Buzz
Một va chạm của sao chổi có thể xóa sổ toàn bộ thành phố — chúng ta có thể làm gì để ngăn chặn điều đó?
Trái Đất tồn tại trong một môi trường nguy hiểm. Các vật thể vũ trụ, như sao chổi và thiên thạch, liên tục vụt qua không gian và thường va vào hành tinh của chúng ta. Hầu hết chúng quá nhỏ để tạo ra mối đe dọa, nhưng một số có thể là điều đáng lo ngại.
Làm người nghiên cứu về vũ trụ và an ninh quốc tế, nhiệm vụ của tôi là đặt ra câu hỏi về khả năng có một vật thể va vào hành tinh thực sự là bao nhiêu — và liệu các chính phủ có đang chi tiêu đủ tiền để ngăn chặn sự kiện như vậy.
Để tìm câu trả lời cho những câu hỏi này, ai đó phải biết có những đối tượng gần Trái Đất nằm ở đâu. Đến nay, NASA chỉ theo dõi được khoảng 40% những đối tượng lớn. Những cơn sốt sao chổi đã ghé thăm Trái Đất trong quá khứ và chắc chắn sẽ làm như vậy trong tương lai. Khi chúng xuất hiện, loài người sẽ chuẩn bị đến đâu?
The orbits of thousands of asteroids (in blue) cross paths with the orbits of planets (in white), including Earth’s. Image: NASA/JPLMối đe dọa từ sao chổi và thiên thạch
Hàng triệu vật thể kích thước khác nhau quay quanh Mặt Trời. Các đối tượng gần Trái Đất bao gồm các sao chổi và thiên thạch có quỹ đạo sẽ đưa chúng trong vòng 120 triệu dặm (193 triệu kilômét) từ Mặt Trời.
Các nhà thiên văn coi một vật thể gần Trái Đất là đe dọa nếu nó sẽ đến gần 4,6 triệu dặm (7,4 triệu km) so với hành tinh và có đường kính ít nhất 460 feet (140 mét). Nếu một cơ thể vũ trụ kích thước này va vào Trái Đất, nó có thể phá hủy một thành phố toàn bộ và gây thiệt hại vùng lớn. Các đối tượng lớn hơn – 0,6 dặm (1 km) trở lên – có thể tạo ra ảnh hưởng toàn cầu và thậm chí gây ra tuyệt chủng hàng loạt.
Va chạm nổi tiếng và tàn phá nhất xảy ra cách đây 65 triệu năm khi một thiên thạch đường kính 6 dặm (10 km) va vào bán đảo Yucatán ngày nay. Nó xóa sổ hầu hết các loài thực vật và động vật trên Trái Đất, bao gồm cả khủng long.
Nhưng những đối tượng nhỏ cũng có thể tạo ra thiệt hại đáng kể. Năm 1908, một cơ thể vũ trụ có chiều cao khoảng 164 feet (50 mét) nổ trên sông Tunguska ở Siberia. Nó làm phẳng hơn 80 triệu cây cỏ trên diện tích 830 dặm vuông (2.100 km vuông). Năm 2013, một thiên thạch chỉ có đường kính 65 feet (20 mét) nổ trong không khí 20 dặm (32 km) trên trên Chelyabinsk, Nga. Nó phát ra năng lượng tương đương với 30 quả bom Hiroshima, gây thương tích cho hơn 1.100 người và gây thiệt hại 33 triệu USD.
Thiên thạch có kích thước đáng kể tiếp theo có thể đụng vào Trái Đất là thiên thạch 2005 ED224. Khi thiên thạch có chiều cao 164 feet (50 mét) đi qua vào ngày 11 tháng 3 năm 2023, có khoảng 1 trong 500.000 cơ hội va chạm.
NASA has been steadily finding and tracking near-Earth objects since the 1990s. Image: NASA/JPL-Caltech, CC BYQuan sát bầu trời
Trong khi cơ hội có một cơ thể vũ trụ lớn va chạm vào Trái Đất là nhỏ, sự tàn phá sẽ là khổng lồ.
Quốc hội nhận thức về mối đe dọa này, và trong Cuộc khảo sát Spaceguard năm 1998, nó giao cho NASA nhiệm vụ tìm và theo dõi 90% các vật thể gần Trái Đất có đường kính 0,6 dặm (1 km) trở lên trong vòng 10 năm. NASA đã vượt qua mục tiêu 90% vào năm 2011.
Năm 2005, Quốc hội thông qua một dự luật khác yêu cầu NASA mở rộng tìm kiếm và theo dõi ít nhất 90% tất cả các vật thể gần Trái Đất có độ cao 460 feet (140 mét) trở lên vào cuối năm 2020. Năm đó đã qua đi và, chủ yếu do thiếu nguồn lực tài chính, chỉ có 40% các đối tượng đó đã được đặt vào bản đồ.
Đến ngày 14 tháng 2 năm 2022, nhà thiên văn đã định vị được 28.266 thiên thạch gần Trái Đất, trong đó có 10.033 chiếc có đường kính 460 feet (140 mét) trở lên và 888 chiếc ít nhất 0,6 dặm (1 km) rộng. Khoảng 30 đối tượng mới được thêm vào mỗi tuần.
Một nhiệm vụ mới, được Quốc hội tài trợ vào năm 2018, dự kiến sẽ phóng vào năm 2026 một kính thiên văn hồng ngoại, trên vũ trụ – NEO Surveyor – dành riêng cho tìm kiếm thiên thạch có khả năng gây nguy hiểm.
Bất ngờ vũ trụ
Chúng ta chỉ có thể ngăn chặn một thảm họa nếu chúng ta biết nó đang đến, và các hành tinh đã lén đến gần Trái Đất trước đó.
Một hành tinh có kích thước như một sân cỏ đá bóng – được đặt tên là "City-killer" – đã đi qua ít hơn 45.000 dặm từ Trái Đất vào năm 2019. Một hành tinh có kích thước như chiếc máy bay 747 đến gần vào năm 2021 cũng như một hành tinh rộng 0.6 dặm (1 km) vào năm 2012. Mỗi cái này chỉ được phát hiện khoảng một ngày trước khi chúng đi qua Trái Đất.
Nghiên cứu cho thấy một lý do có thể là vòng quay của Trái Đất tạo ra một điểm mù khiến một số hành tinh không bị phát hiện hoặc trở nên đứng yên. Điều này có thể là một vấn đề, vì một số hành tinh bất ngờ không tránh khỏi chúng ta. Năm 2008, nhà thiên văn phát hiện một hành tinh nhỏ chỉ 19 giờ trước khi nó đâm vào vùng nông thôn Sudan. Và phát hiện gần đây về một hành tinh có đường kính 1.2 dặm (2 km) gợi ý rằng vẫn còn những vật thể lớn ẩn nấp.
NASA’s DART mission will crash a small spacecraft into the double asteroid Didymos to see if it will change the asteroid’s orbit. Image: NASA/JHUAPL/Steve GribbenLàm thế nào để giải quyết?
Để bảo vệ hành tinh khỏi nguy cơ vũ trụ, việc phát hiện sớm là chìa khóa. Tại Hội nghị Phòng vệ Hành tinh 2021, các nhà khoa học đề xuất tối thiểu là năm đến 10 năm chuẩn bị để triển khai một phòng thủ hiệu quả chống lại các hành tinh nguy hiểm.
Nếu nhà thiên văn phát hiện một vật thể nguy hiểm, có bốn cách để giảm thiểu thảm họa. Phương pháp đầu tiên liên quan đến biện pháp cấp cứu và sơ tán khu vực. Cách thứ hai liên quan đến việc gửi một tàu vũ trụ bay gần một hành tinh nhỏ hoặc trung bình; trọng lực của tàu vũ trụ sẽ từ từ thay đổi quỹ đạo của vật thể. Để thay đổi quỹ đạo của một hành tinh lớn hơn, chúng ta có thể đâm vào nó với tốc độ cao hoặc nổ một quả bom hạt nhân gần đó.
Những ý tưởng này có vẻ xa xôi, nhưng vào tháng 11 năm 2021, NASA đã phóng một sứ mệnh phòng vệ hành tinh toàn diện đầu tiên trên thế giới như một chứng nhận cho khái niệm: Double Asteroid Redirection Test, hoặc DART. Hành tinh Didymos lớn và mặt trăng nhỏ của nó hiện không đe dọa Trái Đất. Vào tháng 9 năm 2022, NASA dự định sẽ thay đổi quỹ đạo của hành tinh bằng cách đâm một vệ tinh có trọng lượng 1.340 pound (610 kg) vào mặt trăng của Didymos với tốc độ khoảng 14.000 dặm mỗi giờ (22.500 km mỗi giờ).
Việc hiểu rõ hơn về thành phần của những hành tinh đe dọa cũng quan trọng, vì thành phần của chúng có thể ảnh hưởng đến sự thành công của chúng ta trong việc làm chúng đổi hướng. Hành tinh Bennu có đường kính 1.620 feet (490 mét). Quỹ đạo của nó sẽ đưa nó gần Trái Đất vào ngày 24 tháng 9 năm 2182, và có 1 trong 2.700 cơ hội va chạm. Một hành tinh có kích thước như vậy có thể xóa sổ một lục địa, vì vậy để tìm hiểu thêm về Bennu, NASA đã phóng vệ tinh OSIRIS-Rex vào năm 2016. Tàu vũ trụ đã đến Bennu, chụp ảnh, thu thập mẫu và dự kiến sẽ trở về Trái Đất vào năm 2023.
Chi tiêu cho phòng vệ hành tinh
Năm 2021, ngân sách phòng vệ hành tinh của NASA là 158 triệu đô la. Đây chỉ là 0.7% tổng ngân sách của NASA và chỉ là 0.02% khoảng ngân sách quốc phòng Mỹ 2021, một con số xấp xỉ 700 tỷ đô la.
Ngân sách này hỗ trợ nhiều nhiệm vụ, bao gồm NEO Surveyor với 83 triệu đô la, DART với 324 triệu đô la và Osiris Rex với khoảng 1 tỷ đô la trong vài năm.
Đây có phải là số tiền đúng để đầu tư vào việc theo dõi bầu trời, khi mà khoảng 60% số hành tinh có khả năng nguy hiểm vẫn chưa được phát hiện? Đây là một câu hỏi quan trọng cần đặt ra khi xem xét về hậu quả tiềm ẩn.
Đầu tư vào phòng vệ hành tinh tương tự như việc mua bảo hiểm nhà. Khả năng trải qua một sự kiện làm hủy diệt căn nhà của bạn rất nhỏ, nhưng người ta vẫn mua bảo hiểm.
Bài viết này của Svetla Ben-Itzhak, Giáo sư trợ giảng về Không gian và Quan hệ Quốc tế, Hội thảo Vũ trụ phía Tây, Học viện Chiến tranh không gian, Đại học không gian được tái xuất bản từ The Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc bài viết gốc.
