Asteroid 951 Gaspra vom Galileo-Raumschiff. Bildnachweis: NASA / JPL. Klicken um zu vergrößern.
Hören Sie sich das Interview an: Gravity Tractor Beam (4,8 MB)
Oder abonnieren Sie den Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Wenn Sie sich mit Asteroiden befassen, die die Erde treffen werden, müssen Sie, so wie ich es verstehe, eine Besatzung von Ölbergarbeitern von höchster Qualität finden. Und Sie müssen sie in das Space Shuttle setzen und sie mit einem Haufen Atombomben zum Asteroiden schicken, um sie in die Luft zu jagen. Jetzt sagst du mir, dass dies vielleicht nicht der beste Weg ist?
Dr. Love: Nun, es hängt davon ab, was Ihr Ziel ist. Wenn es Ihr Ziel ist, einen Film zu machen, der eine Menge Geld verdient, dann werden Sie wild. Das ist genau der richtige Weg. Wenn es Ihr Ziel ist, einen Aufprall auf die Erde tatsächlich zu verhindern, hoffen wir, dass es eine einfachere Methode gibt, um damit umzugehen.
Fraser: Also gut, was ist die einfachere Methode, die Sie vorschlagen?
Liebe: Nun, die Methode, die wir vorschlagen, besteht darin, ein relativ großes und schweres Raumschiff - nicht so groß und schwer, dass wir es uns nicht vorstellen können - zum Asteroiden zu schicken, anstatt zu versuchen, den Asteroiden oder das Land in die Luft zu jagen darauf und schieben Sie das Ding beiseite (beide Ideen wurden vorgeschlagen, aber sie haben einige Schwierigkeiten), wir schlagen vor, dass Sie das Raumschiff einfach daneben parken und es dort schweben lassen. Und wenn Sie es dort etwa ein Jahr lang schweben lassen, sehr, sehr allmählich, wird die winzige Anziehungskraft zwischen dem Asteroiden und dem Raumschiff den Asteroiden in Richtung des Raumfahrzeugs ziehen. Das Raumschiff schwebt in konstanter Entfernung vom Asteroiden. Dies bedeutet, dass es den Asteroiden sehr allmählich vom Kurs abzieht und dabei die Schwerkraft als eine Art Schleppleine verwendet. Und wenn Sie genug Warnung auf Ihren Asteroiden bekommen können - wenn Sie wissen, dass es ungefähr 20 Jahre dauert, bis er einschlagen wird - dann können Sie das Raumschiff dort rausbringen und es etwa ein Jahr lang ziehen lassen, können Sie es genug ziehen, damit Anstatt die Erde zu treffen, wird sie die Erde verfehlen.
Fraser: Jetzt drehen sich alle Medien und all diese Katastrophenfilme um einen Astronomen, der drei Monate vor seinem Eintreffen einen gefährlichen Asteroiden entdeckt. Es hört sich so an, als ob Ihre Lösung eher im Bereich von 20 Jahren liegt. Denken Sie, dass dies heutzutage das realistischere Szenario ist?
Liebe: Es ist schwer zu wissen. Wir haben noch nicht alle Asteroiden entdeckt, die möglicherweise die Erde treffen könnten. Wir haben viele Leute, die sehr fleißig an diesem Problem arbeiten. Jede Nacht wird gesucht. Ich denke, viele von ihnen sind automatisiert und kein einsamer Mann auf einem Berggipfel mit dem Blick auf die Linse eines Teleskops. Und es ist möglich, dass wir morgen erkennen, dass etwas auf uns zukommt, das uns treffen könnte, von dem wir nichts wussten, und dass es drei Monate bis zum Aufprall auf die Erde sein könnte. Das wäre sicherlich unglücklich. Aber in Zukunft werden wir wahrscheinlich all diese Dinge wissen; kennen alle ihre Umlaufbahnen und wir können einen Treffer vorhersagen, lange bevor er uns treffen wird. Und genau mit diesem Szenario kann unsere Lösung umgehen.
Fraser: Und mit welcher Größe von Asteroiden könnten Sie umgehen?
Liebe: Ein paar hundert Meter groß. Also die Größe eines Fußballstadions oder eines Kongresszentrums.
Fraser: Und wie würde das Raumschiff selbst aussehen? Welche Art von Komponenten würde es darauf haben?
Liebe Grüße: Als wir auf die Idee für unser kleines Papier kamen, haben wir ein Raumfahrzeugdesign im Wesentlichen aus dem Regal gezogen. Es ist das Prometheus-Projekt der NASA, bei dem sie ein großes Raumschiff mit Atomantrieb in die Umlaufbahn von Jupiters Mond Europa schicken und dort eine Menge interessanter Wissenschaft betreiben wollten. Es ist ein 20-Tonnen-Raumschiff mit elektrischen Triebwerken, das heißt, es nutzt elektrische Energie, um ein Gas auf extrem hohe Temperaturen zu erwärmen und es aus dem Rücken zu spritzen. Sie sparen Kraftstoff. viel Fähigkeit, ein Raumschiff mit einer kleinen Menge Treibstoff zu bewegen, aber der Schub ist wirklich gering. Sie können nur einen Newton oder so (ein Fünftel Pfund) Kraft bekommen. Sie haben also einen großen elektrischen Antrieb, ein nuklear angetriebenes Raumschiff - dies wird wahrscheinlich eine lange, dünne Sache sein, da Sie viele Heizkörper benötigen, um die Abwärme aus dem Kernreaktor abzuleiten. Es wird eine Reihe von Triebwerken, einen Kraftstofftank sowie einige Leit- und Navigationskomponenten geben. Je nachdem, wie Sie dieses Raumschiff aufgestellt haben, haben wir beschlossen, dass Sie mehr Masse in der Nähe des Asteroiden - der an den Triebwerken hängt - in der Nähe des Asteroiden platzieren, wenn Sie den schweren Reaktor und den schweren Kraftstofftank in der Nähe des Asteroiden platzieren Asteroid, und das erhöht Ihre Anziehungskraft, da die Anziehungskraft schnell abnimmt, wenn Sie den Abstand zwischen den beiden Massen vergrößern. Und es hilft auch, Ihr Raumschiff zu stabilisieren und hilft Ihnen überall, wenn Sie Ihre schweren Komponenten mit den Triebwerken oben am Asteroiden hängen lassen.
Fraser: Oh, ich verstehe, es wäre fast so, wenn Sie einen Ball am Ende eines Seils hätten, der mit dem schweren Teil - dem Reaktor und dem gesamten Brennstoff - so nah wie möglich am Asteroiden hängt, während alle Triebwerke sind weiter oben am Seil und ziehen es weg.
Liebe: Das ist genau richtig. Natürlich müssen Sie Ihre Triebwerke wegkippen, damit die aus ihnen austretende heiße Gaswolke den Asteroiden nicht trifft. Es nützt nichts, einen Asteroiden mit der Schwerkraft näher an sich heranzuziehen und gleichzeitig mit den Triebwerksfedern darauf zu drücken. Sie brauchen diese also nach außen, damit die Federn den Asteroiden verfehlen, und das hilft, Ihre Zugkraft zu verbessern.
Fraser: Haben Sie jetzt Ziele, von denen Sie glauben, dass sie ein gutes Opfer dieser Art von Bewegungsstrategie sind?
Liebe: Wir haben die Idee als generische Idee entwickelt und sind zu allem geflogen. Es gibt jedoch den Asteroiden 99942 Apophis, der die Erde, glaube ich, im Jahr 2029 genau passieren soll. Und wenn dieser Asteroid zufällig genau den richtigen Punkt im Weltraum passiert, wenn er an der Erde vorbei geht, hat er die Chance, zurückzukehren in 7-8 Jahren und schlug uns, was schlecht wäre. Und dieser Asteroid ist ein hervorragendes Ziel für diese Art von Mission. Wenn wir es vor diesem ersten Vorbeiflug der Erde erreichen können, würde dies das zweite Mal für den Aufprall ausrichten. Und der Grund dafür ist, dass diese Vorbeiflüge den Weg des Asteroiden verzerren, so dass eine winzige Änderung der Flugrichtung vor dem Vorbeiflug eine große Änderung der Flugrichtung nach dem Vorbeiflug ergibt. Es ist also wie ein Bankschuss im Pool. Ein kleiner kleiner Fehler im ersten Teil, nach dem Abprall wird der Fehler vervielfacht. Sie könnten also einen Gravitationstraktor verwenden, der nicht mit Atomkraft betrieben wurde und kein Gewicht von 20 Tonnen hatte. Sie könnten einen 1-Tonnen-Schwerkrafttraktor mit chemischem Antrieb verwenden, um diesen Asteroiden vor dem Vorbeiflug der Erde leicht vom Kurs abzuziehen, damit der Asteroid nicht in unsere Nähe kommt.
Fraser: Ich verstehe, wenn Sie einen Asteroiden haben, der vor 20 Jahren auf uns zukommt, könnten Sie Ihren großen Traktor mit Ionenmotor bewegen. Wie lange müssten Sie es neben dem Asteroiden verbringen lassen?
Liebe: Ungefähr ein Jahr.
Fraser: Aber wenn es nur darum geht, den Vorbeiflug zu machen, könnten Sie ihm eine sehr kleine Änderung geben und es würde ihn trotzdem aus der schlechten Umlaufbahn in eine gute Umlaufbahn werfen.
Liebe: Richtig, du wirst diesen Vorbeiflug der Erde verwenden, um den winzigen Effekt zu multiplizieren, den du vor dem Vorbeiflug mit deinem Raumschiff auf den Asteroiden ausgeübt hast. Und nach dem Vorbeiflug ist der Effekt viel größer.
Fraser: Wie ist die Phase Ihres Vorschlags jetzt? Was ist die Zukunft dafür?
Liebe: Nun, es ist schwer zu wissen. Im Moment haben wir einen Vorschlag gemacht, wir haben die Idee herausgebracht und die Leute reden darüber. Mein Co-Autor Ed Lu und ich haben viele wissenschaftliche Arbeiten zur Veröffentlichung verfasst, und keine von ihnen hat auch nur ein Zehntel so viel Aufmerksamkeit erhalten wie diese. Die Idee ist also da draußen und wir werden sehen, was passiert. Ich denke, die Debatte wird viel deutlicher, wenn wir tatsächlich einen Asteroiden entdecken, der sich auf einem Kollisionsweg mit der Erde befindet. Dann müssen wir uns wirklich zusammensetzen und entscheiden, was wir dagegen tun werden.
Fraser: Nun, das ist meine Sorge um den gesamten Prozess des Schutzes der Erde vor Asteroiden. Es ist sehr unsicher vorherzusagen, wann und wo ein Asteroid treffen wird. Je besser Sie die Umlaufbahn markieren können, desto besser können Sie wissen, ob dies ein Risiko darstellt. In vielen Fällen, wenn Sie diese haben, die 30 Jahre alt sind, könnten Entscheidungsträger und Gesetzgeber sagen: Nun, warten wir, bis wir es besser wissen. Und je mehr Sie besser wissen, desto geringer ist die Chance, die Umlaufbahn zu ändern.
Liebe: Ja, das ist immer wahr und die menschliche Natur spielt eine große Rolle dabei. Niemand hat einen Asteroidenschlag erlitten, daher ist es schwierig, ihn mit Dingen zu vergleichen, die wir erlitten haben, wie Tsunamis und Hurrikane, um nur einige Beispiele aus jüngster Zeit zu nennen. Die Dinge, die wir im Leben eines Menschen kennen und erleben, sind immer leichter zu visualisieren und zu verstehen. Und die Leute dazu zu bringen, auf etwas zu achten, das irgendwie esoterisch und Science-Fiction erscheint; Ist das echt oder erfinden die Leute es nur? Ich kenne keine gute Lösung dafür, aber die Tatsache, dass die Leute auf der ganzen Welt über die Idee sprechen und darüber nachdenken - und nicht nur in den hohen Kreisen der Wissenschaft -, halte ich für ein gutes Zeichen. Zumindest denken wir über das Problem nach und wie wir es lösen können.
