Asteroid 951 Gaspra taget av Galileo-rymdskeppet. Bildkredit: NASA / JPL. Klicka för att förstora.
Lyssna på intervjun: Gravity Tractor Beam (4,8 MB)
Eller prenumerera på Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Att hantera asteroider som kommer att träffa jorden, nu när jag förstår det, måste du hitta en besättning av toppkvalitetsoljearbetare. Och du måste sätta dem på rymdfärjan och skicka dem med ett gäng kärnbomber till asteroiden för att spränga den. Nu berättar du för mig att det kanske inte är det bästa sättet?
Dr. Love: Tja, det beror på vad ditt mål är. Om ditt mål är att skapa en film som kommer att tjäna massor av pengar, gå i vila; det är exakt rätt sätt att göra det. Om ditt mål faktiskt är att förhindra en påverkan med jorden, hoppas vi dock att det kan finnas en enklare metod för att hantera detta.
Fraser: Okej, så vad är den enklaste metoden som du föreslår?
Kärlek: Tja, metoden som vi föreslår är att skicka ett relativt stort och tungt rymdskepp - inte så stort och tungt att vi inte kan föreställa oss det - till asteroiden, och istället för att försöka spränga asteroiden, eller landa på den och skjut saken åt sidan (båda dessa idéer har föreslagits, men de har vissa svårigheter), vi föreslår att du bara parkerar rymdskeppet bredvid det och låter det sväva där. Och om du låter den sväva där i något som ett år, väldigt mycket gradvis, kommer den lilla tyngdkraftsdragningen mellan asteroiden och rymdskeppet att dra asteroiden över i rymdskeppets riktning. Rymdskeppet svävar på ett konstant avstånd från asteroiden, och vad det här betyder är att det mycket gradvis drar asteroiden från kursen med hjälp av tyngdkraften som en slags draglinje. Och om du kan få tillräckligt med varning på din asteroid - om du vet att det kommer 20 år eller så innan det kommer att träffa - så kan du få rymdskeppet där ute och få det att dra i ungefär ett år, kan du dra det nog så att istället för att slå jorden, kommer den att sakna jorden.
Fraser: Nu kretsar alla media och alla dessa katastroffilmer om en astronom som ser en farlig asteroid tre månader innan den kommer att slå. Det låter som att din lösning är mer i 20-årsintervallet. Tror du att det är det mer realistiska scenariot nu i dag?
Kärlek: Det är svårt att veta. Vi har inte riktigt upptäckt alla asteroider som potentiellt kan träffa jorden ännu. Vi har många människor som arbetar mycket med det problemet; det finns sökningar på gång varje natt. Jag tror att många av dem är automatiserade och inte någon ensam kille på en bergstopp med ögat på linsen på ett teleskop där. Och det är möjligt att vi i morgon kan inse att det kommer något som kan träffa oss som vi inte visste om och att det kan vara tre månader från att påverka jorden. Det skulle verkligen vara olyckligt. Men i framtiden kommer vi sannolikt att veta alla dessa saker; vet alla deras banor, och vi kan förutsäga en hit långt innan den kommer att träffa oss. Och det är den typen av scenarier som vår lösning kan hantera.
Fraser: Och så vilken storlek på asteroiderna skulle du kunna hantera?
Kärlek: Ett par hundra meter i storlek. Så storleken på en fotbollsarena eller ett kongresscenter.
Fraser: Och hur skulle rymdskeppet själv se ut? Vilken typ av komponenter skulle det ha på den?
Kärlek: När vi kom på idén till vårt lilla papper drog vi en rymdfarkostdesign väsentligen från hyllan. Det är NASA: s Prometheus-projekt, där de skulle skicka ett stort kärnkraftsdrivet rymdskepp till kretslopp om Jupiters måne Europa och göra mycket intressant vetenskap där. Det är ett 20-ton rymdskepp med elektriska thrusterar, det vill säga det använder elektrisk kraft för att värma en gas till extremt höga temperaturer och spruta ut den bakifrån. Du får en fantastisk bränsleekonomi; mycket förmåga att flytta ett rymdskepp med en liten mängd bränsle, men drivkraften är verkligen låg. Du kan bara få en Newton, eller så (en femtedel av ett pund) av kraft. Så du har en stor elektrisk framdrivning, kärnkraftsdrivna rymdfarkoster - det kommer förmodligen att bli en lång mager sak, eftersom du kommer att behöva många radiatorer för att avvisa spillvärme från kärnreaktorn. Det kommer att ha en uppsättning thrusterar, en bränsletank och några styr- och navigeringskomponenter. Beroende på hur du sätter upp detta rymdskepp bestämde vi oss för att om du sätter reaktorn, som är tung, och bränsletanken, som är tung, nära asteroiden - hängande från thrusterarna - så får du mer massa nära asteroiden, och det ökar din gravitationella drag när gravitationstrycket minskar snabbt när du ökar avståndet mellan de två massorna. Och det hjälper också till att stabilisera ditt rymdskepp och hjälper dig bara runt om du sätter dina tunga komponenter som hänger ner vid asteroiden med thrusterarna upptill.
Fraser: Åh, jag förstår, det skulle nästan vara om du hade en boll i slutet av ett rep som hänger ner med den tunga delen - reaktorn och allt bränsle - som hänger så nära asteroiden som du kan, medan allt thrusterarna är längre upp i repet och drar bort den.
Kärlek: Det är exakt rätt. Självklart måste du tippa dina thrusterar bort så att den heta gasen som kommer ut ur dem inte träffar asteroiden. Det är inte bra att försöka dra en asteroid närmare dig med tyngdkraft och samtidigt som du trycker på den med dina thrusterflöden. Så du behöver de utåt så att plommorna saknar asteroiden och det kommer att hjälpa dig att förbättra din dragkraft.
Fraser: Har du några mål som du tror kan vara ett bra offer för denna typ av rörelsesstrategi?
Kärlek: Vi utvecklade idén som en generisk idé och flyger till vad som helst. Men det finns Asteroid 99942 Apophis som är tänkt att göra en nära passering av jorden tror jag 2029. Och om den asteroiden råkar passera genom exakt rätt punkt i rymden när den går förbi jorden, har den en chans att komma tillbaka på 7-8 år och slog oss, vilket skulle vara dåligt. Och den asteroiden är ett utmärkt mål för den här typen av uppdrag. Om vi kan komma till det innan den första jorden flyby, skulle det radera det för påverkan andra gången. Och orsaken till detta är att dessa flybys snedvrider asteroidens väg så att en liten liten förändring i flygriktningen innan flyby ger en enorm förändring i flygriktningen efter flyby. Så det är som ett bankskott i poolen. Ett litet litet misstag på den första delen, efter studsningen multipliceras misstaget. Så du kan använda en gravitationstraktor som inte var kärnkraftsdriven och som inte tyngde 20 ton. Du kan använda en 1-ton, kemisk framdrivad gravitationstraktor för att dra denna asteroid bara lite av banan innan den jorden flyby så att asteroiden inte kommer någonstans nära oss.
Fraser: Jag ser, om du har en asteroid som kommer mot oss 20 år ut kan du flytta din stora jonmotordrivna traktor. Hur länge skulle du behöva för att den ska spendera bredvid asteroiden?
Kärlek: Cirka ett år.
Fraser: Men om det bara är på väg att göra flyby, kan du ge det en mycket liten förändring och det skulle fortfarande sparka det ur den dåliga bana och in i en bra bana.
Kärlek: Okej, du kommer att använda jordens flyby för att multiplicera den lilla effekten du har på asteroiden med ditt rymdskepp före flyby. Och sedan efter flyby är effekten mycket större.
Fraser: Så vad är scenen i ditt förslag nu? Vad är framtiden för det just nu?
Kärlek: Det är svårt att veta. Just nu har vi lagt fram ett förslag, vi har fått idén där ute, och folk pratar om det. Min medförfattare, Ed Lu och jag har skrivit många vetenskapliga artiklar för publicering, och ingen av dem har fått ens en tiondel så mycket uppmärksamhet som den här. Så idén finns där ute, så ser vi vad som händer. Jag tror att debatten kommer att bli mycket mer tydlig om vi faktiskt upptäcker en asteroid som är på en kollisionsväg med jorden. Då måste vi verkligen träffas och bestämma vad vi ska göra åt det.
Fraser: Det är mitt problem med hela processen för att skydda jorden från asteroider. Det finns mycket osäkerhet i att förutsäga när och var en asteroid kommer att träffa. Ju bättre du kan markera banan, desto bättre kan du veta om det kommer att vara en risk. I många fall, om du har de här som är 30 år ut, kan beslutsfattare och lagstiftare säga: ja, låt oss vänta tills vi vet bättre. Och ändå, ju mer du vet bättre, desto mindre chans har du att byta omloppsbana.
Kärlek: Ja, det är alltid sant, och den mänskliga naturen spelar mycket in i detta. Ingen har drabbats av en asteroidstrejk, så det är svårt att jämföra det med saker som vi har lidit, som tsunamier och orkaner för att ta några nya exempel. Det vi vet om och upplever under en persons livstid är alltid lättare att visualisera och förstå. Och för att få människor att uppmärksamma något som verkar typ av esoterisk och science fictiony; är detta verkligt, eller gör människor bara det? Jag vet inte en bra lösning på det, men det faktum att människor pratar om idén och tänker på den - och inte bara i akademiens höga kretsar - över hela världen, tror jag är ett bra tecken. Åtminstone funderar vi på problemet och hur vi löser det.
