Ohrožení z vesmíru: Srážka s cizím tělesem

Vědci se totiž ani až tak neobávají nukleární katastrofy, jako právě srážky planety s cizím vesmírným tělesem. Zatímco jaderné zbraně podle Schweickarta nejsou na takové úrovni, aby dokázaly v jediném konfliktu Zemi zničit, stačil by jediný zásah meteoritu, aby se tak stalo. V historii planety Země to zatím odnesli pouze dinosauři, podle vědců je ale jen otázkou času, kdy podobný osud může potkat lidstvo. Zjišťují proto, jak by se případná kolize s asteroidem dala odvrátit. Zapomeňte na Bruce Willise s partou naftařů, boj proti tělesům z vesmíru má být především založený na inteligentních technologiích.

Bývalý americký astronaut Russel Schweickart, který řídil lunární modul na misi Apollo 9 a pomáhal tak připravit let na Měsíc, pracuje na vývoji technologie, která by pomohla lidstvu v boji proti asteroidům. Pilot vesmírného modulu je totiž do budoucna považuje za významné ohrožení naší planety.

„Sice jsme neměli možnost poznat dinosaury osobně, ale víme, jak a proč skončili. Asteroidy trefily zemi už milionkrát. Vidíme je noc co noc jako padající hvězdy. Čím jsou větší, tím je situace komplikovanější. Je jen otázkou času, kdy jeden z těch větších trefí naši planetu. A dokud máme šanci proti tomu něco dělat, tak bychom měli,“ řekl bývalý pilot novinářům Spiegelu.

Prevence a sledování kosmických těles

Globální problémy lidstva vznikají lidským vědomím (s výjimkou přírodních katastrof) - přetváření okolního prostředí ekologické problémy. Ohrožení z vesmíru - srážce s cizím tělesem nelze srážce zabránit řešení: prevence - sledování drah kosmických těles a předpověď pravděpodobnosti srážky v minulosti - srážka Země s menší planetou - vznik Měsíce; srážka Země s velkým tělesem v období druhohor → vyhynutí dinosaurů novější historie - pád Tunguzského meteoritu - do neobydlené části Sibiře (poč. 20. století).

Do naší atmosféry vstupují cizí vesmírná tělesa překvapivě často. V průměru nás navštíví nějaké těleso o velikosti jednoho metru jednou za měsíc. „Většinou ale jde o menší objekty, které po vstupu do atmosféry shoří,“ připomíná Petr Pravec z Astronomického ústavu AV ČR. Vědci je označují jako bolidy. Petr Pravec vede výzkumnou skupinu planetek v Astronomickém ústavu AV ČR v Ondřejově.

Čtěte také: Uloz.to a autorské právo

Objekty o velikosti nad 20 metrů dopadnou na povrch Země průměrně zhruba jednou za sto let, ty ještě větší, do 600 metrů, jednou za asi půl milionu let - ty už mohou svým působením vyvolat negativní globální efekt. Srážka s takzvaným blízkozemním asteroidem, jakou známe z katastrofických filmů, je sice nepravděpodobná, ale rozhodně není vyloučená. I velká tělesa totiž naši planetu míjejí takřka neustále. Ve vzdálenosti geostacionárních družic proletí okolo Země desetimetrový objekt v průměru jednou za 70 dní. To neznamená, že by nám od poslední vesmírné katastrofy ubíhal pomyslný časový odpočet. Návštěva asteroidu je vždy v režii náhody. Přesto je žádoucí si o možném nebezpečí udržovat přehled.

Proto NASA již před lety iniciovala plán Asteroid Watch, který má zmapovat na 90 % blízkozemních těles s velikostí nad 140 metrů. Odborníci se totiž domnívají, že objekty o podobných a větších rozměrech by mohly být pro naši civilizaci nebezpečné.

Asteroidy a jejich charakteristika

Naprostá většina planetek, což je fyzikálně přesnější pojmenování pro asteroidy, je koncentrovaná do několika oblastí Sluneční soustavy, takzvaných pásů. Ten nejbližší, nazývaný hlavní pás asteroidů, se nachází v prostoru mezi Marsem a Jupiterem. Hlavní pás svým tvarem připomíná asi 150 milionů kilometrů široký nafukovací kruh nebo americkou koblihu. Odborně se takový tvar nazývá torus. Podle odhadů se v tomto pásu nachází možná až miliarda objektů.

Některé z nich nejsou větší než oblázek, ale najdeme tady také miliony objektů s průměrem větším než jeden kilometr. Největší známý obyvatel pásu je se svými 945 kilometry Ceres. Pak následuje Pallas, Vesta a Hygiea. Jen tato čtveřice dohromady tvoří 62 % celkové hmotnosti veškerého materiálu v pásu. Už jen samotný Ceres v sobě nese asi 39 % celé hmoty. Je to dáno tím, že pás není nikterak celistvý. Právě naopak. Jeho hmota je tak řídce rozptýlená, že pokud bychom stáli na kterémkoli asteroidu v pásu, neměli bychom v dohledu pouhým okem žádný jiný. Průměrná vzdálenost mezi nimi činí asi jeden milion kilometrů.

Planetky se neshlukují jen v tomto hlavním pásu, ale také v mnohem vzdálenějším Kuiperově pásu, který se nachází až za oběžnou drahou Neptunu. Jeho nejbližší bod najdeme ve vzdálenosti asi 30 astronomických jednotek od Slunce. Kuiperův pás je přibližně dvacetkrát širší než pás hlavní a jeho hmotnost až dvousetnásobná. Od roku 1992, kdy byl objeven, vědci zmapovali asi tisícovku zdejších, převážně velkých objektů. Odhadem se ale v pásu nachází přes 70 tisíc těles s rozměry nad sto kilometrů.

Čtěte také: Rizika pro jakost vody

Objev prvního asteroidu

Objev prvního asteroidu, kterým byl již zmíněný Ceres, se datuje k 1. lednu 1801. Tehdy, kolem osmé hodiny večerní, řeholník a astronom Giuseppe Piazzi, zakladatel observatoře v italském Palermu, učinil významný objev. V jednom z ramen souhvězdí Býka pozoroval malý zářivý bod, jakousi poměrně slabou hvězdu. Přesně zaznamenal jeho pozici, a jak bylo jeho zvykem, druhý den se na tutéž část oblohy podíval znova. Jenže svou hvězdu už nenašel, alespoň tedy ne na stejném místě - pohnula se. Posun nejprve přisoudil chybě ve vlastních záznamech z minulého večera, ale již v noci na 4. ledna, kdy sledoval, jak objekt po obloze neustále putuje, došel k názoru, že objevil novou kometu.

Přestože dal Piazzi o objevu vědět veřejnosti, trvalo mu delší dobu, než se odhodlal napsat dvěma zahraničním kolegům, renomovaným astronomům, z nichž s jedním se osobně přátelil. Právě jemu se v dopise svěřil se svými pochybnostmi: jeho kometa, ačkoli blízko Slunce, postrádala okolní oblak prachu, a navíc byl její pohyb na tento typ objektu příliš pomalý a uniformní. Svůj vlastní názor měl i německý astronom Johann Elert Bode, který pojal podezření, že Piazziho kometa je ve skutečnosti dosud neznámá planeta Sluneční soustavy nacházející se mezi Marsem a Jupiterem. Takovou se ostatně snažil již řadu let prokázat.

Piazzi si zvolil jméno Ceres Ferdinandea. První část jména odkazovala na římskou bohyni úrody a patronku Sicílie, druhá sloužila k poctě tehdejšího panovníka Ferdinanda III. Sicilského. Odkaz na krále ale nakonec Piazzi po námitkách odstranil. Zkrátka proto, že jméno bylo moc dlouhé.

Jak jim budeme říkat?

Když o rok později slavný astronom William Herschel prezentoval britské Královské vědecké společnosti nejnovější pokroky v pozorování vesmírných objektů, pečlivě rozlišil mezi klasickými planetami a novým typem tělesa, které se zdálo jasné jako hvězda, ale nemělo vlastnosti velkých planet. Nazval ho asteroid, ze starořeckého asteroeidēs, ve volném překladu „hvězdě podobný“ nebo „mající tvar jako hvězda“. Do jeho pojmenování tak vložil odkaz na způsob, jakým bylo toto těleso objeveno. Jakkoli poeticky nám může Herschelovo pojmenování nových vesmírných objektů znít, trvalo více než sto let, než se ujalo, a ještě na počátku druhé poloviny 19. Názvosloví se pak proměnilo v průběhu 20. století.

Asteroidy, podobně jako planety, sice obíhají kolem Slunce, jsou ale podstatně menší. Navíc mají podstatně slabší gravitaci a nemají atmosféru. Tyto a některé další odlišnosti tak vedly k zavedení přesnějšího termínu: planetky, v angličtině minor planets. Pokud tedy hovoříme o asteroidech, používáme sice populární, ale vlastně poněkud zastaralý výraz.

Čtěte také: Pracovní rizika

Planetky jako houby po dešti

Prvně objevený Ceres nezůstal v katalogu asteroidů (nebo planetek) dlouho sám. Brzy se svět dozvěděl o existenci planetky Pallas. V roce 1804 přibyl Juno a o další tři roky později Vesta. Trpasličí planetka Ceres se nachází v hlavním pásu asteroidů Sluneční soustavy. S dalšími lety přibývala další pozorování, ačkoli mezi jednotlivými objevy někdy uběhly i téměř čtyři desítky let. Na konci 19. století však již vědci znali přes tři stovky planetek.

Od začátku 21. století zažívá výzkum planetek opravdovou renesanci a od té doby se jejich seznam mnohonásobně rozrostl, nejdramatičtěji v průběhu posledních 10 let. Jen za tu dobu vědci odhalili víc než půl milionu planetek a u části z nich přesněji popsali jejich fyzikální vlastnosti. Pro představu, na počátku devadesátých let minulého století jsme znali jen asi 10 tisíc objektů, na přelomu milénia pak 20 tisíc.

Vesmírný odpad a asteroidy

Fakt, že se planetky shlukují v pásech, popřípadě gravitačních polích velkých planet, dává astronomům tušit, jak vlastně vznikly. V samých počátcích Sluneční soustavy se prach a jiný stavební materiál obíhající kolem naší centrální hvězdy gravitací kumuloval a spojil v planety. Nespotřeboval se ale všechen a v široké oblasti mezi Marsem a Jupiterem zformoval hlavní pás asteroidů. Dál od centra, za Neptunem, pak vznikl Kuiperův pás.

Planetky, nebo chcete-li asteroidy, obíhají po svých eliptických drahách kolem Slunce, tedy podobně jako planety Sluneční soustavy. Jenže na rozdíl od nich je jejich gravitace příliš malá na to, aby „vyčistila“ oběžnou dráhu kolem nich tak, jak to udělaly velké planety. Asteroidy hlavního pásu jsou ovšem pod vlivem gravitace velkých planet, a mohou tak být vychýleny ze svých bezpečných drah. „Planetky se k Zemi obvykle nepřibližují.

I z těchto důvodů je důležité studovat mechaniku planetek, jejich vzájemné působení a dynamiku cest kosmickým prostorem. Týmy odborníků z Astronomického ústavu AV ČR poznávají způsoby, jakými se chovají nejběžnější malé asteroidy - takzvané rubble piles (z angl. hromádka suti). Jde o objekty, které nejsou „z jednoho kusu“, ale z mnoha menších a drží při sobě jen pomocí gravitace, ovšem poměrně slabé, neboť nejde o příliš velká tělesa.

Dalším podstatným vlivem je pak sluneční záření. Dopadá na povrch a kvůli zmíněné struktuře se objekt zahřívá nerovnoměrně. Tepelná energie se posléze zase vyzáří do prostoru, třeba když odvrácená strana chladne. Ale protože se tak děje anizotropně (vyzařování má stejný směr), má to za důsledek několik různých jevů: může se pozměnit dráha asteroidu; dráha se může stát nestabilní; nebo se asteroid může dokonce roztočit. A pokud začne rotovat příliš rychle, gravitace jej už neudrží pohromadě a rozpadne se.

Právě jim se odborníci z Ondřejova rovněž věnují. Taková tělesa putují vesmírem odděleně, tedy každé po své vlastní dráze, ale jejich pohyb je kvůli společnému původu velmi podobný. Kolegovi Petru Fatkovi z Ondřejova a jeho týmu se loni podařilo objevit a prozkoumat velmi mladý, do té doby neznámý pár asteroidů. Dvě tělesa na podobných drahách okolo Slunce, označovaná 2019 PR2 a 2019 QR6, vznikla před asi 300 lety, pravděpodobně rozpadem větší planetky.

Sklady vesmírných chemikálií

O asteroidech jsme se zmínili jako o vesmírném odpadu, ale nemůžeme zanedbávat důležitou roli, kterou v „kosmickém ekosystému“ mají. Ovlivnily nejen povrch naší planety, ale pravděpodobně také její evoluci. Vědci tvrdí, že bez dopadů asteroidů na Zemi v dávné minulosti bychom tady nebyli. Z dřívějšího studia stáří kráterů na Měsíci odborníci vědí, že v době vzniku prvního života na Zemi docházelo k četným dopadům asteroidů na její povrch.

Nukleové kyseliny, základní stavební struktury organismů, se na naší planetě objevily před asi čtyřmi miliardami let a mohly vzniknout chemickými reakcemi, pro něž se zdrojem energie staly právě impakty asteroidů. Takovou hypotézu prokázali z experimentálního hlediska vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR.

„Impakty asteroidů společně s bleskovými výboji, vysoké teploty a tlak. Na Zemi podobné procesy probíhaly následkem dopadů miliard asteroidů a po dobu stovek milionů let. Vědci ale samozřejmě tolik času neměli. Složení asteroidů nám neodhaluje jen minulost naší planety, ale dává nahlédnout do stavby celé Sluneční soustavy. Protože obsahují zbytky materiálu, ze kterého se naše soustava zformovala, jsou cenným zdrojem informací o místech a krajinách, kam lidské teleskopy ani sondy nedohlédnou. Byla na Venuši v minulosti voda, oceány, podmínky vhodné pro život? Mise, která by poskytla odpověď, je otázkou kosmických misí příští dekády.

Budoucnost kosmonautiky

O složení planetek se vědci zajímají nejen z teoretických důvodů, ale i pro jejich možný praktický přínos v dalších letech. Při vesmírných misích nemáme jinou možnost než všechny materiály a suroviny na oběžnou dráhu vynášet. Přitom mnoho užitečných materiálů v kosmu najdeme. Planetky jsou nejčastěji složené ze silikátů a kovových materiálů, jako jsou železo a nikl.

Pro kosmický průmysl jsou ostatně nejdůležitější ty suroviny, které je obtížné do vesmíru vynést, na Zemi mají zpravidla nízkou hodnotu. Jde o titan, chrom nebo kyslík. Podle směrnic Evropské kosmické agentury ESA je právě voda nejvíce limitujícím faktorem pro další výzkum vesmíru, případnou kolonizaci Měsíce a mise na Mars. Dlouhodobý technologický plán agentury počítá se začátkem těžby na asteroidech mezi lety 2050-2060.

Seriózní debata o využití nerostného bohatství asteroidů se vede od padesátých let minulého století, od roku 2015 se řeší také legislativně. Firmy již na výzkumu těžebních technologií pracují, ale je otázkou, zdali se jejich uvedení do praxe dožijí současné generace.

Česká stopa ve vesmíru

Prvním krokem je podrobné zmapování potenciálních ložisek, výběr vhodných a bohatých planetek. Cílem mise SLAVIA je mapování zdrojů surovin ve vesmíru. Na oběžnou dráhu Země by měla vyslat dva mikrosatelity. Cílem je vyslat do kosmu dvojici přibližně 20kilogramových družic, které budou studovat úlomky planetek vstupujících do naší atmosféry. Mimo jiné mají za úkol měřit jejich záření v UV spektru. To se z povrchu Země kvůli ozonové vrstvě a oblačnosti měřit nedá.

Projekt se na prahu roku 2023 nachází ve fázi studie proveditelnosti. Odborníci z různých oborů zjišťují, za jakých podmínek bude misi možné uskutečnit a zda bude třeba udělat kompromisy. Kromě hyperspektrální kamery schopné analyzovat prvkové složení padajících hvězd a rádiové antény pro pozorování meteorického plazmatu ponese hmotnostní spektrometr, který bude velmi detailně zkoumat chemikálie v prachových částicích meziplanetární hmoty.

Tvůrci stříbrného plátna nám asteroidy obvykle představují jen z jejich stinné stránky, jako zkázonosné vesmírné poutníky, případně jako zbytečný vesmírný odpad bez valného užitku. Třebaže se nám může jejich využití zdát stejně tak fantaskní, jako jsou scénáře katastrofických filmů, po technologiích pro těžbu jejich nerostného bohatství, které vznikají v rámci mise SLAVIA, je velká poptávka už dnes.

tags: #ohrozeni #z #vesmiru #srazka #s #cizim

Oblíbené příspěvky:

• Využití recyklátu v silnicích
• Stavebnictví a životní prostředí
• Ekologické zemědělství: Co to znamená?
• Bodová obrana v WoWS: Alternativy
• Jak se zbavit odpadu efektivně?