Asteroiden som vil passere jorden nærmere enn TV-satellitten din

Share

En hendelse som inntreffer én gang hvert 7500. år – og det skjer i 2029. Hvem får bestemme om menneskeheten skal bruke atomvåpen mot en asteroide? (Svaret: Ingen vet).

Kortversjonen

  • Den sjeldne asteroiden Apophis vil den 13. april 2029 passere bare 32 000 kilometer over jorden.
  • Passeringen gir forskerne et naturlig laboratorium for å observere hvordan tyngdekraften påvirker himmellegemers bane og rotasjon.
  • Selv om nedslag er utelukket, viser studier at kinetisk avbøyning er den tryggeste metoden for å endre asteroiders kurs.
  • Eksisterende internasjonal romrett mangler bindende regler og beslutningsorganer for å styre operative tiltak innen planetforsvar.
  • Fraværet av et juridisk rammeverk skaper et dilemma rundt ansvarsfordeling og verifisering av defensive oppdrag i verdensrommet.

Den 13. april 2029 vil den jordnære asteroiden 99942 Apophis passere innenfor ringen av geostasjonære satellitter som omgir jorden. Det er en usedvanlig sjelden hendelse: En asteroide av denne størrelsen kommer i gjennomsnitt så nær planeten vår bare én gang hvert 7500. år. Nærpasseringen byr på langt mer enn et spektakulært syn. Den gir planetforskerne et unikt naturlig laboratorium og markerer et vendepunkt for arbeidet med planetforsvar. Selv om faren for et nedslag i overskuelig fremtid er endelig utelukket, gir passeringen en enestående mulighet til å observere hvordan jordens tyngdekraft omformer et lite himmellegeme. Observasjonene vil gi avgjørende kunnskap om asteroidenes egenskaper og om hvilke strategier som kreves for å beskytte jorden mot fremtidige trusler.

«Den 13. april 2029 vil den jordnære asteroiden 99942 Apophis passere innenfor ringen av geostasjonære satellitter som omgir jorden.»

Fakta: Asteroiden og nærpasseringen

Apophis ble oppdaget i juni 2004 og vakte raskt oppsikt. De første baneberegningene viste i en periode en betydelig sannsynlighet for at asteroiden kunne treffe jorden i 2029. Senere observasjoner reduserte gradvis den anslåtte risikoen. I 2021 gjorde mer presise radarmålinger det mulig for astronomene å fjerne Apophis fra Sentry-systemets risikoliste. Målingene ga grunnlag for med stor sikkerhet å utelukke et nedslag i minst de neste hundre årene.

«I 2021 gjorde mer presise radarmålinger det mulig for astronomene å fjerne Apophis fra Sentry-systemets risikoliste.»

Apophis’ fysiske egenskaper viser hvilken størrelsesorden hendelsen i 2029 har. Den uregelmessig formede steinasteroiden har en diameter på omtrent 340–375 meter, en anslått masse på rundt 27 millioner tonn og en tetthet på om lag 1,95 g/cm³. Den roterer relativt langsomt: Én rotasjon tar rundt 30,6 timer. Til sammenligning har Apophis mer enn 100 ganger så stor masse som himmellegemet bak Tunguska-hendelsen i 1908 og 5000 ganger så stor masse som meteoren over Tsjeljabinsk i 2013. Sammenligningen understreker betydningen av at et objekt av denne størrelsen passerer så nær jorden.

Les også: – Europa har nådd et vippepunkt når det gjelder Kina 🔒

Tidspunktet for nærpasseringen er nøyaktig beregnet. Den 13. april 2029 klokken 21.46 UT vil Apophis være på sitt nærmeste og passere omtrent 32 000 kilometer over jordoverflaten, tilsvarende rundt 5,6 jordradier. Asteroiden vil dermed befinne seg godt innenfor den geostasjonære satellittringen. Ingen annen asteroide av samme størrelse er registrert så nær jorden i historisk tid.

«Den 13. april 2029 klokken 21.46 UT vil Apophis være på sitt nærmeste og passere omtrent 32 000 kilometer over jordoverflaten, tilsvarende rundt 5,6 jordradier.»

Vitenskapen: Et naturlig laboratorium for tidevannskrefter

Nærpasseringen i 2029 er uvurderlig for forskningen fordi jordens tyngdekraft vil endre Apophis på måter som kan måles. Den viktigste mekanismen er tidevannspåvirkning. Når asteroiden passerer gjennom jordens gravitasjonsfelt, vil tyngdekraften trekke ulikt i de forskjellige delene av den. Disse forskjellene skaper kraftige dreiemomenter. Forskerne får dermed en direkte test av hvordan en asteroide av løst sammenbundet stein og grus reagerer geofysisk på ytre påkjenninger. De forventede følgene omfatter flere forhold:

Endring av banen: Jordens gravitasjon vil påvirke Apophis’ bane rundt solen betydelig. Nærmere bestemt ventes banens store halvakse å endres fra omtrent 0,9 til 1,1 astronomiske enheter (AU). Det innebærer at asteroiden skifter baneklassifisering fra Aten-typen til Apollo-typen.

Endring av rotasjonstilstanden: Dreiemomentene fra tidevannskreftene vil endre måten asteroiden roterer på. Apophis antas å tumle, det vil si at den ikke roterer stabilt rundt én av sine hovedakser. Nærpasseringen ventes å føre til betydelige endringer både i rotasjonshastigheten og i rotasjonsaksens retning. Disse endringene vil i sin tur påvirke hvordan Jarkovskij-effekten virker på Apophis. Det vil gi det første observerbare tilfellet av at Jarkovskij-kraften endrer seg.

Virkninger på overflate og struktur: Belastningene fra tidevannskreftene ventes å bli sterke nok til å utløse seismisk aktivitet over hele asteroiden eller skred på overflaten. Dette kan sette overflatemateriale i bevegelse og fornye asteroidens ytre. Avstanden ved nærpasseringen, rundt 5,6 jordradier, ligger godt innenfor den teoretiske «seismiske grensen» for slike prosesser. Apophis kommer ikke nær nok til å bli revet helt fra hverandre. Hendelsen kan likevel føre til målbare overflateendringer i størrelsesordenen centimeter til desimeter, og muligens til at støv slynges ut.

Les også: Frankrikes «vredesdag» del 1: når speilet knuses i gatene

Scenarioer: Fra det usannsynlige til det katastrofale

Radarobservasjoner av asteroiden Apophis fra 8.–10. mars 2021, utført med Goldstone-antennen og Green Bank-teleskopet. Bilde: NASA/JPL-Caltech og NSF/AUI/GBO / Wikimedia Commons.

Nærpasseringen i 2029 er ufarlig. En teoretisk gjennomgang av Apophis krever likevel at vi undersøker scenarioene forskerne har vurdert, om så bare for å slå fast hvorfor de kan utelukkes.

Scenario 1: Nedslaget som er utelukket

Apophis fikk først og fremst oppmerksomhet på grunn av den opprinnelig lave sannsynligheten for et nedslag på jorden. Et slikt nedslag ville i teorien forårsake en regional katastrofe, ikke en global masseutryddelse. Med en nedslagshastighet på omtrent 12,6 km/s ville asteroiden frigjøre en anslått energimengde tilsvarende 750–1200 megatonn TNT. Det er flere titalls ganger mer enn ved prøvesprengningen av det største atomvåpenet noensinne. Samtidig ville energien være omtrent 100 000 ganger mindre enn ved Chicxulub-nedslaget som satte punktum for dinosaurenes tidsalder.

Nedslag på land: Dersom Apophis traff land, ville nedslaget danne et krater med en diameter på rundt 4,3 kilometer i sedimentær berggrunn og jevne et område på flere tusen kvadratkilometer med jorden. I en tett befolket region kunne antallet omkomne komme opp i flere millioner. Støv som ble slynget opp i atmosfæren, kunne dessuten utløse en kortvarig, regional «nedslagsvinter».

Nedslag i havet: Ettersom vann dekker 70 prosent av jordoverflaten, er et nedslag i havet statistisk sett mer sannsynlig. Simuleringer tyder på at et nedslag på dypt vann kunne skape ødeleggende tsunamier. I en modell av et nedslag utenfor California kunne for eksempel en bølge nå en høyde på 170 meter og bevege seg med en hastighet på 100 km/t. Det ville føre til katastrofale oversvømmelser i kystområdene.

Scenario 2: Gravitasjonsinnfangingen som er umulig

Et vanlig spørsmål er om jordens tyngdekraft kan fange Apophis i en bane rundt planeten. Banemekanikkens lover gjør dette umulig ved en enkel nærpassering. Apophis nærmer seg langs en hyperbolsk bane. For å bli fanget måtte asteroiden miste en betydelig mengde baneenergi, og jordens tyngdekraft alene kan ikke sørge for det. De eneste mekanismene som kan avlede slik energi, som luftmotstand og tidevannsfriksjon, er altfor svake til å binde et objekt på 27 millioner tonn til en stabil bane. En innfanging ville derfor kreve en bevisst, aktiv manøver. Et passivt møte med jordens gravitasjonsfelt er ikke tilstrekkelig.

Les også: Kinas rolle i den globale verktøymaskinindustrien sammenlignet med andre industriland

Scenario 3: Faren knyttet til satellitter og romsøppel

Apophis vil passere gjennom et område av rommet der det finnes menneskeskapte objekter. Romorganisasjonene anser sannsynligheten for en kollisjon med en aktiv satellitt som ubetydelig. Asteroidens bane er godt kartlagt, og den nærmeste passeringen skjer utenfor det tett befolkede ekvatorialplanet der den geostasjonære satellittringen ligger. En kollisjon med en ukontrollert bit romsøppel kan likevel ikke utelukkes helt, selv om sannsynligheten er svært lav. En slik kollisjon ville ikke true jorden, men kunne endre Apophis’ rotasjonsdynamikk. Den kunne også sette de følsomme overflateeksperimentene som planlegges gjennomført med besøkende romfartøy, i fare.

Hva vitenskapen og fysikkens lover forutsier

Den vitenskapelige konsensusen er entydig. Den bygger på himmelmekanikk og flere tiår med stadig mer presise observasjoner. Apophis’ nærpassering av jorden i 2029 vil være en kontrollert, forutsigbar og svært verdifull vitenskapelig hendelse. Fysikkens lover tilsier at jordens gravitasjon vil påvirke asteroiden: Banen vil avbøyes, rotasjonen vil endres, og overflaten kan bli fornyet. Apophis vil imidlertid verken bli fanget i bane rundt jorden eller treffe planeten.

At forskerne kan forutsi dette med så stor sikkerhet, skyldes den presise kartleggingen av Apophis’ bane. Usikkerheten i banen strakte seg en gang over flere hundre kilometer. For nærpasseringen i 2029 er den redusert til bare noen få kilometer. Dermed kan forskerne utelukke enhver nedslagsrisiko i de neste 100 årene og enda lenger. Nærpasseringen vil fungere som en prøvearena for planetforsvar og en global øvelse for det internasjonale varslingsnettverket for asteroider (IAWN). Den vil også bli en milepæl i asteroideforskningen, på linje med Voyager-ferdene og den internasjonale utforskningen av Halleys komet. Hendelsen minner oss om at verdensrommet kan by på farer. Samtidig gir fysikkens lover oss mulighet til å forutsi disse farene og forberede oss på dem, når grundige observasjoner gjør oss i stand til å forstå lovene.

Les også: Verdensrommet blir Spanias nye maktarena

Kunne en romnasjon ødelegge Apophis?

Spørsmålet om et land kunne «ødelegge» Apophis, er egentlig feil stilt. Fysikken bak baner og kollisjoner viser at det er langt tryggere og mer forutsigbart å skyve en asteroide litt ut av kurs enn å knuse den. Et land med utprøvd teknologi for romferder langt fra jorden kan i prinsippet skyve et objekt på størrelse med Apophis ut av banen. Å sprenge asteroiden i stykker ville være langt mer risikabelt. Resultatet ville også være mye vanskeligere å forutsi.

Den best utprøvde teknologien er et kinetisk kollisjonsfartøy: Et romfartøy som ganske enkelt kolliderer med asteroiden i svært høy hastighet. NASA testet metoden med DART-ferden i september 2022. DART traff den 150 meter store asteroiden Dimorphos og endret omløpstiden dens med omtrent 33 minutter. Kollisjonen ga også en «forsterkning av impulsoverføringen», målt som β, på mellom 2,4 og 4,9. Det betyr at steinen og støvet som ble slynget ut ved sammenstøtet, ga to til fem ganger så stor skyvevirkning som romfartøyet alene. Forsøket ga det første beviset på at en kollisjon i høy hastighet kan endre en asteroides bevegelse målbart. Dermed ble kinetisk avbøyning en troverdig metode for planetforsvar.

«Den best utprøvde teknologien er et kinetisk kollisjonsfartøy: Et romfartøy som ganske enkelt kolliderer med asteroiden i svært høy hastighet.»

Med en diameter på rundt 340 meter er Apophis større enn Dimorphos. Å avbøye den krever derfor mer energi og overføring av større bevegelsesmengde, men oppgaven er ikke utenfor rekkevidde for en tungløftrakett. Studier av kinetisk avbøyning tyder på at ett svært stort kollisjonsfartøy, for eksempel et fartøy i Starship-klassen, kan gi tilstrekkelig skyvevirkning til å avbøye asteroider i størrelsesordenen 100–200 meter. For himmellegemer større enn omtrent 500 meter ville det kreves flere kollisjonsfartøy eller baner som gir høyere kollisjonshastighet. Apophis ligger mellom disse to tersklene. Et oppdrag ville derfor trolig kreve enten ett tungt kollisjonsfartøy bygd for formålet eller en liten gruppe kollisjonsfartøy. Dette er likevel innenfor det dagens oppskytingsteknologi, eller teknologien i nær fremtid, kan klare. Kina har offentlig kunngjort planer om en egen testferd med kinetisk kollisjon. Dersom den gjennomføres, vil Kina bli det andre landet etter USA som endrer banen til en asteroide.

Les også: Derfor er Kina mer populært enn USA i Afrika 🔒

Et kraftigere alternativ er å utløse en kjernefysisk eksplosjon et stykke fra asteroiden. Det innebærer å detonere et stridshode på en viss avstand fra den. Strålingen ville rive materiale løs fra overflaten, og det utslyngede materialet ville skyve asteroiden i motsatt retning. I teorien kan dette gi en langt større skyvevirkning enn et kinetisk kollisjonsfartøy. Metoden medfører imidlertid en alvorlig og ofte oversett risiko: Asteroiden kan splittes opp. En eksplosjon av feil størrelse kunne bryte den i mange biter, hvorav noen fortsatt kunne være på vei mot jorden. Én trussel ville dermed bli til en skur av mindre, men fortsatt farlige nedslag. Kjernefysisk avbøyning begrenses også av den delvise prøvestansavtalen fra 1963, som forbyr kjernefysiske eksplosjoner i verdensrommet, og av romtraktaten fra 1967, som setter begrensninger på utplassering av atomvåpen i bane.

Den praktiske konklusjonen er derfor overraskende: Et land som kan nå Apophis, kan også endre banen dens. Å «ødelegge» asteroiden er imidlertid verken det tryggeste eller det mest forutsigbare tekniske valget. Det avgjørende spørsmålet er ikke om kapasiteten finnes, men om noe land kan bruke den uten å utløse en geopolitisk krise. Spørsmålet leder rett inn i et rettslig tomrom.

Det rettslige tomrommet: Ingen regler for planetforsvar

Den internasjonale romretten ble ikke utformet med tanke på avbøyning av asteroider. Det viktigste fundamentet er romtraktaten fra 1967 (OST). Den fastsetter overordnede prinsipper om fredelig bruk, frihet til utforskning og at verdensrommet ikke kan underlegges nasjonal eiendomsrett. Traktaten inneholder imidlertid ingen særskilte regler for planetforsvarsoppdrag, som avbøyning eller oppsplitting av jordnære objekter. Juridiske forskere påpeker at romtraktaten «overså de eksistensielle risikoene som naturlige trusler fra himmellegemer utgjør». I dag finnes det ikke noe bindende internasjonalt rammeverk som styrer avbøyningsoppdrag, fordeler erstatningsansvar eller regulerer flerbruksteknologi, altså teknologi som kan brukes både til forsvar og angrep.

Les også: USA kan selv tippe maktbalansen i Kinas favør i Sørøst-Asia 🔒

Dette rettslige tomrommet har konkrete konsekvenser. Ansvarskonvensjonen fra 1972 pålegger en «oppskytingsstat» objektivt ansvar for skader som statens romobjekt forårsaker på jorden. Anvendt på planetforsvar kan regelen føre til at frykten for erstatningsansvar hemmer handling. Et land som i god tro forsøker å avbøye en asteroide, men ved et uhell sender fragmenter inn i et annet land, kunne møte enorme rettslige og økonomiske krav. Det gjelder selv om hensikten var å beskytte planeten. En asteroide som er stor nok til at den må avbøyes, kunne forårsake skader «i et omfang som overstiger enhver stats økonomiske evne til å yte erstatning». De eksisterende ansvarsreglene er med andre ord ikke tilpasset denne typen problem.

Det finnes heller ikke noe offisielt organ med beslutningsmyndighet for et planetforsvarsoppdrag. FNs komité for fredelig utnyttelse av det ytre rom (COPUOS) står sentralt i det internasjonale arbeidet med å håndtere faren for asteroidenedslag. Komiteens oppgave er imidlertid å koordinere innsatsen og gi tekniske råd, ikke å utøve operativ kommando. To grupper ble opprettet under COPUOS: Det internasjonale varslingsnettverket for asteroider (IAWN) deler informasjon, mens den rådgivende gruppen for planlegging av romoppdrag (SMPAG) planlegger mottiltak. Anbefalingene deres kan ikke håndheves. Medlemskap i SMPAG er bare åpent for romorganisasjoner som kan bidra til en innsats for å redusere trusselen. Artemis-avtalene nevnes iblant som et relevant rammeverk, men de er uttrykkelig ikke en traktat og er heller ikke rettslig bindende.

Resultatet er et paradoks: Teknologien for å avbøye en asteroide utvikler seg raskere enn regelverket som skal styre bruken av den. Et land kunne i prinsippet sette i gang et avbøyningsoppdrag uten å bryte noen særskilt regel, fordi en slik regel ikke finnes. Det er ennå ikke rettslig avklart hvem som har myndighet til å handle, hvem som bærer risikoen dersom oppdraget mislykkes, eller hvordan et forsvarsoppdrag skal skilles fra et oppdrag som har til hensikt å utøve tvang.

Kollisjonsscenarioet: Å treffe en asteroide med en rakett

Dersom det ble besluttet å treffe Apophis med et kinetisk kollisjonsfartøy, ville oppdraget følge en fremgangsmåte som nå er teknisk definert, men som det ikke finnes noen politisk presedens for.

Les også: Verdensrommet: I kjernen av den sino-russiske maktstrategien 🔒

For det første ville rekognosering være avgjørende. Apophis’ masse, indre struktur, rotasjon og overflateegenskaper bestemmer hvordan asteroiden vil reagere på en kollisjon. DART-ferden viste at skyvevirkningen fra utslynget materiale kan være den viktigste faktoren ved en avbøyning. Den viste også at usikkerheten om asteroidens masse fortsatt er en vesentlig feilkilde. Et rekognoseringsfartøy måtte derfor ankomme først. Det skulle både undersøke målet og bidra til å lede kollisjonsfartøyet under den siste innflygingen.

For det andre ville kollisjonsfartøyet bli skutt opp i en bane beregnet på å treffe Apophis på et nøyaktig fastsatt tidspunkt. Ideelt sett skulle dette skje i god tid før nærpasseringen i 2029. Da kunne jordens tyngdekraft forsterke den lille hastighetsendringen til en større forskyvning av asteroidens bane. Kollisjonen måtte skje med en hastighet på flere kilometer i sekundet for å overføre tilstrekkelig bevegelsesmengde. Romfartøyet måtte også kunne styre seg selv under den siste innflygingen, slik DART-ferden demonstrerte.

For det tredje ville oppfølgingen etter kollisjonen være like viktig som selve sammenstøtet. Bakkebaserte teleskoper, og ideelt sett et romfartøy som fulgte asteroiden, ville måle endringene i Apophis’ bane og rotasjon. Erfaringene fra DART viste at flere titalls observatorier var nødvendige for å bekrefte og tolke avbøyningen. En liten CubeSat-satellitt som ble frigjort før kollisjonen, bidro også til dette arbeidet.

De rettslige kravene til et slikt oppdrag finnes foreløpig ikke i bindende form. Den fremvoksende konsensusen i forsknings- og politikkmiljøene peker likevel på flere nødvendige elementer. Det er foreslått å opprette et planetforsvarsråd under FN som skulle samle beslutningsmyndigheten, koordinere finansieringen og håndtere fordelingen av erstatningsansvar. En revidert ansvarsprotokoll ville også være nødvendig. Den skulle gi «ansvarsfritak for skadebegrensende tiltak i god tro» til operatører som handler for å beskytte jorden, samtidig som aktører fortsatt skulle kunne holdes ansvarlige for klanderverdig opptreden. Videre ville det være behov for en ordning for strukturert teknologiutveksling og åpenhet, slik at et forsvarsoppdrag kunne skilles fra et skjult forsøk på å utvikle våpen. Et globalt fond ville dessuten være nødvendig for å sikre at planetforsvaret ikke avhenger av ressursene til én enkelt stat.

Les også: Kinas 15. femårsplan (2026–2030)

Hva retten krever før oppskyting

Gapet mellom teknisk kapasitet og politisk styring er det avgjørende kjennetegnet ved scenarioet der mennesker griper inn i en asteroides bane. Et land med en tungløftrakett og kapasitet til å spore objekter langt fra jorden kan i prinsippet treffe Apophis. Det landet foreløpig ikke kan gjøre, er å dokumentere at operasjonen er lovlig, godkjent og klart forskjellig fra en aggresjonshandling.

Et rettslig rammeverk for et legitimt avbøyningsoppdrag ville som et minimum kreve fire elementer som ennå ikke finnes i bindende form:

En godkjenningsmekanisme. Det må være avklart hvem som har anerkjent myndighet til å beslutte at et avbøyningsoppdrag skal gjennomføres, etter hvilken tidsplan og innenfor hvilke rammer. Det foreslåtte planetforsvarsrådet er én modell. En annen er at FNs sikkerhetsråd tar beslutningen etter varsling gjennom COPUOS.

En plikt til å varsle og konsultere. En stat som planlegger et avbøyningsoppdrag, måtte informere andre stater, dele bane- og risikodata og drøfte alternativer før den gjennomfører et irreversibelt tiltak. Romtraktatens generelle prinsipper om samarbeid gir et fundament for dette, men fastsetter ingen konkret fremgangsmåte.

Et system for ansvar og erstatning. Aktører som avbøyer en asteroide i god tro, må beskyttes mot ruinerende erstatningsansvar. Samtidig må stater som rammes av et mislykket oppdrag, ha mulighet til å få erstatning. Dette krever en ny protokoll eller en endring av avtaleverket. Det er ikke tilstrekkelig å fortolke eksisterende rettslige instrumenter.

En standard for åpenhet om flerbruksteknologi. Kinetiske kollisjonsfartøy og teknologi for kjernefysisk avbøyning kan brukes til andre formål. Derfor må det være mulig å verifisere at ethvert oppdrag har et defensivt formål. Dette er det vanskeligste problemet, fordi det berører romtraktatens grunnleggende dilemma: Den samme teknologien som redder planeten, kan også true den.

Før disse fire elementene er på plass, vil evnen til å avbøye en asteroide fortsatt være en kapasitet uten et rettslig rammeverk. Fysikken gjør en kollisjonsoperasjon mulig, mens retten foreløpig ikke åpner for at den kan gjennomføres legitimt.

Bomben og bruksanvisningen: Dette avslører atomvåpendoktrinene til Frankrike, USA, Russland og Kina 🔒

Notification

Du har nettopp lest en gratisartikkel

Geopolitika lever kun gjennom sine lesere. For å støtte oss, abonner eller doner.

Tahir Mahmoud
Tahir Mahmoud
Direktør for Norwegian Resource Centre, en anerkjent ekspert på motradikalisering og styringsmetoder.
Bell Icon

Du har nettopp lest en gratisartikkel

Geopolitika lever kun gjennom sine lesere. For å støtte oss abonnér eller donér!

Les mer

Siste nytt