä kappaleita havaitaan useita kertoja niiden ollessa ratojensa eri osissa, saadaan kiertoradadat määritettyä hyvin suurella tarkkuudella.

ISHTAR: Sen lisäksi, että laite tutkisi jonkun NEO-kappaleen massaa, tiheyttä ja sen pinnan ominaisuuksia, luotaisi avaruusalus kappaleen sisärakennetta ja koostumusta tutkan avulla. Tutkatomografian avulla pystytään sondaamaan kappaleen pinnan alle ja kuvaamaan sen sisustaa.

SIMONE: Suunnitelma koostuu viidestä pienestä mikrosatelliitista, jotka lentäisivät tutkimaan eri tyyppisiä uhkaavia asteroideja, joiden halkaisijat vaihtelevat 400 metristä kilometriin. Kussakin aluksessa olisi valikoima tieteellisiä tutkimuslaitteita, joiden avulla ne voisivat määrittää kohteidensa perustietoja ja ominaisuuksia. Pikkualuksien työntövoimalähteenä olisivat ionimoottorit.

Remote observation of NEOs from Space: Ehdotus lähettäisi avaruuteen kookkaan tähtitieteellisen teleskoopin, joka voisi etsimisen lisäksi havaita tehokkaasti mahdollisia törmääjiä ja niiden ominaisuuksia.

"Ehdotukset ovat erinomaisia ja ne ovat kaikki paitsi edullisia, niin myös teknisesti toteuttamiskelpoisia", toteaa ESAn edistyneiden suunnitelmien toimiston johtaja Franco Ongaro ja jatkaa kertomalla, että nämä tammikuussa päättyneet alustavat tutkimusohjelmat toimivat hyvänä pohjana jatkosuunnitelmille. "Keskustelemme nyt toteuttamisesta niin ESAn sisällä kuin kansainvälisten kumppaniemme kanssa ja pyrimme ratkaisemaan miten pääsemme tästä eteenpäin."

Lisätietoa:

ESA Media Relations Service
Puh: +33 1 53 69 7155
Fax: +33 1 53 69 7690

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.