13. dubna roku 2029 mine Zemi planetka (99942) Apophis ve vzdálenosti menší než 32 000 kilometrů. Tato planetka o průměru přibližně 375 metrů se tak k Zemi přiblíží na menší vzdálenost, než ve které krouží geostacionární družice a z Evropy, Afriky a Asie bude pozorovatelná na noční obloze i pouhým okem. Když byl Apophis v roce 2004 objeven, tak prvotní pozorování naznačovala malou pravděpodobnost, že by mohl zasáhnout Zemi v letech 2029, 2036, nebo 2068. Taková srážka by byla pro naši civilizaci zničující a proto byla planetka pojmenována Apophis. Toto jméno totiž patří egyptskému bohu chaosu a destrukce. Další pozorování však naštěstí riziko srážky na dalších sto let vyloučila.
Lidstvo si tedy může oddychnout, ale blízký průlet Apophisu v roce 2029 představuje jedinečnou příležitost jako pro veřejnost, tak i pro vědce. Kosmické agentury a vědecké instituce z celého světa plánují využít tohoto průletu Apophisu k jeho průzkumu – ať už ze Země pomocí teleskopů nebo hezky zblízka pomocí nějaké sondy.
Zdroj: https://www.esa.int
Apophis objevili astronomové z observatoře Kitt Peak National Observatory v USA 19. června 2004. Nový objekt byl brzy identifikován jako potenciálně nejrizikovější planetka, jaká kdy byla objevena. Riziko kolize pro rok 2029 vystoupalo až na hodnotu 2,7 %, takže se Apophis dostal na zatím nejvyšší hodnocení tzv. Turínské škály, což je metoda pro posuzování rizika, které planetka představuje pro Zemi. Díky dodatečným pozorováním planetky mohli astronomové vyloučit riziko srážky v letech 2029 a 2036. Několik let však stále existovala malá šance kolize v roce 2068.
Nakonec však radarová pozorování Apophisu s pomocí Green Bank Observatory v Západní Virginii a antén sítě DSN v kalifornském Goldstone v březnu 2021 výrazně vylepšily znalosti odborníků o aktuální oběžné dráze této planetky. Astronomové tak mohli konečně vyloučit jakoukoliv šanci, že by se Země s Apophisem srazila v následujících 100 letech. Apophis tak mohl být 26. března 2021 odstraněn z rizikového seznamu, který spravuje oddělení planetární obrany agentury ESA.
Ovšem 13. dubna 2029 proletí Apophis jen 32 000 kilometrů nad zemským povrchem. Půjde o nejbližší průlet planetky této velikosti, o kterém kdy lidstvo vědělo dopředu. Při průletu bude Apophis výrazně ovlivněn zemskou gravitací. Slapové síly lehce zmáčknou a zdeformují planetku, jelikož strana blíže k Zemi bude přitahována k naší planetě více než strana opačná. Tyto síly pozmění povrch a možná vyvolají něco na způsob zemětřesení a sesuvů půdy, změnit se může i způsob, jak planetka rotuje. Průlet také protáhne dráhu planetky okolo Slunce. Apophis je momentálně členem Atenovy skupiny planetek. Ateni kříží dráhu Země a jejichž oběžná doba kolem Slunce je kratší než jeden rok (doba oběhu Země kolem Slunce). V důsledku průletu kolem Země v roce 2029 ale dojde k rozšíření dráhy Apophisu kolem slunce. Planetka se tak stane členem Apollonovy skupiny. Takové planetky opět kříží dráhu Země, ale jejich doba oběhu kolem Slunce je delší než jeden rok.
Zdroj: https://www.esa.int/
Průlet Apophisu kolem Země v roce 2029 nepředstavuje pro naši planetu žádné riziko, ale naopak nabízí jedinečnou možnost prostudovat takto velkou planetku zblízka a lépe si připravit reakci na nějakou budoucí planetku, která už rizikem být může. Evropská kosmická agentura proto zvažuje několik různých možností mise, která by provedla setkání s Apophisem a prozkoumala planetku zblízka. Mise s označením Ramses (Rapid Apophis Mission for Security and Safety) by využila mnoho technologií, týmů a zkušeností vyvinutých pro misi Hera, což má snížit cenu vývoje a krátit jeho čas. Stejně jako Hera by mohl Ramses nést dva CubeSaty, které by se od mateřské sondy oddělily na dráze okolo Apophisu a které by samy nesly pokročilý soubor přístrojů. ESA také zvažuje misi pojmenovanou Satis, což je malý CubeSat, který by se měl setkat s Apophisem a demonstrovat evropské miniaturizační technologie pro průzkum planetek.
Agentura NASA zatím využila již existující misi pro průzkum planetky a nasměrovala ji vstříc Apophisru. Mise OSIRIS-APEX (známá jako OSIRIS-REx, která odebrala vzorky z planetky Bennu) dorazí k Apophisu krátce po jeho maximálním přiblížení k Zemi. OSIRIS-APEX se přiblíží k povrchu planetky a s pomocí zážehu motorů zvíří volné kameny a prach na povrchu, takže umožní vědcům prohlédnout si materiál těsně pod povrchem. Jenže, jak už bylo napsáno výše, OSIRIS-APEX dorazí k Apophisu až poté, co planetka proletí nejblíže k Zemi. To znamená, že tato sonda nebude moci sama získat komplexní přehled o stavu před průletem a po něm. Spojení pozorování od evropské mise, která by k Apophisu dorazila před průletem a během něj by u něj pobývala, s pozorováními americké mise, která bude planetku zkoumat po dobu několika měsíců po průletu, by umožnilo globální vědecký průzkum. Komunity expertů zaměřených na planetární obranu by mohly pozorovat a studovat změny planetky způsobené průletem v plných detailech.
Zdroj: https://www.esa.int/
Ačkoliv Apophis nepředstavuje pro Zemi žádné riziko, může mise, která se k němu vydá, posloužit jako dobrý nácvik pro reakci planetární obrany na budoucí nebezpečnou planetku. ESA předsedá mezinárodní poradní skupině pro plánování vesmírných misí SMPAG (Space Mission Planning Advisory Group), která slouží jakožto fórum pro světové kosmické agentury a koordinovala by případnou reakci na takovou planetku. Další kosmické mise na Apophis jsou momentálně v procesu úvah na celém světě. Globální komunita průzkumníků Apophisu se mezi 22. a 24. dubnem letošního roku sejde v nizozemském středisku ESTEC na workshopu pojmenovaném Apophis T-5 let: příležitost pro vědecké znalosti o planetární obraně.
Přeloženo z:
https://www.esa.int/
Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/26021615-1-eng-GB/Asteroid_99942_Apophis.jpg
https://www.esa.int/…/New_radar_observations_of_Apophis_rule_out_future_impact.gif
https://www.esa.int/…/Apophis_orbit_diverted_by_Earth_s_gravity_-_NEO_Toolkit.gif
https://www.esa.int/…/24679985-1-eng-GB/Hera_approaching_Didymos_asteroids.gif
Dokázala by planetka gravitačně ovlivnit kosmické smetí kolem Země, nebo je na to moc lehká a rychlá?
Jsem k tomu spíše skeptický.
Každá dvě hmotná tělesa se gravitačně ovlivňují, takže jednoduchá odpověď by byla ano. 🙂
Předpokládám ale, že otázka byla míněná tak, jestli to vůbec bude měřitelné, a pokud ano, tak jestli to něčemu bude vadit. Omezím to na geostacionární družice, kde ten vliv bude největší (většina kosmického smetí je na nižších drahách, a tam bude vliv ještě o mnoho řádů menší).
Apophis mine prstenec geostacionárních družic o nějaké tisíce km; zjednodušme to na 1000 km, ať se to dobře počítá. Pokud bychom Apophis v této vzdálenosti od nejbližší družice zastavili a nechali družici na něj „padat“, tak bude trvat zhruba 8 dnů, než s ní Apophis svou gravitací pohne o 1 metr. Ovšem úvaha v otázce je správná, Apophis proletí příliš rychle. Vůči Zemi se bude pohybovat rychlostí asi 6 km/s, takže už během pouhé hodiny jeho vzdálenost vzroste opět na desítky tisíc km a gravitační vliv klesne na neměřitelné hodnoty.
Dušanova skepse je tudíž na místě. 🙂
Jinak z různých gravitačních vlivů (kromě gravitace Země samotné) na kosmické smetí a družice obecně jsou to v tomto pořadí významnosti: zploštění (nekulatost) Země, Měsíc, Slunce, a až někde úplně bezvýznamně i takto blízko prolétající planetky.
Díky. Takhle jsem to myslel – jestli se alespoň něco dá pozorovat nebo statisticky dopočítat. Když už se dlouhodobě měří dráhy desetitisíců objektů obíhajících kolem Země, tak proč data nevyužít.
V článku mi chyběla relativní rychlost planetky vůči Zemi (vámi uváděných 6 km/s jsem nakonec odečetl z animace na anglické Wikipedii). Na to, že je oběžná dráha Apophis dost podobná dráze Země mi těch zhruba 20 % z oběžné rychlosti Země kolem Slunce připadá dost, čekal jsem míň.
Ale chtěl jsem se zeptat: Jak si představují trajektorii mise Ramses? Na nějaké dlouhé gravitační manévry kolem Marsu či Venuše nezbývá moc času. Kdyby sonda odstartovala těsně před průletem rychlostí 14 km/s (tedy kruhová rychlost + 6 km/s), tak ji chytne sice už pár hodin po startu, ale přesto až po maximálním přiblížení Apophis k Zemi. V článku se píše, že tam má být už před ním. Jsou nějaké možnosti využít průletu kolem Měsíce? Nebo bude stačit start s půlročním předstihem někdy v září 2028?
Nakonec jsem našel celkem čerstvý článek: https://doi.org/10.1016/j.asr.2024.02.005
Pokud jste těch 14 km/s získal tak, že jste k rychlosti na nízké oběžné dráze ( ~ 8 km/s) přičetl 6 km/s, tak takhle to nefunguje. K tomu, aby se sonda dostala pryč z gravitačního působení Země, potřebujete jí (už těsně u Země, tj. po startu) udělit druhou kosmickou rychlost: 11,2 km/s. Se vzdalováním se od Země ovšem sonda rychlost bude ztrácet, a druhá kosmická rychlost udělená po startu je hodnota, kterou přesně ta sonda postupným vzdalováním ztratí a ve „velké vzdálenosti“ její rychlost vůči Zemi klesne na 0. To, co ale chcete je, aby i v té velké vzdálenosti sonda pokračovala rychlostí 6 km/s, tj, rychlostí, kterou se vůči Zemi pohybuje Apophis. Tuto rychlost je tedy k druhé kosmické rychlosti třeba přičíst, tj. vypustit sondu rychlostí 17 km/s.
Jak už jste asi našel v odkazovaném článku, u mise Ramses se uvažuje o vypuštění na dráhu podobnou zemské dráze, a sonda by pak v průběhu necelých dvou let pomocí iontového motoru srovnala svou dráhu a rychlost s Apophisem.
Díky za korekci. V mezičase už jsem si uvědomil, že jsem to počítal úplně blbě. Ale vám ta rychlost vychází dokonce vyšší než u New Horizon (16.26 km/s). Ze Země přímo na únik rychlostí 6 km/s by mělo stačit delta_v = sqrt ((6 km/s)^2 + (11,2 km/s)^2) = 12,7 km/s což je výhodnější než zrychlovat až daleko od Země. Teda aspoň doufám, že tohle už je správně. 😉 https://en.wikipedia.org/wiki/Escape_velocity
Máte pravdu, já jsem pro změnu zapomněl, že se to sčítá až v těch druhých mocninách. Takže ten váš poslední výsledek už je opravdu správně. 🙂