Könnte eine Mission vom Typ ARM Option B verwendet werden, um einen gefährlichen Asteroiden abzulenken?

Die Asteroid Redirect Mission ARM Option B der NASA würde eine Robotersonde haben, die einen Felsbrocken von der Oberfläche eines viel größeren Asteroiden aufhebt und diesen Felsbrocken in die Mondumlaufbahn bringt. Betrachtete Felsbrocken könnten einen Durchmesser von bis zu 4 Metern und eine Masse von bis zu 50 Tonnen (bei maximaler Dichte) haben.

Ein potenziell gefährlicher Asteroid hat laut derselben Quelle (11. SBAG Juli 2014) einen Durchmesser von mindestens 100 Metern und eine Masse von mindestens 1.000.000 Tonnen.

Könnte ein 100-Meter-Asteroid abgelenkt werden, indem mehrere (viele) 4-Meter-Felsbrocken von ihm aufgenommen werden? Ich nehme an, dass mindestens ein Felsbrocken pro Tag manipuliert werden könnte. Nicht, um die Felsbrocken in die Mondumlaufbahn zu bringen, sondern sie einen nach dem anderen in leicht divergierenden Flugbahnen abzusetzen. Oder sie auf einem anderen Teil des Asteroiden abzusetzen, wenn das effektiver ist. Planetenverteidigung ist eine der Motivationen für ARM, ich frage mich, ob dieses Motiv auf ARM Option B anwendbar ist.

Es wurde angenommen, dass Chelyabinks einen Durchmesser von 20 Metern und eine Masse von 12.000 bis 13.000 Tonnen hat. Wenn Tscheljabinsk in einem steileren Winkel getroffen hätte, hätte es viel schlimmer kommen können. Wenn die SBAG Zahlen von mindestens 100 Metern und einer Million Tonnen genannt hat, bezweifle ich ihre Kompetenz.
@HopDavid Hey, werde hier nicht "meinungsfreudig", Hop! Ich denke, die Definition von "gefährlicher" Größe ist, dass die Folgen wahrscheinlich mit den größten Naturkatastrophen in der aufgezeichneten Menschheitsgeschichte vergleichbar sind. Es ist sehr, sehr unwahrscheinlich, dass die Größe von Tscheljabinsk tatsächlich eine Stadt vertikal trifft. Fenster einschlagen, ohne jemanden zu töten, ja, aber das motiviert nicht zu einer milliardenschweren Präventionsmission. (Übrigens könnte dies eine billigere Möglichkeit sein, einen frischen Felsbrocken aus dem Weltraum zu holen, dessen Oberfläche sowieso von ARM kontaminiert wäre ...)
Ich sagte "steilerer Winkel", nicht "vertikal". Es wurde angenommen, dass Chelyabinsk in einem relativ flachen Winkel von etwa 16 ° eintraf. Der durchschnittliche Einfallswinkel beträgt etwa 45º. Wenn Sie also über die Wahrscheinlichkeit sprechen möchten, stehen die Chancen für steiler als 16º
Ein 50-Meter-Asteroid, der mit 45 Grad hereinkommt, könnte leicht mehr als eine Milliarde Dollar Schaden anrichten.

Antworten (1)

ARM Option B-Hardware könnte beim Ablenken eines Asteroiden nützlich sein, aber wahrscheinlich nicht mit den von Ihnen vorgeschlagenen Methoden oder dem aktuellen Option B-Missionsprofil.

Zunächst einmal: Das Aufheben von 50 Tonnen schweren Felsbrocken wird einen winzigen Effekt auf einen Asteroiden mit einer Masse von 1.000.000 Tonnen haben. Wenn Sie die Felsbrocken an einer anderen Stelle auf dem Asteroiden platzieren, wird der Massenschwerpunkt (um einen winzigen Betrag) verschoben, aber das wird wahrscheinlich nicht viel nützen. Das Verschieben des Massenzentrums bedeutet zwar, dass sich der Asteroid bewegt hat, aber wenn wir den Asteroiden nicht Hunderte oder Tausende von Kilometern verschieben können, haben wir immer noch eine Erdbahn.

Das andere Problem ist, dass viele Asteroiden nicht genug leicht lösbare Felsbrocken haben, um einen signifikanten Anteil ihrer Masse auszumachen. Selbst wenn 20 % des Asteroiden Felsbrocken sind, sind das immer noch 800.000 Tonnen Asteroid, die wir nicht bewegen können. Das Wegschleudern der Felsbrocken wird das Problem also nicht lösen. (Das andere, größere Problem bei diesem Ansatz ist die schreckliche Menge an Treibstoff, die wir verschwenden werden, um das Raumschiff zu verlangsamen und zum Asteroiden zurückzukehren, nachdem wir jeden Felsbrocken losgelassen haben.)

Vor ein paar Wochen gab es in den NasaSpaceFlight-Foren eine gute Diskussion über die Verwendung der Gravity Traction-Ablenkungstechnik (die unserer Diskussion ähnlich ist). Obwohl der Thread inzwischen gelöscht wurde, kam er zusammenfassend zu dem Schluss, dass die einzige Situation, in der die Schwerkraftablenkung die beste Lösung (und effizienter als das bloße Schieben des Asteroiden) wäre, darin besteht, dass der Asteroid aus mehreren kleineren Körpern (Felsbrocken) besteht, die dies tun würden nicht den Zusammenhalt haben, um gepusht zu werden.

In diesem Fall, in dem der Asteroid nichts als Felsbrocken ist, ist es durchaus möglich, dass es eine gute Lösung ist, jeden einzeln zu pflücken und zu werfen.

Die signifikante Metrik bei der Ablenkung von Asteroiden (und tatsächlich allen Umlaufbahnen) ist jedoch die Geschwindigkeit. Die beste Lösung für feste Asteroiden wäre also, das Treibmittel zu verwenden, das wir an Bord haben, um den Asteroiden wie die Option A mit vollständiger Umleitung zu schieben.

Wir brauchen möglicherweise nicht die Treibstoffladung von Option A, um den Asteroiden abzulenken, schließlich suchen wir nicht nach einer stabilen Mondumlaufbahn wie bei der vollen Option A; wir wollen nur ein paar Millimeter/s von Δv, um es aus dem Weg der Erde zu schieben.

Ich kann keine Δv-Zahlen der ARM-Option-B-Missionen finden, aber wenn Sie sie finden könnten, wäre es relativ einfach abzuschätzen, ob Option B genügend Δv hätte, um Ihren 1.000.000-Tonnen-Asteroiden so weit abzulenken, dass er die Erde verfehlt.

Könnte es nützlich sein, den Felsbrocken zu beschleunigen und ihn in den Asteroiden zu schmettern? Ich sehe jetzt, dass auf Seite 22 des SBAG-Links in der Frage "Gelegenheit für kinetische Impaktoren" erwähnt wird.
Ich bin nicht davon überzeugt, dass es nützlich wäre. Es gibt Diskussionen über die Vorzüge des Aufbrechens von Asteroiden (siehe: space.stackexchange.com/questions/5617 ). Eine Atombombe von guter Größe, sagen wir ein 170-Kilotonnen-W62 von einem Minuteman-III, gibt bei der Detonation 700.000 Gigajoule Energie ab und wiegt deutlich weniger als 50 Tonnen. Um so viel Energie aus unserem Felsbrocken herauszuholen, müssten wir ihn auf etwa 170.000 m/s beschleunigen, was etwa dem 3,8-fachen der Fluchtgeschwindigkeit des Sonnensystems entspricht. Es ist viel einfacher, Uncle Sams Sammlung von spaltbarem Material auszuleihen und alles auf einmal zu verwenden.
Ihre Antwort sollte also wirklich mit „Nein“ beginnen, nicht mit „Ja“. Weil die Nützlichkeit, die Sie beschreiben, damit zu tun hat, den gesamten Asteroiden zu schieben, wie ARM Option A, und nicht in irgendeiner Weise mit dem Aufheben von Felsbrocken von ihm? ARM Option B hat keine Bedeutung für die planetare Verteidigung. Und die NASA hat erklärt, dass „ARM keine Wissenschaftsmission ist“ . Da fragt man sich, was es bringt, eine Technologie (Boulder Picking) zu demonstrieren, die keinen potenziellen Nutzen hat, aber das ist eine andere Diskussion.
Ja, guter Punkt. Ich habe die Frage sehr weit gefasst, um die Hardware für Option B einzuschließen, nicht nur das Missionsprofil. Wenn Sie sich an das Missionsprofil von Option B halten, haben Sie Recht, es ist völlig nutzlos. Nur aus Interesse, haben Sie eine Quelle für dieses NASA-Zitat?
+1. Der Keck-Bericht besagt, dass es etwa 0,17 km/s dauern würde, um 2008 HU4 in der Mondumlaufbahn zu parken. Wie Sie sagen, kann das Ablenken eines Asteroiden viel weniger Delta V erfordern als das Parken in der Mondumlaufbahn.
Ich gebe zu, ich hatte bis zu diesem Beitrag noch nichts von Option B gehört. Wenn ich mich recht erinnere, parkte Option A einen 5 bis 10 Meter großen Asteroiden in der Mondumlaufbahn. Option B scheint einen 4 Meter großen Felsbrocken von einem größeren Asteroiden zu greifen und den Felsbrocken in der Mondumlaufbahn zu parken. Auf den ersten Blick scheint es mir, dass beide Optionen eine ähnliche Menge an Treibmittel benötigen würden. Vielleicht würde Option B etwas weniger nehmen, aber in der gleichen Größenordnung.
@ForgeMonkey Ja, ich habe gehört, wie Brian Muirhead am JPL es erwähnt hat ("keine Wissenschaftsmission per se ") 58:55 in dieser Kármán-Vorlesung am 3. Oktober 2014. Und wenn ich den Satz google, finde ich ihn auf Seite 31 Punkt 5 in diesem Protokoll von das Planetary Sciences Subcommittee und die Planetary Science Division 3.-4. September 2014. Ich weiß nicht, wie "offiziell" das interpretiert werden sollte.
Könnte eine Mission vom Typ ARM Option B verwendet werden, um einen gefährlichen Asteroiden abzulenken?
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