Kosmiczny gość pojawił się w piątek, 13 listopada. To była całkiem odpowiednia data. Na szczęście jego wizyta nie skończyła się żadną dramatyczną katastrofą, ale uświadomiła ponownie, że, jak w dobrym horrorze, nasza planeta jest zawsze podatna na zaskakujący atak.
Asteroida, a może raczej asteroidka, o nazwie katalogowej 2020VT4 była niewielka. Miała najwyżej 11 metrów średnicy, więc jej uderzenie w naszą planetę skończyłoby się w najgorszym wypadku efektownym, kilkusekundowym błyskiem wysoko w atmosferze. W 2019 roku amerykańskie satelity wojskowe wypatrzyły skutki uderzenia podobnej skały nad mroźnym, pustym morzem Beringa. Wybuch miał siłę 173 kiloton trotylu: 10-krotnie większą niż eksplozja bomby zrzuconej na Hiroszimę. Ale nastąpił tak wysoko, że na Ziemi nikt nie poczuł nawet muśnięcia wiatru.
2020VT4 nie weszła w gęste warstwy atmosfery, ale ustanowiła absolutny rekord. Nigdy w historii nie zaobserwowaliśmy, aby kosmiczna skała minęła Ziemię w tak małej odległości: jej perygeum, czyli najbliższy Ziemi punkt toru lotu, wypadał zaledwie 383 kilometry od powierzchni naszej planety. Na mniej więcej takiej samej wysokości, co Międzynarodowa Stacja Kosmiczna i ośmiokrotnie bliżej niż wynosił dotychczasowy rekord.
Tym razem siedmioosobowa załoga stacji była bezpieczna, choć obiekt był stosunkowo blisko: 2020VT4 przeleciała nad południowym Pacyfikiem, kiedy ISS znajdowała się nad Ziemią Ognistą. Jakakolwiek kolizja musiałaby zakończyć się całkowitym, natychmiastowym zniszczeniem placówki: asteroida poruszała się z prędkością 48 tysięcy kilometrów na godzinę. Osiemnaście razy szybciej niż kula wystrzelona z Kałasznikowa. Stacja kosmiczna ma silniki, dzięki którym może unikać niebezpiecznych sytuacji. Wykonuje orbitalne uniki średnio raz w roku. Ale żeby uniknąć zderzenia trzeba wiedzieć, że istnieje jego ryzyko. Tymczasem 2020VT4 została odkryta dopiero dzień później. Kiedy zbliżała się do Ziemi maksymalnie, nikt nie wiedział o jej istnieniu. Astronomowie potraktowali ją jako "strzał ostrzegawczy".
Czarnym scenariuszem jest sytuacja, w której w podobnie zdradziecki sposób "zakrada się" obiekt kilkakrotnie większy, który przebije się przez górne warstwy atmosfery i eksploduje niżej, z efektem bliźniaczo podobnym do wybuchu bomby wodorowej. O ile nie grozi nam raczej w najbliższym czasie los dinozaurów - wydaje się, że udało nam się skatalogować wszystkie obiekty o rozmiarach kilkunastu do kilkudziesięciu kilometrów, które mogłyby stanowić egzystencjalne zagrożenie dla całej naszej cywilizacji - o tyle uderzenie takiego "zabójcy miast" o średnicy 50 - 150 metrów jest całkiem realnym zagrożeniem. Wystarczy, żeby asteroida nadleciała do nas z nieoczekiwanego kierunku. Tak, żeby jej ruch względem Ziemi zgrywał się z przesuwaniem po nieboskłonie gwiazd, będących jedynym punktem odniesienia dla teleskopów.
Przykład? W nocy (polskiego czasu) 24 lipca 2019 roku Ziemię minęła w niewielkiej odległości asteroida dziesięciokrotnie większa od gościa z piątku 13 listopada. Obiekt 2019OK miał 130 metrów długości i, w razie uderzenia, spowodowałby eksplozję równą sile wybuchu Car Bomby - największej bomby wodorowej odpalonej w historii wyścigu zbrojeń. Na szczęście "niewielka odległość" w tym przypadku oznaczała 65 tysięcy kilometrów, ale wiadomość dla astronomów i tak była mrożąca, bo asteroida nie została zauważona aż do ostatniej chwili.
Zanim pójdziemy dalej, warto podkreślić jedną rzecz. Astronomowie mają już kilkaset lat doświadczenia w obliczaniu orbit obiektów w naszym układzie słonecznym. Mechanika orbitalna nie zostawia wiele miejsca na niespodzianki. Jeśli wiemy, że obiekt istnieje, jeśli obserwujemy jego ruch przez kilka kolejnych nocy, jesteśmy w stanie z dużą dozą pewności obliczyć z dokładnością do kilkudziesięciu metrów, gdzie znajdzie się nawet za kilkaset lat. Aby zasygnalizować, czy dany obiekt stanowi zagrożenie dla Ziemi, czy nie, astronomowie posługują się tak zwaną skalą Torino, przypisującą obiektom wartości od 1 (bardzo małe prawdopodobieństwo kolizji) do 10 (pewna kolizja o katastrofalnych, globalnych konsekwencjach). Obecnie w katalogu nie ma żadnego obiektu o stopniu zagrożenia innym niż... 0.
Ale były. A jedna z nich może jeszcze do katalogu wrócić. Odkryta w 2004 roku asteroida Apophis jest absolutną rekordzistką skali Torino. Przez chwilę po jej odkryciu obliczenia orbitalne wskazywały, że jest aż 2,7 proc. prawdopodobieństwa, że w 2029 roku uderzy w Ziemię lub Księżyc. A że obiekt ma ponad 370 metrów średnicy, sprawę potraktowano ekstremalnie poważnie. Na asteroidę skierowano wszystko, co astronomowie mieli do dyspozycji. Kolejne wyliczenia wykazały, że w 2029 roku nikt w nikogo nie uderzy.
Ulga okazała się przedwczesna.
Zaledwie kilka tygodni temu, astronomowie ogłosili, że Apophis zachowuje się... dziwnie. Asteroida zwiększa prędkość, z jaką okrąża Słońce, a to z kolei wpływa na tor jej lotu. Asteroida dryfuje. Schodzi z kursu o 170 metrów rocznie. Powodem jest tak zwany Efekt Jarkowskiego.
Jan Jarkowski był polskim inżynierem pracującym w zaborze rosyjskim. Ustalił - na przełomie XIX i XX wieku, a więc na długo przed tym, jak komukolwiek śniły się loty w kosmos - że wirujące planetoidy wypromieniowują więcej pozyskanego ze Słońca ciepła wczesnym popołudniem, niż w ciągu poranka. A że promieniowanie wywiera niewielką, ale dającą się zmierzyć siłę na każdy obiekt, to, wydawałoby się banalne stwierdzenie, ma kolosalny wpływ dla obrony Ziemi przed zagrożeniem z kosmosu. Oznacza bowiem, że asteroidy zmieniają kurs wbrew prostym wyliczeniom biorącym pod uwagę tylko i wyłącznie oddziaływania sił grawitacyjnych.
W przypadku Apophis, ta niewielka korekta kursu prowadzi do olbrzymich zmian. Według oryginalnych wyliczeń, 12 kwietnia 2068 roku Apophis powinna znajdować się dalej od Ziemi niż Słońce. Ale po wzięciu pod uwagę efektu Jarkowskiego okazuje się, że 370-metrowa skała będzie tuż obok. Ryzyko zderzenia wynosi co prawda zaledwie 1 do 150 tysięcy, ale nie jest zerowe i nie daje się zupełnie wykluczyć.
- Zderzenie w 2068 roku jest ciągle w grze - mówił podczas konferencji, na której ogłaszano wyniki pomiarów Dave Tholen z Uniwersytetu Hawajów i dodał: "Musimy pilnie przyglądać się tej asteroidzie".
Podobnych obiektów jest więcej. Ale jest dobra wiadomość. Choć to, że kosmiczne pociski w przyszłości uderzą w Ziemię jest stuprocentowo pewne, kosmiczne kolizje są również jedynym rodzajem katastrof naturalnych, które ludzkość już dziś jest w stanie nie tylko przewidywać, ale również im zapobiegać.
Pomysłów jest wiele, od hollywoodzkich, zakładających wykorzystanie widowiskowych eksplozji jądrowych, po pozornie dziwaczne, jak ostrzelanie asteroidy kulkami do paintballa zawierającymi farbę tak, by jej świeżo pomalowana, biała powierzchnia, zadziałała jak żagiel i pozwoliła zepchnąć się z kursu promieniowaniu słonecznemu. Wszystkie mają jednak jeden element wspólny. Wymagają jak najwięcej czasu.
Powód jest prosty. Asteroidy są naprawdę ogromne i naprawdę masywne. Nawet bomba wodorowa nie skrzywdzi istotnie Giewontu czy tym bardziej Mount Everestu. Na nasze szczęście, wcale nie musi. Niemal wszystkie pomysły na obronę naszej planety przed kosmicznym zagrożeniem sprowadzają się w skrócie do tego: wyobraźcie sobie, że na środku pustyni jest skrzyżowanie dwóch dróg. Każda z nich ma tysiące kilometrów długości i po obu porusza się tylko jeden samochód. Obaj kierowcy śpią, oba samochody jadą wprost na skrzyżowanie. Jeśli nic się nie zmieni, za kilka godzin zderzą się, zabijając obu śpiących.
Nie jesteśmy w stanie zmienić kierunku jazdy żadnego z pojazdów, ani obudzić kierowców. Możemy jednak rzucać kamienie pod ich koła. Dodatkowy opór minimalnie zmniejsza prędkość samochodu. Tuż przed kolizją - to nie miałoby żadnego zdarzenia. Ale jeśli mamy odpowiednio duże wyprzedzenie, możemy spowolnić jeden z pojazdów w stopniu wystarczającym do tego, by przejechał skrzyżowanie w sekundę lub dwie po tym, gdy zrobi to drugie z aut. To wystarczy. Kierowców obudzi się później.
Jest taka koszulka, której reklama pojawia się co jakiś czas na facebookowych stronach miłośników nauki w ogóle, a astronomii w szczególności. Napis na niej brzmi:
Na szczęście, przynajmniej na razie, możemy odpowiedzieć: "całkiem nieźle", bo największe agencje kosmiczne właśnie finalizują misje, które mogą okazać się kluczowe dla przyszłych przygotowań do obrony planety.
Wspólna, europejsko-amerykańska misja już w 2022 roku przetestuje sposoby na "odbicie" zbliżającej się asteroidy na kosmicznej skale zwanej Didymos. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, sonda NASA Double Asteroid Redirection Test (DART) uderzy w Didymoon, maleńką skałę-księżyc wielkości Piramidy Cheopsa, krążącą wokół większej asteroidy Didymos. Europejska Agencja Kosmiczna wyśle następnie misję Hera, aby zobaczyć, jak taranowanie przez amerykańską sondę wpłynęło na Didymoon.
A to nie koniec, bo kluczowe znaczenie dla naszego przyszłego bezpieczeństwa mogą mieć jeszcze dwie misje. Już za dwa lata amerykańska sonda wyleci na spotkanie asteroidy Psyche - zupełnie niepodobnej do żadnego obiektu badanego dotąd przez astronomów. Psyche jest tak bogata w żelazo, że przypomina kosmiczną kulę armatnią. Prawdopodobnie stanowi ostygłe, metalowe jądro umarłej protoplanety. Ona sama nie zagraża Ziemi, ale podobnych obiektów jest więcej. I mogą być o wiele bardziej niszczycielskie niż zwykłe kosmiczne kupy gruzu, jakimi są zwykłe asteroidy.
Naukowcy czekają także na próbki pobrane przez sondę OSIRIS-REx z asteroidy Bennu. Powinny znaleźć się na Ziemi w 2023 roku i będą pierwszymi trafiającymi do laboratorium próbkami z obiektu, który stanowi dla nas realne zagrożenie: istnieje szansa 1 na 2700, że półkilometrowa 101955 Bennu zderzy się z Ziemią. Na szczęście dla nas i naszych dzieci - dopiero między 2175 a 2199 rokiem. Mamy czas na przygotowania.
Niestety jest też zła wiadomość. Straciliśmy właśnie istotny element naszego kosmicznego systemu rozpoznawania zagrożeń. Legendarny radioteleskop Arecibo, 305-metrowa, biała czasza, znana z filmów takich jak "Goldeneye" czy "Kontakt" zostanie wyburzona, bo zmęczenie materiału doprowadziło do zerwania dwóch lin podtrzymujących jego ważącą 900 ton platformę z instrumentami.
Radioteleskop z Portoryko jest znany głównie ze swojego udziału w poszukiwaniach pozaziemskich cywilizacji i planet pozasłonecznych (to tam prof. Aleksander Wolszczan odkrył pierwsze egzoplanety znane ludzkości), ale miał też bardzo ważną rolę w poszukiwaniu groźnych skał: mógł działać jak radar. Wysyłając wiązki sygnałów radiowych w stronę asteroid i nasłuchując ich echa, pozwalał tworzyć precyzyjne mapy przelatujących w pobliżu Ziemi obiektów. Utrata takiego kosmicznego radaru utrudni wyszukiwanie zagrożeń.
Asteroida rozmiarów Apophis uderza w Ziemię średnio raz na 80 tysięcy lat. Zapewne nie uderzy w naszą planetę za naszego życia. Zapewne. Ale globalna pandemia w połowie 2019 roku też wydawała się domeną głupawych filmów katastroficznych.