Peste 30.000 de asteroizi călătoresc pe căi care îi aduc aproape de Pământ. Unii sunt bolovani giganți cu potențialul de a ciocni planeta noastră, iar alții sunt mici roci cunoscute sub numele de minimooni care se mișcă inofensiv pe lângă Pământ. Timp de o jumătate de secol, Richard Binzelastronom la Massachusetts Institute of Technology (MIT), și-a dedicat cariera studierii acestora.
Live Science a vorbit cu Binzel despre minimooni și despre cum aceste pietre mici ar putea ajuta omenirea să facă prima călătorie pe Marte.
Întrebări și răspunsuri cu astronomul MIT Richard Binzel
Kiley Price: Spune-mi cum te-ai interesat de minimooni și asteroizii din apropierea Pământului.
Richard Binzel: Ei bine, am publicat prima mea lucrare despre asteroizi acum 50 de ani. La momentul în care am început să devin interesat să devin om de știință, asteroizii erau în mare parte neexplorați și nu erau bine recunoscuți pentru potențialul lor științific, așa că părea un domeniu fructuos pentru a dezvolta o expertiză.
KP: Ce face ca minimoonii să fie atât de atractivi ca trepte în explorarea interplanetară?
RB: Minimoons sunt atractive pentru că sunt atât de ușor de atins cu o propulsie minimă. Și oferă o oportunitate fantastică pentru testarea tehnologiilor și evaluarea modului în care am putea folosi resursele și spațiul pentru continuarea explorării umane.
Legate de: Pământul este pe cale să-și piardă a doua lună, pentru totdeauna
KP: Îmi puteți explica ecuația „tirania rachetei”?
RB: Tirania ecuației rachetei este că, dacă ai nevoie de combustibil în spațiu, trebuie să lansezi acel combustibil de pe Pământ. Și ai nevoie de combustibil pentru a lansa acel combustibil. Așadar, există un punct de rentabilitate descrescătoare pentru cât de multe manevre poți face în spațiu doar prin cât de mult combustibil poți ridica de pe suprafața Pământului.
KP: Sună ca un cerc vicios. Deci, când nava spațială devine mai grea, trebuie să adăugați mai mult combustibil?
RB: Da, exact. Vă voi da un exemplu. Una dintre misiunile I [worked on] a fost Misiunea New Horizons la Pluto, care era o zbură pe lângă. Motivul pentru care a fost un zbor este pentru că am vrut să ajungem acolo într-o viață rezonabilă – ca nouă ani – pentru că unul: ne-ar plăcea să fim în viață când ajunge acolo și doi: mașinile navelor spațiale nu funcționează pentru totdeauna. Pe scurt, chiar și cu cea mai mare rachetă disponibilă, nava noastră spațială nu a putut transporta suficient combustibil pentru a opri, încetini și intra pe orbită odată ajunsă acolo. Așa cum tocmai a spus ecuația rachetei, dacă vei ajunge acolo într-un deceniu, nu poți trimite suficient combustibil. Folosiți atât de mult combustibil pentru a accelera pentru a ajunge acolo, încât nu puteți lansa suficient combustibil pentru a încetini.
KP: Cum obținem acel combustibil în timp ce astronauții sunt deja în spațiu?
RB: Minimoons sau resursele din spațiu sparg tirania de a trebui să lanseze combustibil de pe Pământ. În mod efectiv, tot combustibilul pe care îl puteți aduna dintr-o resursă în spațiu poate fi aplicat pentru a vă duce unde doriți. Deci întrebarea primordială este: putem stabili benzinării în spațiu?
Cred că următoarea provocare tehnologică este de a demonstra dezvoltarea resurselor în spațiu. SpaceX și poate NASA vor să înceapă să testeze realimentarea în spațiu acolo unde aveți nava spațială, dar există o altă rachetă care lansează practic un rezervor de combustibil și apoi vă umpleți nava spațială din asta.
Deci asta face parte din asta, cum transferi combustibil dintr-un container în altul în spațiu? Nu s-a mai făcut niciodată. Dar acesta este un lucru diferit de a obține combustibil, a scoate apă de pe polii lunii sau de pe un minimoon sau un asteroid. Cred că este o provocare tehnologică larg deschisă, nerezolvată, a modului de a extrage resurse dintr-un obiect sau corp și spațiu.
Nota editorului: Apa este făcută din oxigen și hidrogen, cele două molecule cele mai esențiale pentru propulsorul rachetelor. Prin introducerea unui curent electric în apă, oamenii de știință pot izola aceste molecule, apoi le pot transforma în forme individuale lichefiate. Când aceste două materiale lichefiate sunt combinate într-o cameră de ardere, hidrogenul va acționa ca combustibil și oxigenul ca oxidant – și împreună vor da rachetei forța de care are nevoie pentru a exploda prin spațiu. Așadar, asteroizii bogați în apă ar putea fi o sursă excelentă de combustibil.
KP: Ce crezi că ne-ar putea ajuta să identificăm mai mulți minimooni în spațiu?
RB: Sondaj, sondaj, sondaj — trebuie să ne uităm! Procesul de identificare a oricărui posibil asteroid periculos va găsi, ca o consecință naturală, minimooni. Găsirea a ceea ce este acolo și asigurarea faptului că nu există niciun pericol de asteroizi în așteptarea în următorii zece ani sau secole este o responsabilitate adultă care este acum în capacitatea noastră de a executa.
Cei mai bogați în apă asteroizi sau minimooni sunt probabil să fie și bogați în carbon, iar asta îi face foarte întunecați, astfel încât nu reflectă multă lumina soarelui. Dar acesta este un avantaj pentru a sonda telescoapele pe care le putem plasa pe orbită, cum ar fi Misiune NEO Surveyor, care va căuta asteroizi în lumină infraroșie, ceea ce înseamnă că aceștia sunt detectați prin semnătura lor termică. Asteroizii mai întunecați sunt mai caldi și, prin urmare, sunt detectați în mod optim de telescoapele spațiale, cum ar fi misiunea NEO Surveyor.
LSST, sau ceea ce se numește telescopul Vera Rubin acum, se află pe Pământ și, prin urmare, are cicluri zi-noapte. Nu poate privi prea aproape de soare.
[But] dacă ești pe orbită [like the NEO Surveyor], dacă sunteți în spațiu, puteți opera 24/7. Puteți acoperi mai mult cer și puteți acoperi, de asemenea, cerul mai aproape de soare și astfel se completează reciproc. Sunt doar acest lucru excelent unul-două, unul-doi complement pentru a găsi asteroizi care au orice potențial să se apropie de Pământ. Și asta este grozav pentru pericole, pentru identificarea posibilelor pericole. Și este ideal pentru a găsi resurse spațiale accesibile.
Legate de: Asteroizii „ucigaș de planete” se ascund în strălucirea soarelui. Îi putem opri la timp?
KP: Cât de curând crezi că va fi ca oamenii să devină o specie interplaneară?
RB: Cu siguranță nu în acest deceniu. Cred că este un orizont de 30 de ani pentru a părăsi leagănul Pământ-lună și cel puțin a ajunge în vecinătatea lui Marte, dar nu neapărat aterizarea pe Marte.
KP: Ce pași crezi că trebuie să se întâmple mai întâi și unde crezi că se potrivesc minimoonii în asta?
RB: Primul pas este doar un zbor spațial de lungă durată, dincolo de orbita Pământului. Următorul pas este zborul spațial de lungă durată care părăsește leagănul sistemului Pământ-lună pentru perioade de luni urmate de o călătorie dus-întors pe Marte. Probabil că ar imita ceea ce a fost Apollo 8, care era practic o călătorie dus-întors în jurul Lunii și înapoi pe Pământ.
Cred că minimoonii se pot încadra în primul pas de a părăsi leagănul Pământului-lună, unde, în loc să plutească și să opereze în spațiul adânc, în vastul neant, există de fapt unde să mergi și ceva de făcut. Deci pot deveni o destinație sau, literalmente, o piatră de temelie spre Marte.