Αποστολή Hera: η διαστημική άμυνα της Γης

του καθηγητή του ΑΠΘ Χ. Βάρβογλη για το Πειράματα Φυσικής με Απλά Υλικά


Τα τελευταία χρόνια βλέπουμε να εμφανίζονται στις ειδήσεις πληροφορίες για δυνητικά επικίνδυνους αστεροειδείς, δηλαδή για μικρά σώματα που περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο και είναι πιθανό στο μέλλον να συγκρουστούν με τη Γη.
Μια τέτοια σύγκρουση δεν θα επηρεάσει καθόλου την πορεία της Γης, αφού είναι ακόμη πιο ασήμαντη από την σύγκρουση μιας μύγας με έναν ελέφαντα. Όμως η σύγκρουση θα προκαλέσει πυρκαγιές, ο καπνός των οποίων -σε συνδυασμό με τη σκόνη που θα σηκωθεί- θα κρύψουν τον Ήλιο. Έτσι θα μειωθεί δραματικά η φωτοσύνθεση στα φυτά και θα πέσει -επίσης δραματικά- η θερμοκρασία στην επιφάνεια της Γης. Τελικά τα φυτοφάγα ζώα θα μείνουν χωρίς τροφή, στη συνέχεια τα σαρκοφάγα και τέλος ο ίδιος ο άνθρωπος. Πιστεύεται ότι μια τέτοια σύγκρουση ήταν η αιτία της εξαφάνισης των δεινοσαύρων πριν από 66 περίπου εκατομμύρια χρόνια. Βέβαια εκείνη η σύγκρουση ήταν επωφελής για το ανθρώπινο γένος, επειδή άφησε το πεδίο ελεύθερο για την ανάπτυξη των θηλαστικών και τελικά του ανθρώπου. Όμως η επόμενη μεγάλη σύγκρουση θα είναι σίγουρα καταστροφική για εμάς. Πολλοί με ρωτούν γιατί δεν κάνουμε κάτι για να την αποφύγουμε. Η απάντηση είναι ότι εργαζόμαστε γι’ αυτόν τον σκοπό και βρίσκεται ήδη σε ανάπτυξη μια αμερικανο-ευρωπαϊκή διαστημική αποστολή που θα δοκιμάσει στην πράξη μια στρατηγική άμυνας. Κεντρικό μέλος τόσο της αμερικανικής όσο και της ευρωπαϊκής ομάδα είναι ο Κλεομένης (Μένιος) Τσιγάνης, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Α.Π.Θ., γνωστός -συν τοις άλλοις- και από τον αστεροειδή 21775 Tsiganis που φέρει το όνομά του.

Αστεροειδείς ονομάζονται μικρά πλανητικά σώματα, διαμέτρου από μερικές δεκάδες μέτρα μέχρι χίλια χιλιόμετρα, τα οποία περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο. Θα μπορούσε κάποιος να σκεφτεί ότι, εφόσον η Γη περιφέρεται στην τροχιά της για δισεκατομμύρια χρόνια, θα έχει «σκουπίσει» όλους τους αστεροειδείς που συνάντησε στο διάβα της. Όμως έτσι δεν λαμβάνουμε υπόψη ότι στο ελλειπτικό σχήμα της τροχιάς των αστεροειδών προστίθεται μια χαοτική συνιστώσα, λόγω της οποίας απομακρυσμένοι αστεροειδείς «διαχέονται» συνεχώς προς την τροχιά της Γης. Ίσως πολλοί να θυμούνται την πτώση ενός αστεροειδούς το 2013 κοντά στην πόλη Τσελιαμπίνσκ της Ρωσίας. Η διάμετρός του ήταν μόλις 20 μέτρα, προκάλεσε όμως σημαντικές ζημιές. Η πτώση ενός αστεροειδούς διαμέτρου 10 χιλιομέτρων πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια εξαφάνισε τους δεινόσαυρους από την επιφάνεια της Γης. Η πτώση ενός σώματος διαμέτρου ενός χιλιομέτρου σήμερα θα έχει σοβαρότατες συνέπειες σε όλον τον πλανήτη μας. Επομένως η απειλή αυτή πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη. Έτσι οι τροχιές όλων των γνωστών δυνητικά επικίνδυνων σωμάτων παρακολουθούνται τουλάχιστον για τα προσεχή 100 έτη. Μέχρι στιγμής δεν έχει βρεθεί κανείς πραγματικά επικίνδυνος, αλλά καλόν είναι να είμαστε προετοιμασμένοι. Έχουν προταθεί πολλές στρατηγικές αντιμετώπισης ενός επερχόμενου αστεροειδούς και αυτή που φαίνεται πιο αποτελεσματική είναι η μικρή αλλαγή της τροχιάς του μερικά χρόνια πριν από την προβλεπόμενη σύγκρουση. Έτσι ο αστεροειδής θα διέλθει σε ασφαλή απόσταση τη στιγμή της προβλεφθείσας σύγκρουσης.

           

Η δοκιμή αυτής της μεθόδου πρόκειται να πραγματοποιηθεί σύντομα, με βάση μια φιλόδοξη κοινή διαστημική αποστολή της NASA και του ευρωπαϊκού αντιστοίχου της ESA. Το σχέδιο AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment) έχει για στόχο τον διπλό αστεροειδή Δίδυμο (Didymos), που αποτελείται από δύο σώματα τα οποία περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο: το μεγάλο έχει διάμετρο 780 μέτρα και το μικρό 160. Αν δεν υπάρξουν καθυστερήσεις, το 2022 το αμερικανικό διαστημόπλοιο DART θα συγκρουσθεί με το μικρότερο από τα δύο σώματα, με σκοπό η κρούση αυτή να αλλοιώσει ελαφρώς την τροχιά του γύρω από το μεγαλύτερο. Τρία χρόνια αργότερα το ευρωπαϊκό διαστημόπλοιο Hera θα πλησιάσει τον Δίδυμο και θα καταγράψει τα αποτελέσματα της σύγκρουσης, για να διαπιστώσει κατά πόσον ήταν αποτελεσματική. Πέρα από το επιστημονικό και τεχνολογικό ενδιαφέρον του πειράματος, για εμάς τους Έλληνες, και ειδικά για το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, υπάρχει και κάτι άλλο επίσης σημαντικό. Στον πυρήνα της ευρωπαϊκής ερευνητικής ομάδας, αλλά και στην κοινή αμερικανο-ευρωπαϊκή ομάδα, βρίσκεται ο Κλεομένης (Μένιος) Τσιγάνης, αναπληρωτής καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του Α.Π.Θ. και μέλος του Σπουδαστηρίου Μηχανικής. Μαζί με τον καθηγητή του Σπουδαστηρίου Γιώργο Βουγιατζή, τον διδάκτορα Γιάννη Γκόλια και μεταπτυχιακούς φοιτητές θα προσφέρουν υποστήριξη στη ερμηνεία των παρατηρησιακών δεδομένων του Hera και στην κατανόηση του «πώς, πόσο και γιατί» το διαστημόπλοιο DART κατάφερε να τροποποιήσει την τροχιά του μικρού αστεροειδούς περί τον μεγαλύτερο.
Η αμερικανική αποστολή DART είναι ήδη στην τελική φάση της προετοιμασίας, ενώ η ευρωπαϊκή αποστολή Hera εγκρίθηκε πριν από μόλις έναν μήνα και θα χρειαστούν τουλάχιστον τρία χρόνια προετοιμασίας. Επιστημονικώς υπεύθυνοι της αποστολής DART είναι οι Drs. Andy Cheng και Andy Rivkin (ΗΠΑ) ενώ της Hera ο Dr. Patrick Michel (Γαλλία). Ο Δρ. Τσιγάνης προεδρεύει της Ομάδας Εργασίας της Hera η οποία μελετά τις φυσικές και δυναμικές ιδιότητες του Didymos, και συμμετέχει στο προεδρείο της αντίστοιχης Κοινής Ομάδας Εργασίας της AIDA.

 Άρθρο του καθηγητή του ΑΠΘ Χ. Βάρβογλη για το Πειράματα Φυσικής με Απλά Υλικά

Ευχαριστώ θερμά τον καθηγητή Χ. Βάρβογλη για την μεγάλη τιμή.