Κάποια μέρα στο κοντινό ή μακρινό μέλλον, ένας αστεροειδής με μήκος περίπου όσο ένα ποδοσφαιρικό γήπεδο θα βρεθεί σε πορεία σύγκρουσης με τη Γη. Αν είμαστε τυχεροί θα καταλήξει στη μέση του απέραντου ωκεανού, δημιουργώντας ένα σημαντικό αλλά ακίνδυνο τσουνάμι ή σε κάποια ακατοίκητη έκταση ερήμου. Αλλά αν στοχεύει μια πόλη θα ξεδιπλωθεί μία από τις χειρότερες φυσικές καταστροφές της σύγχρονης εποχής, καθώς ο αστεροειδής θα διασχίζει την ατμόσφαιρα, θα αρχίσει να διαλύεται – όμως το μεγαλύτερο μέρος του πιθανότατα θα φτάσει στο έδαφος μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα μετατρέποντας ακαριαία ό,τι είναι στερεό σε ρευστό και δημιουργώντας έναν τεράστιο κρατήρα πρόσκρουσης. Ένα κολοσσιαίο ωστικό κύμα, παρόμοιο με αυτό μιας μεγάλης πυρηνικής έκρηξης θα εκραγεί από το σημείο πρόσκρουσης προς κάθε κατεύθυνση. Σπίτια σε απόσταση δεκάδων μιλίων θα καταρρεύσουν σαν χάρτινα κουτιά. Εκατομμύρια άνθρωποι θα μπορούσαν να χάσουν τη ζωή τους. 

Ευτυχώς για όλους εμάς, τους 8 δισεκατομμύρια κατοίκους της Γης, η πλανητική άμυνα –η επιστήμη της αποτροπής πρόσκρουσης αστεροειδών– είναι ένα ιδιαίτερα ενεργό πεδίο έρευνας. Αστρονόμοι παρακολουθούν συνεχώς τον ουρανό, αναζητώντας νέα αντικείμενα κοντά στη Γη που θα μπορούσαν να αποτελούν απειλή. Παράλληλα άλλοι εργάζονται εντατικά πάνω στην ανάπτυξη τρόπων αποτροπής μιας σύγκρουσης, σε περίπτωση που εντοπιστεί αστεροειδής με πορεία σύγκρουσης. 

Γνωρίζουμε ήδη ότι τουλάχιστον μία μέθοδος είναι αποτελεσματική: να χτυπήσουμε τον αστεροειδή με ένα μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο για να τον εκτρέψουμε από την πορεία του. Τον Σεπτέμβριο του 2022 το πείραμα DART της NASA (Double Asteroid Redirection Test) έδειξε ότι αυτό είναι εφικτό: ένα ημιαυτόνομο διαστημόπλοιο στο μέγεθος μικρού αυτοκινήτου, με ηλιακούς συλλέκτες, συνετρίβη πάνω στον ακίνδυνο αστεροειδή Dimorphos με ταχύτητα 22.500 χλμ/ώρα, αλλάζοντας με επιτυχία την τροχιά του γύρω από τον μεγαλύτερο αστεροειδή Didymos. 

Όμως υπάρχουν περιπτώσεις όπου ένα τέτοιο φυσικό χτύπημα ίσως να μην αρκεί για να προστατευτεί ο πλανήτης. Τότε ίσως χρειαστεί μια άλλη μέθοδος πιο ακραία και δύσκολη να δοκιμαστεί στην πράξη: μια πυρηνική έκρηξη. 

Οι επιστήμονες έχουν χρησιμοποιήσει υπολογιστικές προσομοιώσεις για να εξερευνήσουν αυτή την πιθανή μέθοδο πλανητικής άμυνας. Η αποστολή πυρηνικού όπλου στο διάστημα θα παραβίαζε το διεθνές δίκαιο και θα μπορούσε να πυροδοτήσει πολιτικές εντάσεις. Επιπλέον ενέχει κινδύνους για τη Γη: ένα πρόβλημα στον πύραυλο θα μπορούσε να οδηγήσει σε ραδιενεργή μόλυνση της ατμόσφαιρας. 

Τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να βρίσκουν δημιουργικούς τρόπους για να ξεπεράσουν αυτόν τον πειραματικό περιορισμό. Η προσπάθεια ξεκίνησε το 2023 από μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Nathan Moore, φυσικό και χημικό μηχανικό στα Εθνικά Εργαστήρια Sandia στο Αλμπουκέρκι του Νέου Μεξικό. Τα Sandia είναι μια ημι-απόρρητη εγκατάσταση που λειτουργεί ως το μηχανικό σκέλος του πυρηνικού οπλοστασίου των ΗΠΑ. Και μέσα σε αυτό το σύμπλεγμα βρίσκεται το Z Pulsed Power Facility – ή αλλιώς Z machine – ένας κυλινδρικός, μεταλλικός λαβύρινθος γεμάτος προειδοποιητικές πινακίδες και καλωδιώσεις. Είναι ικανό να συγκεντρώσει αρκετή ενέργεια ώστε να λιώσει ακόμη και διαμάντι. 

Οι ερευνητές θεώρησαν ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τη μηχανή Z για να αναπαραγάγουν την ακτινοβολία-Χ μιας πυρηνικής έκρηξης — την ακτινοβολία που θα χρησιμοποιούνταν για να απωθήσει έναν αστεροειδή — σε πολύ μικρή και ασφαλή κλίμακα. 

Χρειάστηκε λίγος καιρός για να διευθετηθούν οι λεπτομέρειες. Αλλά μέχρι τον Ιούλιο του 2023 ο Moore και η ομάδα του ήταν έτοιμοι. Περίμεναν με αγωνία μέσα σε ένα δωμάτιο ελέγχου, παρακολουθώντας το βουητό της μηχανής από απόσταση. Στην «καρδιά» της μηχανής υπήρχαν δύο μικρά κομμάτια βράχου, υποκατάστατα αστεροειδών και με το πάτημα ενός κουμπιού μια καταιγίδα από ακτίνες-Χ θα κατευθυνόταν με ορμή προς αυτά. Αν επηρεάζονταν — αν μετακινούνταν έστω και λίγο — από αυτή την ακτινοβολία θα αποδείκνυε κάτι που μέχρι τότε ήταν καθαρά θεωρητικό: ότι μπορούμε να εκτρέψουμε έναν αστεροειδή από τη Γη χρησιμοποιώντας πυρηνική ενέργεια. 

Οι προσκρούσεις αστεροειδών είναι μια φυσική καταστροφή όπως κάθε άλλη. Δεν υπάρχει λόγος να χάνει κανείς τον ύπνο του για το ενδεχόμενο, αλλά αν σταθούμε άτυχοι ένας αδέσποτος διαστημικός βράχος μπορεί να χτυπήσει την πόρτα της Γης απρόσκλητα. «Η πιθανότητα να χτυπήσει ένας αστεροειδής τη Γη κατά τη διάρκεια της ζωής μου είναι πολύ μικρή. Αλλά αν συνέβαινε; Τι θα κάναμε τότε;» λέει ο Moore. 

Αν εντοπίσουμε έναν τέτοιο δολοφόνο πόλεων που φαίνεται να κατευθύνεται προς τη Γη θα πρέπει να έχουμε έναν τρόπο να τον σταματήσουμε. Αυτός μπορεί να είναι μια τεχνολογία που να διαλύει τον αστεροειδή σε θραύσματα που θα εκτραπούν της πορείας τους εντελώς, είτε θα καούν ακίνδυνα στην ατμόσφαιρα.  

Η μέθοδος της διάσπασης θεωρείται λύση έσχατης ανάγκης, καθώς υπάρχει ο κίνδυνος να μετατραπεί ένας μεγάλος αστεροειδής σε πολλά μικρότερα, αλλά εξίσου φονικά κομμάτια που θα συνεχίσουν να κατευθύνονται προς τον πλανήτη. Η εκτροπή από την άλλη θεωρείται πιο ασφαλής προσέγγιση. Μία μέθοδος είναι η χρήση ενός διαστημικού σκάφους που λειτουργεί ως «κινητικός εκτροπέας» — ουσιαστικά ένα διαστημικό “όχημα” που συγκρούεται με τον αστεροειδή, μεταφέροντάς του την ορμή του και ωθώντας τον μακριά από τη Γη. Η αποστολή DART της NASA απέδειξε ότι αυτό μπορεί να λειτουργήσει, αλλά μερικά σημαντικά σημεία πρέπει να ληφθούν υπόψη: πρέπει να εκτραπεί ο αστεροειδής αρκετά χρόνια πριν από την αναμενόμενη πρόσκρουση για να προλάβει να αλλάξει πορεία επαρκώς. Επιπλέον αστεροειδείς που εντοπίζονται πολύ αργά ή που είναι πολύ μεγάλοι δεν μπορούν να εκτραπούν από μία μόνο αποστολή τύπου DART. Σε τέτοιες περιπτώσεις θα απαιτούνταν πολλές αποστολές κινητικών εκτροπέων, οι οποίες θα έπρεπε να χτυπήσουν με ακρίβεια την ίδια πλευρά του αστεροειδούς — ένα δύσκολο έργο από πλευράς τροχιακής μηχανικής και μάλλον πολύ ριψοκίνδυνο για τις διαστημικές υπηρεσίες. 

Σε αυτή την περίπτωση, η καλύτερη επιλογή ίσως να είναι η έκρηξη ενός πυρηνικού όπλου δίπλα στον αστεροειδή. Αυτό θα ακτινοβολούσε τη μία πλευρά του με ακτίνες Χ, οι οποίες μέσα σε ελάχιστα εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου θα θρυμμάτιζαν και θα εξαέρωναν βίαια την επιφάνεια του βράχου. Το ρεύμα των θραυσμάτων που θα εκτοξευόταν στο διάστημα θα λειτουργούσε σαν κινητήρας, ωθώντας τον αστεροειδή προς την αντίθετη κατεύθυνση. «Υπάρχουν σενάρια όπου η κινητική εκτροπή δεν επαρκεί, και τότε θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε πυρηνική εκρηκτική συσκευή» τονίζει ο Moore. 

Αυτή η ιδέα δεν είναι καινούργια. Πριν από αρκετές δεκαετίες ο Πίτερ Σουλτς, πλανητικός γεωλόγος και ειδικός στις προσκρούσεις στο Πανεπιστήμιο Μπράουν έδινε μια ομιλία για την πλανητική άμυνα στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια — ένα ακόμη αμερικανικό εργαστήριο που επικεντρώνεται στην αποτροπή μέσω πυρηνικών και στην έρευνα πυρηνικής φυσικής. Μετά την ομιλία θυμάται ότι ο ίδιος ο Έντουαρντ Τέλερ, ο «πατέρας» της βόμβας υδρογόνου και βασικό μέλος του Σχεδίου Μανχάταν, τον προσκάλεσε στο γραφείο του για μια συζήτηση. «Ήθελε να κάνει μια αποστολή flyby κοντά σε έναν αστεροειδή και να δοκιμάσει τα πυρηνικά όπλα» λέει ο Σουλτς. Αναρωτιόταν τι θα συνέβαινε αν πυροδοτούσες έναν αστεροειδή με ακτίνες Χ από πυρηνικό όπλο. Θα μπορούσε άραγε να αποτραπεί μια διαστημική καταστροφή με τη χρήση όπλων μαζικής καταστροφής; 

Όμως το όνειρο του Τέλερ δεν πραγματοποιήθηκε — και είναι μάλλον απίθανο να γίνει πραγματικότητα σύντομα. Η Συνθήκη του Διαστήματος του ΟΗΕ του 1967 αναφέρει ότι κανένα κράτος δεν μπορεί να αναπτύξει ή να χρησιμοποιήσει πυρηνικά όπλα εκτός Γης. 

Η παραγωγή ακτίνων Χ παρόμοιων με αυτές μιας πυρηνικής έκρηξης ήταν το εύκολο κομμάτι, γιατί στα Sandia υπήρχε η περίφημη μηχανή Z, ένα τεράστιο σύμπλεγμα από δίοδους, σωλήνες και καλώδια, με διαδρόμους που περικυκλώνουν έναν κεντρικό θάλαμο κενού. Όταν ενεργοποιείται διοχετεύει ηλεκτρικά ρεύματα σε πυκνωτές και κατόπιν εντολής απελευθερώνει αυτή την ενέργεια προς έναν στόχο ή μια ουσία, δημιουργώντας ακτινοβολία και τεράστιες μαγνητικές πιέσεις. 

Ο αρχικός σκοπός της μηχανής Z, της οποίας η πρώτη εκδοχή κατασκευάστηκε πριν από μισό αιώνα ήταν η έρευνα πάνω στη πυρηνική σύντηξη. Όμως με τα χρόνια, η Z τροποποιήθηκε, αναβαθμίστηκε και χρησιμοποιήθηκε για κάθε λογής πειράματα. «Η ιδέα της μελέτης της εκτροπής αστεροειδών είναι κάτι εντελώς διαφορετικό, καθώς πυροδοτείται μόνο μία φορά την ημέρα, οπότε όλα τα πειράματα προγραμματίζονται πάνω από έναν χρόνο νωρίτερα». Με άλλα λόγια οι ερευνητές έπρεπε να είναι σχεδόν απολύτως βέβαιοι πως το ένα και μοναδικό πείραμα που είχαν δικαίωμα να εκτελέσουν θα λειτουργούσε—ειδάλλως, θα περίμεναν πολύ για να πάρουν νέα άδεια. 

Ο King, ένας ακόμα επιστήμονας διεθνούς εμβέλειας, ηγείται μιας ομάδας που προσπαθεί να απαντήσει σε αυτήν ακριβώς την ερώτηση, «Πόσο υλικό αφαιρείται πραγματικά από την επιφάνεια;». Το εγχείρημά του χρηματοδοτούμενο από τη NASA, αξιοποιεί το Omega Laser Facility, ένα ερευνητικό σύμπλεγμα στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ στη βόρεια Νέα Υόρκη. Εκεί το Omega μπορεί να παράγει ακτίνες Χ πυροδοτώντας πανίσχυρα λέιζερ σε έναν στόχο μέσα σε έναν εξειδικευμένο θάλαμο. Όταν ακτινοβοληθεί, ο στόχος εκπέμπει μια εκτυφλωτική ακτίνα Χ—παρόμοια με αυτή που παράγεται κατά τη διάρκεια μιας πυρηνικής έκρηξης στο διάστημα—η οποία στη συνέχεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βομβαρδίσει διάφορα αντικείμενα. Η ποσότητα του υλικού που εκτινάσσεται από τους ψευδο-αστεροειδείς και η σφοδρότητα με την οποία απομακρύνεται διαφέρουν από στόχο σε στόχο. Η ελπίδα είναι πως αυτά τα αποτελέσματα—τα οποία η ομάδα ακόμα αναλύει—θα μας δώσουν μια ιδέα για το πως διαφορετικοί τύποι αστεροειδών θα αντιδρούσαν σε έναν πυρηνικό βομβαρδισμό. 

Τα πειράματα των Moore και King μπορεί να ακούγονται τεχνολογικά μπαρόκ—κάτι σαν μηχανές Rube Goldberg που λειτουργούν με ταχύτητα αστραπής υπό την επίβλεψη μάγων. Όμως όπως όλα δείχνουν είναι μόνο τα πρώτα βήματα μιας μακράς σειράς ολοένα και πιο εξελιγμένων δοκιμών. «Μόλις ξύσαμε την επιφάνεια των όσων μπορούμε να κάνουμε» λέει ο Moore. Όπως και στην περίπτωση του King, ο Moore ελπίζει να δοκιμάσει στο μέλλον ποικιλία υλικών στη μηχανή Z—συμπεριλαμβανομένων στόχων που μπορούν να προσομοιώσουν τους πιο εύθραυστους, πλούσιους σε άνθρακα και υγρασία αστεροειδείς, τους οποίους βλέπουμε συχνά σε κοντινές στη Γη τροχιές. «Αν μπορούσαμε να αποκτήσουμε αυθεντικό υλικό από αστεροειδή, θα το χρησιμοποιούσαμε». 

Όλα αυτά τα πειραματικά δεδομένα θα επιστρέψουν στα υπολογιστικά μοντέλα προσομοίωσης, βοηθώντας τους επιστήμονες να επιβεβαιώσουν αν τα αποτελέσματα των ψηφιακών εξομοιώσεων είναι ακριβή και εφαρμόσιμα στην πράξη. Παρότι αυτά τα πειράματα είναι πλήρως ασφαλή, όσοι εργάζονται στην πλανητική άμυνα γνωρίζουν πολύ καλά τη συνοδευτική αμηχανία και ταμπού που εγείρονται απλώς και μόνο από τη συζήτηση της χρήσης πυρηνικών όπλων—ακόμα κι αν αυτή αφορά τη διάσωση της ανθρωπότητας. «Το εξετάζουμε ειλικρινά υπό το πρίσμα της σωτηρίας ζωών» λέει ο King. 

Απομένει ακόμη πολλή δουλειά πριν αποκτήσουμε βεβαιότητα πως αυτή η τεχνική μπορεί να αποτρέψει μια πραγματική σύγκρουση. Όμως η πρόοδος που επιτυγχάνεται ανήκει σε όλους. «Στο τέλος της ημέρας», λέει ο Moore, «όλοι κερδίζουμε αν λύσουμε αυτό το πρόβλημα». 

*Με στοιχεία από το Technology Review.

 

➪ Ακολουθήστε το OLAFAQ στο Facebook, Bluesky και Instagram.