Přes všechny zmatky a rozbroje je na planetě Zemi v posledních desetiletích vlastně nuda. Jen málokdy se odehraje něco, co by pohnulo skutečně velkým počtem lidí. Když žádná bezprostřední nebezpečí nehrozí, tak je hledáme všude kolem nás. Tak se stalo, že v poslední době vzbudil velkou pozornost asteroid Bennu.
Existuje totiž šance, samozřejmě zcela mizivá, 1 ku 2 700, že se Bennu 25. září 2135 srazí se Zemí. Není to sice žádná skvělá pravděpodobnost a Bennu není žádný zabiják planet, i tak by to ale byla pořádná rána. Bennu má průměr kolem 500 metrů a váží asi 79 miliard kilogramů, což je prý téměř 1 700 Titaniků. Kolem Slunce obíhá rychlostí přes 28 kilometrů za sekundu. Kdyby se přece jenom srazil se Zemí, tak by kinetická energie uvolněná při jeho dopadu odpovídala asi tak explozi o síle 1 200 megatun TNT. Což je přibližně 80 tisíc Hirošim.
Vědci v tomto případě myslí na nejhorší. V laboratořích Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) mají tým, který je součástí vznikající planetární obrany Země. Proč by tedy nemohli navrhnout technologii, která by nám s takovým asteroidem pomohla? Výsledkem jejich úsilí je projekt HAMMER (Hypervelocity Asteroid Mitigation Mission for Emergency Response), což je 9 metrů dlouhý satelit o váze 8,8 tun, který by bylo možné použít k odklonění asteroidu z případného kolizního kurzu k Zemi. HAMMER je impaktor, který by se s asteroidem srazil a energií nárazu ho popostrčil na nepatrně odlišnou dráhu. Určitý počet takových srážek by měl stačit k tomu, aby asteroid jako je Bennu minul Zemi.
Americké týmy planetární obrany se věnují celkem třem směrům výzkumu a vývoje technologií, které by nás měly ochránit před kosmickými balvany. Tým NASA je zodpovědný za včasnou detekci takového nebezpečí, tým LLNL se podílí na technologii pro zvládnutí takového rizika a také na postupu pro okamžitou reakci v případě akutního ohrožení asteroidem.
Kirsten Howley a její kolegové pracují na vývoji impaktoru HAMMER. Nedávno zjišťovali, kolik by třeba takových impaktorů, aby Bennu minul Zemi, ale nerozpadl se přitom na kousky, které by mohly zkomplikovat situaci. Podle jejich výpočtů by bylo nutné takovou misi zahájit s dostatečným předstihem, nejméně 7,4 let před očekávaným dopadem asteroidu. Tento čas zahrnuje dobu nezbytnou pro konstrukci nosných raket a kosmických lodí, přípravu mise a samotnou cestu k asteroidu.
Čím dříve před dopadem asteroidu vypustíme podobné impaktory, tím méně jich bude třeba, protože budou odklánět asteroid ve větší vzdálenosti od Země. Pokud bychom měli na přípravu 10 let, tak by podle Howleyové a spol. bylo nutné použít k odklonění asteroidu Bennu 34 až 53 startů nosné rakety typu Delta IV Heavy, přičemž by každá z nich nesla jeden impaktor jako je HAMMER. Pokud bychom ale začali 25 let před očekávanou srážkou, tak by stačilo jen 7 až 11 startů takových nosných raket.
Badatelé spočítali, že jeden jediný impaktor HAMMER by na takový úkol určitě nestačil. Pro tělesa velikosti asteroidu Bennu by bylo nejspíš nutné použít nejen kinetické impaktory, ale i jaderné nálože. Jaderná exploze by poskytla mnohem více energie než pouhá srážka, což by mělo větší vliv na rychlost a dráhu asteroidu. Nebylo by to ale jako ve filmu Armageddon. Nejspíš by šlo o jaderný výbuch v určité vzdálenosti od asteroidu, který by cíl zaplavil energií a zářením. Velkou výhodou takové exploze by bylo, že na rozdíl od nárazu impaktoru bude možné nastavit účinek exploze na asteroid pomocí místa a vzdálenosti v okamžiku detonace.
Asteroid Bennu míjí Zemi každých šest let, takže ho dost důvěrně známe. Vesmír je ale plný prakticky neznámých těles, s nimž by to nebylo tak jednoduché. Proto jistě nebude od věci mít dobře připravenou planetární obranu, která bude schopná s dostatečným předstihem detekovat nebezpečí z vesmíru. A když se objeví nějaký rizikový vesmírný balvan, tak by planetární obrana měla mít k dispozici nejlépe několik různých technologií, s nimiž bude možné podle potřeby zasáhnout.
Literatura
Lawrence Livermore National Laboratory 15. 3. 2018.
Technologičtí magnáti hodlají těžit na asteroidech
Autor: Stanislav Mihulka (28.04.2012)
Žádné cykly smrti? Asteroidy bombardují Zemi asi zcela náhodně
Autor: Stanislav Mihulka (08.03.2017)
NASA využije průlet asteroidu 2012 TC4 k testu planetární obrany Země
Autor: Stanislav Mihulka (01.08.2017)
Diskuze:
to jsou samé nárazy a výbuchy
Jakub Beneš,2018-03-24 00:18:09
přijde mi to hodně riskantní, protože se můžeme po mnohaletém snažení netrefit. jakto že nikdo nezmínil nějaký hodně výkonný laser, kterým bychom to když ne přeřízli tak třeba nahřáli jednu stranu a slunce se už postará o zbytek? už se tu na oslu několik let spekuluje o laserovém pohonu kosmických lodí (laser bude u země a bude loď tlačit a urychlovat) a tady je ideální příležitost jeho aplikace a nic? :) nikdo ani slovem? přitom o nich psal dokonce i pan mihulka, autor článku. já jsem rozhodně pro alternativní odchýlení bennu laserem, než malými impaktory nebo jadernými výbuchy v blízkosti. a že by to musel být velký a silný laser, který by se dlouho stavěl si uvědomuju. ale tak máme na jeho stavbu sto let. je jasné že v té době to k dispozici úplně v pohodě může být.
Re: Budeme je zasypávat ojetými Teslami
Ondřej D,2018-03-23 12:30:43
Konečně nějaký konstruktivní příspěvek.
Vesmírní Balvani Nás milují, protože se s Námi srazí pouze rychlostí 11,5 km/s
Josef Hrncirik,2018-03-23 12:36:14
Jak plyne z tonáže 1200 Mt TNT na plně naložených, rychle se potápějících 1700 Titanicích.
Základní jednotka energie při mezinárodním Doomsday clearing: 1 t TNT = 4 GJ a již jen oběžná rychlost Země je cca 30 km/s.
Proč se Bennu courá jen 28 km/s?
Car bombe obohacená plášti z českého ochuzenéhu U měla mít cca 100 Mt
Josef Hrncirik,2018-03-23 12:59:27
Při hmotnosti cca 10 t by se rozptýlila na částice max. efektivní rychlosti cca 9000 km/s do sféry, tj. do blízké plochy by se i odrazem přenesl impulz cca 4/3*10*9000 t.km/s = 12000 t.km/s = cca 2.10**-5 impulzu Balvanu.
Při pasivním impaktu řekněme optimisticky až 60 km/s by ale byl efekt 9000/60 = 150 x menší, nejspíš ale při 30 km/s cca 300x menší.
Re: Car bombe obohacená plášti z českého ochuzenéhu U měla mít cca 100 Mt
Ondřej D,2018-03-23 13:07:50
No, je to jako flusbrokem odklánět rozběhnutého divočáka.
Re: Re: Car bombe obohacená plášti z českého ochuzenéhu U měla mít cca 100 Mt
Josef Hrncirik,2018-03-23 13:44:15
4 MJ/kg = cca 3 km/s.
10 km/s taví a vypařuje.
100 Mt TNT by bylo cca 10 Mt hmoty 10 km/s, tj. krychle 215 m.
Balvan by mohl klidně přijmout až cca 1/10 této reakce; určitě 1/100.
Jeho povrch se vypaří jako raketové palivo.
Re: Re: Re: Car bombe obohacená plášti z českého ochuzenéhu U měla mít cca 100 Mt
Ondřej D,2018-03-23 14:33:52
A kráter by posloužil jako odrazivá parabolická tryska.
Re: Re: Re: Car bombe obohacená plášti z českého ochuzenéhu U měla mít cca 100 Mt
Ondřej D,2018-03-23 15:03:33
V případě větších těles, by se vybombardovala spalovací dutina/komora.
Re: Re: Car bombe obohacená plášti z českého ochuzenéhu U měla mít cca 100 Mt
Josef Hrncirik,2018-03-23 21:04:57
Oni ho ale trefí 10 let předtím, než se o něm dozvíte a vychýlí ho z Jeho Věčné Dráhy, aby ho omylem nasměrovali lépěji na Nás.
Aby Nás neminul tj. cca 13 000 km průměr Země při dopusťme 13 km/s má okno cca 1000 s řekněme z cca 100 let na čekané, tj. nesmí váhat více než 1ks/100.32Ms = 3.10**-10
Pakliže s touto chybou drcnutím změníme jeho impulz, buď ho odžduchneme, nebo PRÁVĚ naopak přivoláme. Mám dojem, že pasivní impakt (který se dobře trefil) měnil impulz cca 2/300.10**5 = 666*10-6
Na první pohled je vidět, že to je Číslo Odpůrce Akbarova.
Dokáže naházet na Zem i velmi vzdálená a bezpečná vrakoviště.
Re: Re: Re: Car bombe obohacená plášti z českého ochuzenéhu U měla mít cca 100 Mt
Pavel Nedbal,2018-03-24 19:24:17
Oni ho ale trefí 10 let předtím, než se o něm dozvíte a vychýlí ho z Jeho Věčné Dráhy, aby ho omylem nasměrovali lépěji na Nás.
Máte naprostou pravdu. S dnešní technikou sotva realizovatelné, bohužel, jak jsem již připomenul, výpočet polohy tělesa v soustavě mnoha gravitujících těles na deset let dopředu je pravděpodobně zcela nemožný. To není o fyzice, ale o pravděpodobnosti.
Planet-killer
Simon Brandejs,2018-03-23 08:47:51
Kdyby nás letělo něco většího, co takhle postavit atomovku o 200 Mt - Tsar bomba (dosud nejsilnější) měla 50 Mt - původně se počítalo se 100, ale plán byl snížen, kvůli obavě, že k reakci přidá i okolní hmota - začaly by se štěpit sekundární produkty výbuchu - a tak pořád dále - až by z planety/asteroidu zůstal prášek a pár částic. Nedokázali bychom tím zlikvidovat i ten měsíc? (i když komu by se chtělo něco takového stavět na povrchu naší planety...)
Re: Planet-killer
Vojtěch Kocián,2018-03-23 09:36:57
Car bomba byla zredukována nikoliv kvůli obavám z řetězové reakce, do které by se zapojila celá planeta, ale kvůli množství jaderného spadu. Původně měla mít plášť z uranu, který by se proudem neutronů z fúze ve vnitřní části bomby. Právě štěpné reakce produkují nejvíc spadu, proto byl uran nahrazen olovem, které se štěpit nebude.
Takto jednoduše se planet killer nejspíš udělat nedá.
Re: Re: Planet-killer
Simon Brandejs,2018-03-23 10:46:11
Kvůli spadu nejspíš taky - teorie toho, že se začne při určité intenzitě reakce štěpit i běžná hmota nebyla z pochopitelných důvodů nikdy otestována :D .
Re: Re: Re: Planet-killer
Jiří Novák,2018-03-23 11:50:44
"Kvůli spadu nejspíš taky - teorie toho, že se začne při určité intenzitě reakce štěpit i běžná hmota nebyla z pochopitelných důvodů nikdy otestována :D ."
- Tak to by mě docela zajímalo. Cožpak by se nedal vzít vzorek např. křemene a bombardovat ho proudem částic o dané energii?
Re: Re: Re: Planet-killer
Petr Kr,2018-03-23 11:53:45
Na takové kokotiny nedá ani Brusel euro. Tato "teorie" odporuje Einsteinovi (E=m*c2) a také ty největší hvězdy v praxi potvrdily, že lze velkou intenzitou energie slučovat atomy, ale ne štěpit.
Proč zkoumat, že něco nefunguje? Není to kravina?
Re: Re: Re: Re: Planet-killer
Petr Kr,2018-03-23 11:55:12
Takovým průkopníkem slepých uliček není jen Cimrman?
Re: Re: Re: Re: Planet-killer
Simon Brandejs,2018-03-23 12:21:26
Mea culpa. Fůzovat, ne štěpit. (Tsar byla taky termojaderná (ne-jaderná)) - uhlík není v tabulce prvků zas tak daleko, aby se nemohl přidat. Otázka je pak, z čeho je ten asteroid.
Re: Re: Re: Re: Re: Planet-killer
Jan Novák9,2018-03-24 20:03:20
Každá termojaderná je v první řadě jaderná. Jaderná (štěpná=uran nebo plutonium) bomba funguje jako roznětka a vytvoří tlak a teplotu aby se termojaderná reakce vůbec rozběhla. Ono 10 000 000 stupňů a miliony atmosfér jen tak snadno nenafoukáte ani dobrou pumpičkou a nad kahanem. Termojaderná reakce není řetězová, nedokáže udržet sama sebe kromě nitra hvězd kde tlak a teplotu udržuje skoro milion kilometrů vodíku a gravitace asi 10 G - probíhá dokud je vhodná teplota a tlak.
Slučovat cokoliv těžšího než vodík nebo helium vyžaduje mnohonásobně vyšší teploty a tlaky. Čím těžší prvek tím vyšší teplota a tlak je potřeba a tím menší energie se uvolní. U železa je to vyrované a za ním je získaná energie menší než spotřebovaná.
Energie výbuchu se velice rychle rozptýlí a termojaderná reakce se zastaví = no planetkiller here.
Re: Re: Planet-killer
Ondřej D,2018-03-23 11:14:23
Spad byl u Tzara minimální, protože ho odpálili tři kilometry ve vzduchu. Delta Bravo s pětinovým výkonem udělalo mnohem větší bordel. Dál se to nezvětšovalo, protože měli staženou prdel, že se zapálí atmosféra, to je ověřený fakt.
Re: Re: Re: Re: Planet-killer
Petr Kr,2018-03-23 12:13:22
Bravo nebo Vpravo, Car nebo Tsar, není to jedno? Když někdo neví, že rusové píší azbukou a že angláni to přepisují podle své eibicidi, tak se nelze divit, že se tu bazíruje na kravině, ale fyzika nějak chybí.
Energia a ziarenie?
Radoslav Porizek,2018-03-23 00:48:08
"Nejspíš by šlo o jaderný výbuch v určité vzdálenosti od asteroidu, který by cíl zaplavil energií a zářením."
Energia a ziarenie by astreoidom pohli iba zanedbatelne.
Dolezite by boli ulomky satelitu urychlene vybuchom, ktore by zasiahli asteroid a tak mu odovzdali hybnost - popostrcili by ho.
Co sa tyka nadpisu clanku, tak HAMMER Zemi vo vseobecnosti neochrani, ved aj na ten 500 metrovy asteroidik by ich bolo treba niekolko. Ak by na Zem letelo nieco velkosti Mesiaca, tak sme v ...
Ale inac palec hore takymito aktivitam. Narozdiel od boja proti klimatickym zmenam a ostatnym zelenym nezmyslom, ide o skutocnu ochranu zivota na Zemi.
Re: Energia a ziarenie?
Vojtěch Kocián,2018-03-23 07:43:55
Jaderný výbuch by satelit kompletně odpařil, takže žádné úlomky by nebyly. Tlak záření moc velký není, ale ohřeje povrchové vrstvy natolik, že se jich část odpaří a zafunguje jako reaktivní pohon. Přitom je minimální šance, že by se asteroid roztrhl oproti alternativám jako výbuch na povrchu nebo pod povrchem.
Na větší asteroidy by to samozřejmě nestačilo, ale i ty malé jsou hrozbou a něčím začít musíme. Naštěstí bludná tělesa velikosti Měsíce se ve Sluneční soustavě nevyskytují.
Re: Re: Energia a ziarenie?
Radoslav Porizek,2018-03-23 23:16:54
Ono je z hladiska mechaniky celkom jedno, ci by to boli velke ulomky, alebo by to na asteroid dopadalo po jednotlivych molekulach/atomoch - odovzdana hybnost by bola zhruba rovnaka.
Ohrev a vyparovanie povrvhu na jednej strane asteroidu dava zmysel, akurat ze ide o dost nestabilny pohon: az by nesiel presne proti tazisku, teleso by zacalo rotovat a reaktivny pohon by neposobil sustredene jednym smerom. Nehovoriac o tom, ze asteroid by mohol rotovat uz predtym.
Re: Re: Re: Energia a ziarenie?
Josef Hrncirik,2018-03-24 09:11:40
Vypařování civilistů probíhá mnohem rychleji než ev. i preventivní rotace.
Re: Re: Energia a ziarenie?
Stepan H****s,2018-03-27 10:35:22
U toho ohřátí povrchu bych byl opatrný. Předpokládám, že si Bennu jen tak klidně neletí, ale také rotuje a pak spočítat kam to zrovna postrčí ten šutr než se přestane povrch odpařovat bude spíše nereálné.
Re: Energia a ziarenie?
Jiří Novák,2018-03-23 11:54:29
A co poslat asteroidu do cesty jiný menší vesmírný objekt? Hybnost impaktu zůstane zachována, ale navýší se hmotnost objektu asteroid+impaktor a tím pádem by se měla změnit i dráha, ne? Měl jsem fyziku naposled na gymplu, tak kdyžtak dejte vědět proč by to nešlo.
Jinak ochrana přírody je stejně nutná jako ochrana před nebezpečím zvenku. Bylo by tragikomické odvrátit asteroid a potom vychcípat v důsledku rozvratu ekosystému.
Re: Re: Energia a ziarenie?
Petr Kr,2018-03-23 12:07:07
Teoreticky je možné prakticky cokoliv. Ale kde vezmete ten menší objekt, jak dlouho ho budete navádět na kolizní dráhu, kdo zaručí, že se to "slepí", kolik energie to sežere atd.? Nebude pak potřeba 10x více času a 10x více "kladiv"?
Je jednodušší sestřelit letadlo raketkou nebo ho teroristi raději srazí malým letadlem, které ukradnou na opačné straně Země a 10x natankují plnou, než tam doletí a pak se nakonec netrefí nad správným místem a trosky nespadnou nad městem, ale do oceánu?
Re: Re: Re: Energia a ziarenie?
Jiří Novák,2018-03-23 18:07:06
No to by se muselo pochopitelně spočítat. Mně jenom zajímá, jestli to v principu jde.
V analogii s teroristy - můžu sestřelit letadlo raketkou, ale mám hodně slabé raketky a tak jich budu potřebovat několik a pokaždé se musím trefit. Nebo navedu na kolizní kurs dvě letadla, kterých je tam ve vzduchu plno a která by se normálně minula.
Re: Re: Re: Re: Energia a ziarenie?
Petr Kr,2018-03-26 07:49:38
Takže jste pochopil, že to v principu nejde?
Jestliže si někdo představuje "provoz" okolo Země jako nad letištěm u Frankfurtu, asi mu nebude stačit vysvětlit, že se tam "nahoře mezi hvězdami" nezatáčí kormidly. Zapomněl jste navíc, že máte jen jedno letadlo a druhé musíte "navést" těma raketkama. Přemýšlet více a dříve než něco napíšu! To je moje rada pro tento týden.
Projekt Orion
Ondřej D,2018-03-22 21:51:14
V takovém pěkném filmu o příletu neutronové hvězdy do Sluneční soustavy, použili pro pohon evakuační lodi sérii jaderných explozí, jinak známou pod názvem projekt Orion. Zvláštní, že ze všech hypotetických a hlavně realistických pohonů si tým odborníků vybral právě tento. Možná by se asteroidy nemusely zasahovat přímo, ale jen poblíž a odkláněly by se jadernými "glancing blows".
Příliš složité
Exa Malina,2018-03-22 20:15:49
A nestačilo by použít nějaký časopis s vysokým impakt faktorem?
Jaká nová fyzika?
Pavel Nedbal,2018-03-22 19:43:57
Vážený pane Krnici,
co to máte (a nejen Vy) s tou "novou fyzikou"? Myslíte MOND, nebo něco podobného?
I kdyby nějaká taková fyzika existovala (ač si myslím, že neexistuje a že není důvod nedůvěřovat panu Newtonovi upravenému panem Einsteinem), to podstatné je, že 1) nejsme schopni přesně ten šutr v prostoru lokalizovat, ale hlavně, 2) je to problém více než dvou těles, což principiálně nejde jinak, než numericky a tím pádem i ne zcela přesně.
Přeji příjemný večer.
Re: Jaká nová fyzika?
Ondřej D,2018-03-22 20:51:23
Nová fyzika znamená výklad známého novým způsobem, nové fyzikální paradigma. Jedna možnost je elektrický vesmír, který gravitaci vykládá jako chaotický elektromagnetismus. Druhá možnost je, že gravitace, anebo pohyb těles obecně, je reakční, klasickému vnímání gravitace zrcadlový efekt, vznikající vlivem tlaku prostoru. Einstein udělal na prostoru uzel, který deformoval pole dovnitř. Hmota však může prostor deformovat vně, a být v něm lokalizována podobně jako tenisový míček, který se zasekl v tenisové raketě. Trojrozměrná prostorová síť hmotu stlačuje a dává jí směr pohybu i energii pohybu.
Re: Re: Jaká nová fyzika?
Ondřej D,2018-03-23 00:20:11
Obecně se dá říct, že teoriím pole, které by mělo nějaké aktivní vlastnosti a převracelo vnímání naruby, fyzika není příliš nakloněna. Stačí připomenout, že například již experimentálně vyloučila existenci éteru.
Re: Re: Re: Jaká nová fyzika?
Vaclav Prochazka,2018-03-26 00:09:39
Teorie éteru nikdy tak úplně vyloučena nebyla, jen byla nahrazena teorií zakřiveného prostoročasu.... Lze zkonstruovat teorie éteru, které nejsou v rozporu s pozorováním - částečně strhávaný éter atp...
Re: Jaká nová fyzika?
Milan Krnic,2018-03-22 21:08:53
Inu, když tou současnou nedokážeme popsat šutr, resp. náš lokální systém na pár let dopředu, ale Vesmír na miliardy let dozadu ano, něco to znamená. Hle, a konspirace je na světě. Důvěřovat je potřeba hlavně sám sobě (jsou na to případně i kurzy), uznávám, o dost více, než je potřeba toho nového fyzika. :)
Re: Jaká nová fyzika?
Vaclav Prochazka,2018-03-26 00:06:03
Dobrý den,
úplně nerozumím tomu, proč by měl být problém tří a více těles řešitelný principiálně pouze numericky... To že v současnosti používáme pro analytické výpočty diferenciální rovnice a přitom je neumíme řešit neznamená, že tato situace musí trvat navěky ne?:-)
Kolik problémů se podařilo zjednodušit fraktální geometrií například? Pokud jde o nepřesnosti, tak ty nejsou vázané pouze na numerické metody přece. Ono i když postavíte nádhernou rovnici, kterou umíte řešit analyticky, ještě neznamená, že jste do ní zahrnul opravdu všechny vlivy. Pokud jde o problém gravitace a nebo všech polí, pak si musíte určit mez, kdy prohlásíte, že vliv nějakých těles je zanedbatelný a kdy už není. Fyzika je uměním zanedbávat. Problém je, že velmi často toho zanedbáme příliš mnoho, ale to je zřejmě nevyhnutelné. Nicméně nemá to nic společného s numerickým řešením problému.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
