Robotsond ska knuffa asteroid ur kurs

När Nasa år 2017 sände ut sonden OSIRIS-REx till asteroiden Bennu för att i en veritabel nålsticksmanöver samla in asteroiddamm, var det inte bara för att ta reda på mer om solsystemets födelse.

Bennu utgör också ett verkligt hot. Inom loppet av 200 år riskerar nämligen asteroiden att kollidera med jorden, vilket skulle få katastrofala följder.

Nu ska ny teknik göra det möjligt att upptäcka farliga asteroider i ett tidigare skede, medan robotsonden Dart ska visa om asteroider som Bennu kan knuffas ur kurs.

Vi riskerar att träffas av 20 000 asteroider

Astronomerna rangordnar de hotfulla asteroiderna på en skala som kombinerar två kriterier. Det ena är risken för ett nedslag och det andra är omfattningen av den skada som nedslaget skulle orsaka.

Överst på listan står den stora asteroiden 1950 DA, som har en diameter på 1,3 kilometer. Om den skulle kollidera med jorden kan den utplåna en hel kontinent. Risken att denna bjässe skulle träffa vår planet är en på 8 300. Ett eventuellt nedslag skulle emellertid inträffa först år 2880, vilket ger oss gott om tid att vidta åtgärder.

När det gäller den 565 meter breda Bennu, som står som nummer två på listan, är situationen mer akut. År 2135 passerar Bennu jorden på endast 300 000 kilometers avstånd, vilket riskerar att förändra asteroidens bana, så att risken för ett nedslag någon gång mellan åren 2175 och 2196 når upp till en på 2 700.

Om Bennu då i stället passerar tätt förbi planeten kommer det nästan garanterat att inträffa ett katastrofalt nedslag omkring år 2200.

OSIRIS-REx observationer av Bennu kan ge forskarna ovärderliga kunskaper ifall de en dag behöver kunna påverka asteroidens kurs. Bennu har nämligen visat sig vara en förvånansvärt löst sammanhållen asteroid som består av grus och sten. Fyrtio procent av dess inre utgörs av hålrum.

Tyvärr riskerar denna porositet att medföra att ett försök att påverka Bennus bana bara skulle slita loss mindre bitar av asteroiden utan att nämnvärt förändra dess bana.

Därför ska proverna från Bennu hjälpa astronomerna att ta reda på om det över huvud taget går att förändra kursen på kolasteroider som Bennu och hur det i så fall kan ske.

Asteroidtypen utgör tre fjärdedelar av de 22 000 kända asteroider som passerar jorden inom ett avstånd av under 7,5 miljoner kilometer, och som därmed bedöms vara en potentiell risk.

Den största risken i närtid kommer emellertid från asteroider som astronomerna ännu inte har upptäckt. Detta faktum underströks när asteroiden 2019 OK för två år sedan susade förbi jorden på endast 65 000 kilometers avstånd.

Trots att asteroiden har en diameter på uppemot 130 meter upptäcktes den först dagen före passagen. Storleken motsvarar den asteroid som år 1908 exploderade i atmosfären ovanför Tunguska i Sibirien.

Den explosionen fällde 80 miljoner träd i ett skogsområde stort som Ångermanland. Om asteroiden hade exploderat över en storstad skulle katastrofen ha kostat tusentals människoliv och orsakat stora materiella skador.

Luckan på södra himlavalvet täpps till

Enligt Nasas beräkningar utgör de 22 000 kända asteroiderna bara toppen av isberget.

Stora asteroider med en diameter på över 1 000 meter är enklast att upptäcka, och astronomerna räknar med att de känner till 95 procent av dem.

Annorlunda är det med de mindre asteroiderna. Våra teleskop har bara hittat 45 procent av asteroiderna med en diameter på mellan 140 och 1 000 meter, som i likhet med Bennu potentiellt kan utplåna ett helt land, medan endast 0,15 procent av asteroiderna med en diameter på under 140 meter har kartlagts. Därför upptäcks de som regel först när de kolliderar med jorden.

Det hände senast år 2013, då en asteroid med en diameter på 20 meter föll genom atmosfären i en hastighet av över 60 000 kilometer i timmen och exploderade över staden Tjeljabinsk i Uralbergen.

VIDEO: Asteroid exploderar över Ryssland

Över 7 000 byggnader skadades och 1 500 personer behövde sjukhusvård. Större delen av de materiella skadorna var fönster som blåstes ut ur husen, medan de flesta sjukhusinläggningarna berodde på sår till följd av flygande glassplitter.

En enda dags förvarning hade möjliggjort en evakuering, medan myndigheterna med ett par dagars förvarning hade kunnat täcka för fönstren och undvikit de flesta skadorna på byggnaderna.

Nya teleskop ska varna för nedslag

Sådana förvarningar har sedan år 2015 kommit från de två Atlasteleskopen på Hawaii. Målet är att kunna ge tre veckors förvarning om en medelstor asteroid, som kan ödelägga ett land, en veckas förvarning om ett nedslag som kan lägga en miljonstad i ruiner och en dags förvarning om asteroider som den som exploderade över Tjeljabinsk.

Atlasteleskopen är dock blinda för 30 procent av himlen över södra halvklotet. Därför byggs nätverket nu ut med två teleskop i Sydafrika och Chile.

Samtidigt planerar det europeiska rymdorganet ESA fyra innovativa teleskop fördelade runtom på planeten.

Teleskopen fungerar som fasettögon och har breda synfält, som kan upptäcka alla potentiellt farliga asteroider med en diameter på ner till 40 meter innan de når atmosfären. Det första fasettögat, som byggs på Sicilien, kommer att göra sina första observationer under loppet av år 2021.

Från år 2025 kommer övervakningen att förbättras väsentligt. Då tar nämligen Nasa ett nytt rymdteleskop i bruk. Near-Earth Object Surveillance Mission (NEOSM) ska hitta 90 procent av alla potentiellt farliga asteroider med en diameter på över 140 meter och upptäcka tusentals små asteroider med en diameter på ända ner till 30 meter medan de fortfarande befinner sig långt från jorden.

Asteroid knuffas ur kurs

Om en stor asteroid befinner sig på kollisionskurs med jorden kommer vi i de flesta fall att ha flera år på oss att förhindra ett nedslag. Genom åren har fysiker, astronomer och uppfinnare föreslagit åtskilliga kreativa metoder, till exempel att spränga asteroiden i småbitar med en atombomb.

Det mest realistiska försvaret är dock att påverka asteroidens kurs långt från jorden genom att träffa den med en satellit. Den 22 juli 2021 sänder Nasa upp robotsonden Double Asteroid Redirection Test (Dart), som i oktober 2022 ska testa strategin i praktiken.

Då når Dart ut till den 780 meter breda asteroiden Didymos, runt vilken den mindre asteroiden Didymoon kretsar. Didymoon har en diameter på 160 meter.

Den 500 kilo tunga sonden Dart ska frontalkollidera med Didymoon i 21 000 kilometer i timmen. Kollisionen förväntas sänka månens hastighet en aning och påverka längden på dess 11,9 timmar långa omloppsbana runt Didymos med flera minuter, tillräckligt mycket för att teleskop på jorden ska kunna registrera förändringarna.

Ny sond analyserar skottskada

Forskarna kommer emellertid att få betydligt mer detaljerade data när ESA år 2024 sänder upp sonden Hera, som två år senare ska passera Didymos.

Under ett halvår följer Hera de två asteroiderna, då den bland annat ska bestämma Didymoons massa och mäta exakt hur mycket Darts kollision har påverkat dess bana. Kratern efter kollisionen ska också fotograferas, med en upplösning på ner till tio centimeter, medan radarskanningar av Didymoon ska visa om den – liksom Bennu – är en löst sammansatt skräphög av sten och grus.

Av de totalt 1 786 potentiellt farliga asteroider som har en diameter på över 140 meter är nämligen 75 procent porösa kolasteroider.

Erfarenheterna med Darts beskjutning av Didymoon kommer att vara brett användbara ifall en stor kolasteroid som Bennu i framtiden sätter kurs mot jorden och hotar att lägga hela Skandinavien i ruiner.