Ett sällsynt kosmiskt möte väntar om tre år
Om tre år befinner sig jorden inför ett extraordinärt närmöte med asteroiden Apophis. Rymdorganisationer världen över vill utnyttja detta tillfälle till fullo och samarbetar kring ett gemensamt uppdrag som ska nå objektet precis innan dess historiska passage förbi vår planet.
Europa och Japan arbetar tillsammans med uppdraget Ramses, vars mål är att hinna ikapp Apophis strax före dess historiska jordflyby år 2029. Forskarnas förhoppning är att operationen ska ge en djupare förståelse för de hot som stora asteroider utgör, och att den ska bidra till att förfina strategierna för planetärt försvar.
För astronomkåren handlar det om en situation som aldrig tidigare kunnat studeras med sådan precision. Apophis upptäcktes år 2004 och skapade omedelbart oro. I de tidiga analyserna fanns en icke-försumbar sannolikhet för kollision med jorden under de kommande decennierna. Med tiden förfinades beräkningarna, och i dag betraktas kollisionsrisken som försumbar – men objektet finns kvar på listan över så kallade potentiellt farliga asteroider.
Asteroiden passerar lägre än många satelliter
Den 13 april 2029 passerar Apophis jorden på ett avstånd av ungefär 31 600 kilometer. Det är närmre än många telekommunikations- och vädersatelliter befinner sig. Så tätt flyger asteroiden förbi att den med blotta ögat ska kunna ses från stora delar av Europa och Afrika som en långsamt rörlig, ljusstark punkt på natthimlen.
Forskare vid den europeiska rymdorganisationen ESA påminner om att det är ett unikt tillfälle att studera ett sådant objekt utan att behöva skicka ett teleskop till avlägsna delar av rymden. Själva förbiflygningen kommer att generera enorma mängder data om hur en asteroid beter sig i ett kraftigt gravitationsfält. Forskare vid universitet runt om i världen planerar redan observationskampanjer från markbaserade observatorier.
En koloss av Eiffeltornets storlek – och dess destruktiva kraft
Det som framför allt fångar forskarnas intresse är Apophis storlek och massa. Asteroidens diameter uppskattas till ungefär 330 meter, vilket motsvarar Eiffeltornets höjd. Massan kan uppgå till mellan 40 och 50 miljoner ton.
Till detta kommer hastigheten. Apophis rör sig med cirka 12 kilometer per sekund. Om ett objekt med sådana egenskaper faktiskt träffade jorden skulle konsekvenserna bli regionalt förödande. Simuleringar pekar på att en krater skulle bildas som är 8 till 10 gånger större än asteroidens egen diameter.
I praktiken innebär det en grop i storleksordningen 2 till 3 kilometer, kompletterad med en kraftig tryckvåg och sekundära bränder över ett vidsträckt område. Vid nedslag i havet finns risk för en tsunami som skulle drabba långa kuststräckor. En asteroid av den här storleken skulle inte utplåna hela planeten, men den kan utgöra en regional katastrof i en skala som mänskligheten aldrig upplevt i modern tid.
Vad rymdsondens Ramses exakt ska undersöka
Forskarnas främsta mål är att lära sig mer om Apophis inre uppbyggnad och kemiska sammansättning. Det är avgörande information för alla planer på att avleda liknande objekt från kollisionskurs, om ett sådant behov någonsin skulle uppstå. Ramses-uppdraget ingår i ESA:s program för rymdsäkerhet, som lanserades år 2019.
Samarbetet med den japanska rymdorganisationen JAXA ska göra det möjligt att kombinera bådas erfarenheter. Japan har framgångsrika Hayabusa-uppdrag bakom sig, där prover hämtades från asteroider. Europa å sin sida har samlat erfarenheter från uppdrag som Rosetta, vilket studerade kometen 67P.
Uppskjutningen av Ramses är planerad till perioden 20 april till 15 maj 2028. Raketen lyfter från den japanska ön Tanegashima, ett av Asiens viktigaste rymdfartscenter. Efter uppskjutningen tillbringar sonden ungefär tio månader på sin färd mot asteroiden.
Undersökningsfasen i närheten av Apophis beräknas pågå i ungefär sex månader. Under den tiden kommer sonden gradvis att variera sitt avstånd till asteroiden för att genomföra olika typer av mätningar – från övergripande bilder till detaljerade radar- och spektroskopiska skanningar. Uppdragets viktigaste delmål är:
- Kartläggning av asteroidens form och rotation i hög upplösning
- Analys av ytkompositionen och eventuell förekomst av ekonomiskt värdefulla metaller
- Undersökning av den inre strukturen – huruvida det rör sig om ett kompakt block eller en lös sammanhopning av bergsmaterial
- Uppföljning av förändringar i bana och rotation under påverkan av jordens gravitation
- Registrering av eventuella ras, sprickor och utflöden av material under närmandet till vår planet
- Detaljerad kartläggning av ytegenskaper med hjälp av kameror och spektrometrar
- Mätning av densitet och massfördelning inuti objektet
Uppdragets mest spännande ögonblick inträffar när Apophis passerar sin närmaste punkt till jorden och Ramses i realtid registrerar hur vår gravitation omformar den kosmiska stenblocken. Forskare vid det tyska flyg- och rymdcentret DLR räknar med att data från denna fas kommer att skriva om läroböckerna i planetarisk dynamik.
Varför denna passage är så vetenskapligt betydelsefull
Ur vetenskaplig synpunkt fungerar Apophis som ett slags naturligt laboratorium. Asteroiden passerar mycket nära ett stort objekt – nämligen jorden – utan att kollidera med det. Det gör det möjligt att undersöka hur ett kraftigt gravitationsfält förändrar banan, formen och strukturen hos ett sådant objekt.
Data från Ramses kommer inte bara att vara till nytta för teoretiker. Rymdorganisationer runt om i världen utvecklar koncept för kinetiska uppdrag, liknande det amerikanska DART-testet där en sond avsiktligt krockade med en liten asteroid för att mäta banförändringen. Effektiviteten hos sådana insatser beror dock starkt på objektets inre uppbyggnad.
Om Apophis visar sig vara en lös stensamling som bara hålls ihop av svag gravitation, skulle ett försök att ändra ett sådant objekts bana kräva en helt annan taktik än om det handlar om ett fast klippblock. Ramses ska ge svaret på vad vi faktiskt har att göra med i det här konkreta fallet. Forskare inom planetvetenskap framhåller att varje nytt asteroiduppdrag genererar överraskande fynd.
Planetärt försvar är inte längre science fiction
För femton år sedan diskuterades skyddet av jorden mot asteroider huvudsakligen i samband med katastroffilmer. I dag är det ett fullvärdigt område inom rymdteknik, med egna program, budgetar och åtgärdsplaner. Ramses passar in i ett större pussel av initiativ – allt från teleskopnätverk som systematiskt söker av himlen till uppdrag som testar tekniker för att avleda mindre himlakroppar.
Varje enskild pusselbit bidrar med kunskap som en dag kan avgöra säkerheten för hela regioner på jorden. Det är värt att påminna om att hotet inte bara gäller objekt av Apophis storlek. Betydligt mindre asteroider, i storleksordningen några tiotals meter, kan frigöra energi jämförbar med ett stort kärnvapen.
Sådana händelser är sällsynta men ingalunda exceptionella i geologisk tidsskala. Forskare vid planetariska institut runt om i Europa påpekar att katalogiseringen av potentiellt farliga objekt fortfarande är ofullständig. För en vanlig läsare kan Ramses-uppdraget låta som ett avlägset vetenskapligt projekt.
I praktiken handlar det om en sorts försäkring som civilisationen tecknar åt sig själv. Ju tidigare vi förstår dynamiken hos objekt som Apophis, desto mer tid har vi på oss att reagera om vi någon gång upptäcker något större som är på väg direkt mot oss. Kommer det inte att vara fascinerande att följa hur asteroiden förändras under sitt möte med vår planet?
