En historisk möjlighet närmar sig
Om tre år kommer asteroiden Apophis att passera jorden på ett rekordnära avstånd. Forskare vill utnyttja detta sällsynta tillfälle för att testa försvarsstrategier för vår planet – och förberedelserna är brådskande.
Europeiska rymdorganisationen och den japanska rymdorganisationen JAXA förbereder för närvarande uppdraget Ramses, som ska nå fram till Apophis strax innan asteroidens historiska passage förbi jorden 2029. Målet är att bättre förstå hotet från stora asteroider och förfina strategierna för planetärt försvar.
Sådana möjligheter uppstår inte ofta. Det är första gången i modern astronomis historia som en asteroid av denna storlek passerar så nära jorden. För forskarvärlden utgör det en unik chans att i realtid observera hur en stor planets gravitationskraft påverkar en kosmisk kropp.
Närmare än satelliter över ekvatorn
Den 13 april 2029 kommer Apophis att passera jorden på ett avstånd av cirka 31 600 kilometer. Det är närmare än många telekommunikations- och meteorologiska satelliter kretsar. För astronomerna är detta en situation de aldrig tidigare haft möjlighet att undersöka med sådan precision.
Apophis upptäcktes 2004 och väckte omedelbar oro. De första analyserna visade en sannolikhet skild från noll för kollision med jorden under de följande årtiondena. Med tiden har forskarna förfinat beräkningarna, och idag betraktas kollisionsrisken som försumbar – men objektet finns fortfarande kvar på listan över potentiellt farliga asteroider.
Apophis kommer att passera så nära jorden att den med blotta ögat blir synlig från stora delar av Europa och Afrika som en långsamt rörlig, klar stjärna på himlen. De bästa observationsförhållandena kommer invånare i Centraleuropa, Nordafrika och delar av Asien att uppleva.
En koloss stor som Eiffeltornet – med förödande kraft
Det som mest fångar forskarnas uppmärksamhet är Apophis storlek och massa. Asteroidens diameter uppskattas till cirka 330 meter – ungefär samma som Eiffeltornets höjd. Massan kan nå upp till 40 till 50 miljoner ton.
Därtill kommer hastigheten. Apophis rör sig med en fart på cirka 12 kilometer per sekund. Om ett objekt med dessa parametrar faktiskt skulle träffa jorden, skulle konsekvenserna lokalt vara katastrofala.
Simuleringar visar att det skulle kunna bildas en krater 8 till 10 gånger större än asteroidens diameter. I praktiken motsvarar det en fördjupning i terrängen i storleksordningen 2 till 3 kilometer, kombinerat med en kraftig tryckvåg och sekundära bränder över ett stort område. Vid en nedslag i havet finns det verklig risk för en tsunami som skulle drabba stora kuststräckor.
En asteroid av denna storlek kommer inte att utplåna hela planeten, men kan orsaka en regional katastrof i en omfattning som mänskligheten inte upplevt i modern tid. Enligt experter från NASA skulle den frigjorda energin vid en nedslag motsvara explosionen av flera hundra megaton.
Vad Ramses-sonden kartlägger under sex månader
Uppdraget Ramses är en del av Europeiska rymdorganisationens program Säkerhet i rymden, som lanserades 2019. Syftet är systematisk övervakning och undersökning av kosmiska kroppar som kan utgöra ett hot mot jorden, samt utprovning av metoder för eventuell kursändring.
Samarbetet med JAXA ska göra det möjligt att kombinera båda parters erfarenheter. Japan har redan framgångsrika uppdrag med Hayabusa-sonderna bakom sig, som samlade in prover från asteroider. Europa har skaffat sig erfarenhet med uppdrag som Rosetta, som undersökte kometen 67P Tjurjumov-Gerasimenko.
Uppskjutningen av Ramses-sonden är planerad till perioden mellan 20 april och 15 maj 2028. Raketen kommer att lyfta från den japanska ön Tanegashima, ett av Asiens viktigaste rymdcentrum. Efter att ha lämnat jorden kommer sonden att använda cirka tio månader på resan.
Forskarna vill särskilt lära sig mer om Apophis inre struktur och kemiska sammansättning. Detta är nyckeldata för varje plan om att avleda liknande objekt från en kollisionskurs, om behovet någonsin skulle uppstå. Observationsfasen i närheten av Apophis förväntas pågå i cirka sex månader.
- Kartläggning av asteroidens form och rotation i hög upplösning
- Mätning av ytsammansättningen och eventuell förekomst av ekonomiskt värdefulla metaller
- Analys av strukturen – om det rör sig om ett kompakt block eller en samling av löst förbundna bergarter
- Övervakning av förändringar i bana och rotation under påverkan av jordens gravitationskraft
- Registrering av eventuella jordskred, sprickor och materialutstötning under närmandet till vår planet
- Spektroskopiska skanningar för bestämning av mineralisk sammansättning
- Radarmätning av täthet och inre struktur
- Dokumentation av termiska förändringar på ytan
Den mest fascinerande delen av uppdraget kommer när Apophis passerar sitt minimala avstånd från jorden, och Ramses i realtid registrerar hur vår gravitationskraft ”omformar” detta kosmiska klippblock. Experter från Europeiska rymdorganisationen förväntar sig att gravitationskrafterna kan orsaka mindre förändringar i asteroidens rotation.
Därför har denna förbiflygning enorm vetenskaplig betydelse
Från ett vetenskapligt perspektiv fungerar Apophis som ett naturligt laboratorium. Asteroiden passerar mycket nära en stor kropp som jorden, men utan att kollidera. Det ger möjlighet att verifiera hur stark gravitationspåverkan ändrar ett sådant objekts bana, form och struktur.
Data från Ramses kommer inte bara teoretikerna till godo. Rymdorganisationer världen över utvecklar koncept för kinetiska uppdrag, motsvarande det amerikanska DART-försöket, som träffade en liten asteroid för att mäta förändringen i dess bana. Men effektiviteten av sådana åtgärder beror i hög grad på målets inre uppbyggnad. Ett kompakt block reagerar annorlunda än ett löst konglomerat av sten och damm.
Om Apophis visar sig vara en hög av stenar som hålls samman enbart av svag gravitation, skulle ett försök att ändra ett sådant objekts kurs kräva en annan taktik än vid en fast klippa. Ramses ska ge svaret på vad vi exakt har att göra med i detta konkreta fall.
Forskare från Massachusetts Institute of Technology har redan utarbetat flera teoretiska modeller för hur olika asteroidtyper reagerar på en kinetisk stöt. Uppdraget Ramses kommer att leverera de första verkliga data från ett objekt av denna storlek.
Planetärt försvar är inte längre science fiction
För bara femton år sedan talades skydd av jorden mot asteroider främst om i katastroffilmer. Idag är det ett fullt erkänt område inom rymdteknik med egna program, budgetar och handlingsplaner.
Ramses ingår i ett större pussel av initiativ – inklusive nätverk av teleskop som skannar himlen, och uppdrag som provar tekniker för att ändra kursen för mindre himlakroppar. Varje enskilt element bidrar med ett stycke kunskap som en dag kan avgöra säkerheten för hela regioner på jorden.
Det är värt att komma ihåg att hotet inte uteslutande handlar om objekt av Apophis storlek. Betydligt mindre asteroider i storleksordningen några tiotal meter kan frigöra energi motsvarande ett stort kärnvapen. Sådana händelser är sällsynta, men på en geologisk tidsskala inte alls ovanliga. Forskare från University of Arizona uppskattar att en asteroid med en diameter på 50 meter i genomsnitt träffar jorden en gång varje tusen år.
För den vanliga personen låter uppdraget Ramses kanske som ett avlägset vetenskapligt projekt. I praktiken är det en form av försäkring som civilisationen utfärdar till sig själv. Ju snabbare vi förstår dynamiken hos objekt som Apophis, desto mer tid får vi att reagera – om vi en dag upptäcker något större på kollisionskurs direkt mot oss.
