DART da NASA: Um salto gigante para a humanidade na proteção da Terra de um impacto de asteroide
Este feito tecnológico muda nossa história cósmica.
- Esta semana, a missão DART da NASA colidiu com sucesso com um asteroide a 11 milhões de quilômetros de distância, desviando ligeiramente sua órbita.
- Não é exagero afirmar que esse feito tecnológico muda nossa história cósmica.
- Ainda assim, precisamos aumentar muito nossas capacidades de detecção e implantação se quisermos nos sentir verdadeiramente mais seguros contra impactos cósmicos.
Hollywood sabe como explorar nosso medo coletivo dos perigos que caem dos céus. Filmes clássicos como Armagedom e Impacto profundo colocar humanos contra rochas espaciais apontadas diretamente para o nosso planeta.
E há boas razões para temer. Se não fosse pela engenhosidade humana, estaríamos tão impotentes contra qualquer ataque de asteroide quanto os dinossauros estavam 65 milhões de anos atrás, quando uma colisão maciça que os astrônomos chamam de Assassino Global os destruiu junto com 70% da vida na Terra.
Mas nós, humanos, temos motivos para ter esperança. No início desta semana, DART da NASA A sonda colidiu com uma rocha espacial, Dimorphos, como parte de uma missão para provar que, se precisarmos, podemos atingir um asteroide a caminho da Terra e desviá-lo para outro caminho. Considerando que o alvo estava a 7 milhões de milhas de distância, e o DART, que significa Double Asteroid Redirection Test, viajou a cerca de 14.000 milhas por hora, o teste foi um feito tecnológico extraordinário de planejamento e execução precisa.
Então, esta semana, viramos uma página pesada na sobrevivência cósmica. Notavelmente, agora podemos nos proteger de alguns dos objetos do espaço que impulsionam nossos medos compartilhados. Mas o Dimorphos é pequeno e os impactos podem ser destrutivos em diferentes níveis, dependendo do tamanho da rocha ou do cometa em colisão. Como nos defendemos contra ameaças maiores? E quão frequentes ou arriscados são esses eventos?
Evitando surpresas de cometas e asteróides
Infelizmente, ainda não podemos parar os asteroides do tipo Global Killer – eles são muito grandes para uma única colisão desviar. É muito mais fácil tirar uma pequena pedra do caminho do que uma grande, como todos sabemos por experiência própria. Isso é uma questão de transferência de energia, e ainda podemos esperar que seja possível amplificar a velocidade de colisão e desviar uma rocha maior o suficiente. De qualquer forma, quanto mais cedo o pegarmos, melhor.
Inscreva-se para receber histórias contra-intuitivas, surpreendentes e impactantes entregues em sua caixa de entrada todas as quintas-feirasA missão DART é o primeiro fruto de um longo esforço. Em 1990, a Câmara dos Representantes dos EUA, escreveu o seguinte em seu relatório para a Lei de Autorização Multianual da NASA:
“O Comitê acredita que é imperativo que a taxa de detecção de asteroides que cruzam a órbita da Terra deve ser aumentada substancialmente, e que os meios para destruir ou alterar as órbitas de asteroides quando eles ameaçam colisão devem ser definidos e acordados internacionalmente.”
Esta semana podemos comemorar um sucesso na implementação desta estratégia.
O perigo de asteroides e meteoros é real, e ser pego de surpresa não é uma boa ideia. Para uma ilustração de seu potencial destrutivo, vejamos a Cratera do Meteoro no norte do Arizona. A cratera tem um diâmetro de 1,2 km e 200 metros de profundidade. A principal razão pela qual ainda podemos ver essa cratera em particular é sua idade muito jovem, cerca de 50.000 anos. De fato, colisões com asteroides e cometas não são relegadas a um passado muito distante. Embora mais raros agora, eles podem acontecer a qualquer momento.
Foi apenas na década de 1960 que Eugene Shoemaker, uma das principais autoridades em geofísica de impacto, provou de forma convincente que a cratera do Arizona foi causada pelo impacto de um meteorito rico em ferro com cerca de 50 metros de diâmetro. A explicação alternativa na época sustentava que a cratera era o resultado de alguma atividade vulcânica violenta. Shoemaker e seus colaboradores encontraram amostras de rocha vítrea de alta pressão e estruturas geológicas deformadas produzidas pela tremenda violência do impacto, encerrando o debate. Uma pedra tão pequena, com metade do tamanho de um campo de futebol, vaporizaria uma grande cidade. Um pouco de física explica o porquê.
Pequena rocha, grande impacto
A quantidade de energia que um projétil retém antes do impacto – a energia de seu movimento, ou energia cinética – deve ser igual à energia após o impacto, ou seja, a energia dissipada no solo e na atmosfera ao seu redor. A energia cinética é proporcional à massa do objeto vezes o quadrado da velocidade do projétil. É o quadrado da velocidade que torna o impacto tão devastador, especialmente quando as velocidades chegam a dezenas de milhares de quilômetros por hora.
Você pode verificar esse fenômeno jogando pedras do mesmo tamanho em uma lagoa, variando sua velocidade a cada arremesso e observando os resultados. Quanto mais forte você joga as pedras, mais perturbação você causa na superfície da lagoa. Você vê a energia cinética da rocha sendo dissipada por ondas concêntricas que se propagam para fora do ponto de impacto. Você vê a água que recua subir no ar e cair novamente, gotas de água se espalhando por uma grande área. E para arremessos muito duros, você vê a rocha penetrar no fundo da lagoa.
De volta à cratera do meteoro . Conhecendo a velocidade e o tamanho da rocha, podemos estimar que sua energia de impacto foi equivalente à colisão simultânea de cerca de 1 bilhão de caminhões de 20 toneladas movendo-se a 160 quilômetros por hora. Como não podemos embalar um bilhão de caminhões em 50 metros (o tamanho estimado da rocha), podemos usar outra analogia: a energia do impacto foi equivalente à detonação de 20 a 40 megatons de TNT (mega=milhões). Como uma grande bomba de hidrogênio lança cerca de 1 megaton de TNT, o impacto que forjou a Cratera do Meteoro é equivalente a dezenas de bombas de hidrogênio explodindo juntas. (Sem a radioatividade, é claro.)
O solo ao redor do impacto foi instantaneamente vaporizado, junto com a maior parte do asteroide. Cerca de 175 megatons de rocha foram levantados pelo impacto e caíram sobre uma área de cerca de 9,5 quilômetros do marco zero. A colisão criou uma onda de choque chamada de rajada de ar com ventos que correm mais de 1.000 quilômetros por hora. Os ventos estavam com força de furacão a até 40 quilômetros do local do impacto. Os fósseis indicam que no momento do impacto, durante a última Idade do Gelo, a área era povoada por mamutes, mastodontes, preguiças gigantes e outros mamíferos enormes. É difícil imaginar que qualquer um desses animais pudesse ter sobrevivido em um raio de pelo menos 20 quilômetros.
Como parar o fim do mundo
Se um impacto semelhante afetasse uma região metropolitana hoje, milhões de as pessoas morreriam em um flash . E este é apenas um dos carinhas. O Global Killer que acabou com os dinossauros foi muito mais severo. Teve uma energia de impacto equivalente a detonar todos os bombas H nos arsenais americano e soviético durante o auge da Guerra Fria, 5.000 vezes. A boa notícia é que tais impactos são extremamente raros. Eles estão separados, em média, por dezenas de milhões de anos. A má notícia é que, estatisticamente falando, devemos mais uma.
Então, parabéns à NASA e à equipe da Universidade Johns Hopkins que executou a missão. “Eu definitivamente me sinto aliviada”, disse Elena Adams, engenheira de sistemas da missão. “Acho que os terráqueos deveriam dormir melhor. Definitivamente eu vou.”
A missão deve estimular a observação mais ativa de Objetos Próximos à Terra, especialmente os de tamanho médio semelhantes ao meteorito que cavou a Cratera do Meteoro. Assassinos Globais muito grandes podem ser vistos cedo, à medida que cruzam o cinturão de asteróides entre Júpiter e Marte, dando-nos um aviso de cerca de seis meses. Os pequenos, do tamanho de meteoros, são notoriamente difíceis de detectar. Dado que dois terços da superfície da Terra são água, é provável que eles não atinjam uma área povoada. Os de médio porte são os objetos de maior preocupação.
Por enquanto, devemos comemorar que o DART abriu uma nova era na segurança espacial. Quão notável é que uma espécie em um pequeno planeta rochoso tenha evoluído ao nível de se proteger de uma das forças mais destrutivas do Cosmos. Em uma época em que tendemos a colocar a humanidade para baixo, devemos fazer uma pausa para considerar que, quando trabalhamos juntos, podemos realmente mudar nosso destino coletivo.
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