Om ett gigantiskt föremål ser ut som att det kommer att smälla ned på jorden, har mänskligheten några alternativ: Hamra det med ett rymdskepp som är tillräckligt hårt för att slå det ur kursen, spränga det med kärnvapen, dra i det med en gravitationstraktor eller till och med långsamt det ner med hjälp av koncentrerat solljus.
Vi måste besluta om vi ska besöka det med ett speideruppdrag först eller starta en fullskalig attack omedelbart.
Det är många beslut att fatta under existensiell hårdhet, varför ett team av MIT-forskare har kommit med en guide, som publicerades i februari i tidskriften Acta Astronautica, för att hjälpa framtida asteroidavböjare.
I filmer är en inkommande asteroid vanligtvis en chock i sista minuten: en stor, dödlig sten som kasta sig riktigt mot Jorden som en kula ur mörkret, med bara veckor eller dagar mellan dess upptäckt och dess beräknade inverkan. Det är ett verkligt hot, enligt en presentation från april från NASA: s kontor för planetary Defense som Live Science deltog i. Men NASA tror att det finns flertalet av de största, dödligaste föremål som till och med har en liten chans att slå Jorden - de så kallade planetdödarna. (Naturligtvis finns det förmodligen massor av mindre stenar - fortfarande tillräckligt stora för att döda hela städer - som förblir oupptäckta.)
Eftersom de flesta av de stora föremålen i jordens grannskap redan bevakas noggrant kommer vi troligtvis ha gott om varning innan man slår på jorden. Astronomer tittar på dessa rymdrockar när de kommer nära Jorden för att se om de sannolikt kommer att korsa genom ett av deras "nyckelhål." Varje jordhotande asteroid kommer närmare och längre från jorden på olika punkter i sin bana kring solen. Och längs denna väg, nära Jorden, har den nyckelhål. Dessa nyckelhål är områden i rymden som den måste passera för att hamna på en kollisionskurs under nästa strategi till vår planet ...
"Ett nyckelhål är som en dörr - när den är öppen, kommer asteroiden att påverka jorden kort efter, med stor sannolikhet," Sung Wook Paek, huvudförfattare till studien och en Samsung-ingenjör som var en MIT-doktorand när papperet skrev, sa i ett uttalande.
Den enklaste tiden att stoppa ett objekt från att träffa jorden är innan det träffar ett av dessa nyckelhål, enligt tidningen. Det kommer att förhindra objektet från att komma på vägen mot en påverkan i första hand - vid vilken tidpunkt att spara jorden skulle kräva mycket mer resurser och energi och innebära mycket större risk.
Paek och hans medförfattare kastade ut de flesta av de mer exotiska asteroide-avböjningssystemen, och lämnade bara kärnkraftsdetonering och påverkare som allvarliga alternativ. Kärnkraftsdetonering är också problematisk, skrev de, eftersom det är osäkert exakt hur en asteroid kommer att bete sig efter en kärnkraftsexplosion och eftersom politiska oro för kärnvapen kan orsaka problem för uppdraget.
I slutändan landade de på tre alternativ för uppdrag som rimligen skulle kunna förberedas på kort varsel om en asteroide med planetdödare upptäcktes på väg mot ett nyckelhål:
- Ett "typ 0" -uppdrag där ett enda tungt rymdfarkoster avfyrades mot det inkommande föremålet med syfte att använda den bästa tillgängliga informationen om objektets smink och bana för att slå bort banan.
- Ett "typ 1" -uppdrag där en scout först startas och samlar närbilddata om asteroiden innan huvudimpaktorn lanseras, för att bättre rikta skottet för maximal effekt.
- Ett "typ 2" -uppdrag där en liten impaktor lanseras samtidigt som speideren för att slå föremålet lite av kurs. Sedan används all information från scouten och den första inverkan för att finjustera en andra liten påverkan som avslutar jobbet.
Problemet med "typ 0" -uppdrag, skrev forskarna, är att teleskop på jorden bara kan samla grov information om planetdödare, som fortfarande är avlägsna, dimma, relativt små föremål. Utan exakt information om objektets massa, hastighet eller fysiska sminkning kommer impulsutdraget att behöva lita på några ogynnsamma uppskattningar och har en högre risk för att inte korrekt sluta det inkommande objektet ur dess nyckelhål.
Typ 1-uppdrag är mer benägna att lyckas, skrev forskarna, eftersom de kan bestämma den inkommande bergens massa och hastighet mycket mer exakt. Men de tar också mer tid och resurser. Uppdrag av typ 2 är ännu bättre, men tar ännu mer tid och resurser för att komma igång.
Forskarna utvecklade en metod för att beräkna vilket uppdrag som bäst baseras på två faktorer: tiden mellan uppdragsstart och det datum då planets mördare når sitt nyckelhål och svårigheten med att avleda den specifika planetdödaren korrekt.
Tillämpningen av dessa beräkningar på två välkända asteroider med planetdödare i jordens allmänna grannskap, Apophis och Bennu, kom forskarna med en komplex uppsättning instruktioner för framtida asteroidavböjare om ett av dessa objekt började på väg mot ett nyckelhål.
Med tanke på tillräckligt med tid fann de att uppdrag av typ 2 var nästan alltid rätt sätt att böja Bennu. Men om tiden var kort var ett snabbt och smutsigt uppdrag av typ 0 vägen att gå. Det fanns bara en handfull fall där uppdrag av typ 1 var vettigt.
Apophis var en annorlunda, mer komplicerad berättelse. Om tiden var kort var ett typuppdrag vanligtvis det bästa alternativet: samla in data snabbt för att riktigt rikta inverkan. Med tanke på mer tid var typ 2-uppdragen ibland bättre, beroende på hur svårt det verkade vara att böja sig från dess kurs. Det fanns inga situationer där ett typ 0-uppdrag var vettigt för Apophis.
I båda fallen, om tiden blev för kort, fann forskarna att inget uppdrag skulle lyckas med att avleda berget.
Skillnaderna mellan klipporna kom ner till osäkerhetsnivån om deras massor och hastigheter, liksom hur deras inre material skulle reagera på en påverkan.
Samma grundprinciper skulle kunna användas för att studera andra potentiella planetdödare, och framtida studier kan innehålla andra alternativ för att avleda asteroiderna, inklusive kärnvapen, skrev forskarna. Ju mer komplex listan med alternativ, desto svårare blir beräkningen. Så småningom, skrev de, skulle det vara användbart att utbilda maskininlärningsalgoritmer för att fatta beslut baserat på exakt tillgängliga data i något planet-mördarscenario.
