NASA sondu DART vypustila loni v listopadu, Dimorphos zasáhla 27. září a vychýlila jej z kurzu. Cílem mise je připravit se na odvrácení možné civilizační hrozby, kterou by mohl představovat střet s asteroidem. Petr Pravec z Astronomického ústavu Akademie věd České republiky je členem týmu, jenž na misi DART pracuje. Podílí se i na analýze fotometrických dat po nárazu. Byl to právě on, kdo společně s kolegy v roce 2003 Dimorphos objevil.
Podařilo se zkrátit dobu oběhu Dimorphosu kolem planetky o 32 minut, což je třikrát víc, než s čím NASA počítala. Je to tedy důvod k radosti?
Ano, protože se ukázalo, že tato metoda je ještě účinnější, než se původně odhadovalo. Takový experiment nikdy dřív nebyl proveden a mohli jsme jen odhadovat, jak dopadne. Neměli jsme jistotu, z jakých materiálů je Dimorphos složený, a proto jsme ani nevěděli, jak přesně bude na dopad sondy reagovat.
Sonda totiž do Dimorphosu nejen "šťouchla", ale způsobila i explozi na povrchu. Tím vznikl kráter, ze kterého byl vyvržen materiál, který svojí reaktivní silou také přispěl k tomu, jaký účinek nakonec náraz sondy měl. A my jsme dopředu nevěděli, nakolik tato dodatečná síla ovlivní účinek nárazu.
Odhadovalo se, že kdyby tato síla účinkovala slabě, nastala by změna kolem osmi až deseti minut, a pokud by měla silný účinek, tak by to mohlo být až 40 minut. Nakonec to bylo 32 minut. Správné odhady byly tedy ty, které počítaly s velkým účinkem dodatečné síly po nárazu. A jsme za to rádi, protože o to účinnější metoda je.
Nejenže jsme tedy zjistili, že NASA dokáže zasáhnout asteroid, stejně tak důležité je, že jsme zjistili, jaký účinek takový náraz má. Až to budeme v budoucnu potřebovat použít na nebezpečný asteroid, budeme už vědět lépe, jak to spočítat a jak tam sondu poslat, aby to fungovalo. Jsou to cenná data.
Takže k tak dobrému výsledku přispělo i složení asteroidu?
Pravděpodobně to souvisí se strukturou asteroidu. Zdá se, že ho tvoří něco, co by se dalo laicky popsat jako shluk kamení. Je to trochu vidět na snímcích, které nám ještě stihla poslat sonda DART v posledních minutách před dopadem, než se rozbila o povrch. Snímky ukazují kamenitý povrch měsíce, je tam velké množství balvanů. Domníváme se, že jsou i pod povrchem. A výtrysk z tohoto shluku kamení, které drží pohromadě svou gravitací, po dopadu sondy významně přispěl k účinku nárazu. Domníváme se tedy, že právě struktura asteroidu umožnila zesílit dopad tak výrazným způsobem.
Znamená to, že Zemi už nikdy nebude hrozit nebezpečí střetu s asteroidem?
Takto se to nedá říct. Tato metoda nám umožňuje změnit dráhu tělesa, ale změna je ještě pořád relativně malá. V případě budoucího nebezpečného tělesa bychom potřebovali změnit jeho dráhu s větším předstihem. Kdybychom to udělali pouhé týdny před dopadem, jeho dráha by se změnila jen málo a nestačilo by to, aby těleso minulo Zemi. Metoda může fungovat, pokud ji aplikujeme roky nebo ještě lépe desítky let dopředu. Čím delší doba, tím větší je jistota, že těleso Zemi mine.
Pokud bychom o tělese věděli těsně před dopadem, bylo by pozdě. Proto se provádějí prohlídky oblohy, jejichž smyslem je vyhledávat nebezpečné asteroidy s dostatečným předstihem. Věřme, že prohlídky budou postupovat dostatečně rychle, aby objevily potenciálně nebezpečné těleso včas. V takovém případě by nás tato metoda mohla zachránit. Pokud by ale takové těleso bylo objeveno třeba v roce 2025 a zjistili jsme, že do Země vrazí o rok později, pak už bychom neměli čas tuto metodu použít.
V jaké nejmenší vzdálenosti od Země by bylo ještě možné odklonit asteroid, aby se s naší planetou nesrazil?
Nejde o vzdálenost, ale právě o časový předstih. Asteroidy stejně jako Země obíhají kolem Slunce po své dráze a periodicky se přibližují a vzdalují. Za normální situace je jejich vzdálenost od Země dostatečná, nepředstavují nebezpečí. Ale někdy v budoucnu se může stát, že se naše oběžné dráhy protnou a srazí. Ale neznamená to, že jde o vzdálenost. Jde hlavně o čas.
A ví se už o všech nebezpečných asteroidech s dostatečným předstihem, nebo nás stále mohou překvapit?
Pořád ještě hrozí, že nevíme o existenci nějakého nebezpečného existujícího asteroidu. Objevili jsme už skoro všechna tělesa, která jsou větší než kilometr. Ale všechna menší tělesa neznáme. Známe jen 40 procent těles, které jsou podobně velké jako Dimorphos, který má 160 metrů. Je otázka času, než bude nějaké potenciálně nebezpečné těleso objeveno, protože prohlídky oblohy stále probíhají a mají za úkol najít těchto těles co nejvíc a postupovat co nejrychleji, abychom o případném nárazu věděli s co největším předstihem.
CONFIRMED: Analysis of data obtained over the past 2 weeks by the #DARTMission team shows impact with Dimorphos has successfully altered the asteroid’s orbit by 32 minutes - marking the 1st time humans have changed the orbit of a celestial object in space! https://t.co/MjmUAFwVSO pic.twitter.com/4Qiy1mC4gK
— NASA Asteroid Watch (@AsteroidWatch) October 11, 2022
Dokázali byste s využitím aktuálních technologií odklonit asteroid, který vyhubil dinosaury?
To bohužel ne. Ten asteroid měl zhruba deset kilometrů a téměř milionkrát větší hmotnost než Dimorphos. Tak velký asteroid bychom současnými technologiemi nebyli schopni odklonit. Ale naštěstí tak velké asteroidy už všechny známe a žádný z nich na nás v nejbližších sto nebo dvě stě letech nemíří. Osud dinosaurů nám tedy nehrozí. Ale neznamená to, že nehrozí nějaký menší náraz, o kterém zatím nevíme a který by nám mohl způsobit vážné potíže.
Například by zdevastoval část kontinentu a ještě horší by bylo, že by tím byla do atmosféry vyvržena spousta prachu, popela a vodních par, které by se rozptýlily v atmosféře po celé Zemi. To by způsobilo například vážné narušení úrody, protože by rostlinám chybělo světlo. Náraz asteroidu už by nás tedy nevyhubil, ale mohlo by dojít k vážným potížím naší civilizace.
Jaká byla vaše role v experimentu DART?
V roce 2003 jsme Dimorphos společně s americkými kolegy objevili. Roku 2015 nás pak NASA přizvala na misi DART, od té doby jsme zapojení do týmu. Do loňského roku jsme pomocí velkých dalekohledů získávali měření, ze kterých jsme odvodili přesnou dráhu Dimorphosu před nárazem sondy a také vzájemnou polohu těles - Dimorphosu a Didymosu - v okamžiku jejího příletu.
NASA potřebovala například vědět, v jaké poloze Dimorphos v době nárazu bude, aby se třeba v době příletu sondy neschovával za planetkou Didymos. Teď po nárazu provádíme další měření nové dráhy Dimorphosu. Momentální odhad je, že oběžná doba kolem Didymosu byla zkrácena z 11 hodin 55 minut na 11 hodin 23 minut, tedy o 32 minut. Můžeme se ještě maximálně o dvě minuty plést, proto potřebujeme udělat co nejpřesnější výpočet. Finální výsledky budeme mít na jaře.
Proč tedy NASA zveřejnila výsledky již nyní?
Je to první rychlý odhad. Ale to, že se dráha zkrátila o 32 minut s nepřesností maximálně dvou minut, už je dostatečně významné, aby to NASA mohla zveřejnit. Všechny to zajímalo, všichni se nás ptali, jestli už víme, jak účinné to bylo. Ale budeme to dále zpřesňovat.
Odkud jste sledoval náraz sondy do Dimorphosu?
Byli jsme pozváni do řídicího centra NASA v Marylandu, ale nakonec jsme se rozhodli nejet, protože kdybychom cestovali tam a zpět, mohli bychom přijít o měření dat těsně po dopadu. Takže jsme se rozhodli zatím neslavit a samotný dopad jsem sledoval doma na svém počítači. Ale hned v následujících dnech jsme měli data, na kterých jsme museli pracovat. Takže větší oslavy učiníme až během setkání s americkými kolegy na jaře.
Co pro vás bylo více stresující - očekávání nárazu sondy do Dimorphosu nebo následná analýza dat?
Samotný impakt byl vzrušující, protože nic podobného nikdy nebylo uskutečněno. Všichni jsme z toho byli nadšení, že se to povedlo. A byli jsme spokojeni, že se nám podařilo předpovědět správně pozici Dimorphosu. Když jsme pak měli první odhad, byli jsme překvapení, jak velká ta změna byla, určitě v tom byly emoce. Převážně jsme k tomu ale přistupovali profesionálně. Byla to další práce. Ale bylo to uspokojující a byli jsme rádi, že vše funguje, jak má, a že účinek byl vyšší, než se čekalo.
Dokázal byste laicky vysvětlit, jaká síla byla potřeba pro odklonění asteroidu? Dejme tomu, jakou rychlostí by musel najet plně naložený pětadvacetitunový kamion do zdi, aby vznikla stejná energie jako při nárazu do asteroidu?
Těžko se to takto připodobňuje, ale lze spočítat kinetickou energii. Záleží víc na rychlosti než na hmotnosti. Jednalo se o sondu o hmotnosti necelých 600 kilogramů, která letěla rychlostí šest kilometrů za sekundu. Takže podstatně hmotnější kamion, který má 25 tun a jede rychlostí 100 kilometrů za hodinu, by měl podstatně menší účinek než byl náraz sondy DART.
Zvažovalo se pro účely experimentu i jiné vesmírné těleso, nebo bylo od začátku jasné, že se bude jednat o Dimorphos?
Když byl Dimorphos vybrán jako nejvhodnější testovací objekt, tak už se po dalších nepátralo. Jednak byl snadno dosažitelný, umožňoval poslat k němu sondu s relativně malou spotřebou paliva. Navíc není příliš velký, má 160 metrů, což by sice už mohlo být nebezpečné pro Zemi, ale na asteroid to je pořád relativně málo. Při jeho velikosti měl tak náraz sondy dostatečně velký účinek. Navíc bylo možné Dimorphos v minulých letech často pozorovat, takže jsme mohli získat dostatek dat na určení jeho dráhy. Kdyby bylo vybráno jiné těleso s horšími pozorovacími podmínkami, nemohli bychom určit jeho dráhu před nárazem dostatečně přesně a takový cíl by nemohl být vybrán.
Plánují se další podobné pokusy?
Momentálně ne. Je potřeba tento experiment vyhodnotit co nejlépe. Poletí k němu ještě za dva roky evropská sonda Hera, která určí parametry, které nelze změřit ze Země. Teprve pak budeme mít kompletní výsledky a bude možné zvážit, jestli je potřeba udělat další podobný experiment, nebo jestli tento stačil.
