augustus
2019

Spaceguarding: waakzaamheid tegen onheil uit de ruimte

NASA satellietfoto van de aarde
  In de nabije toekomst zijn op de aarde geen inslagen van grote NEO's (Near Earth Objects) te verwachten, zo is dankzij spaceguarding bekend. (NASA satellietfoto)   

door Jan Everink

Spaceguarding is het met telescopen en computers informatie vergaren over objecten die vanuit de ruimte op aarde zouden kunnen neerstorten. Zulke mogelijk gevaarlijke hemellichamen worden NEO's (Near Earth Objects) genoemd. Het in kaart brengen van NEO's is tegenwoordig een groeiende wetenschappelijke activiteit.

Spaceguarding

Dat spaceguarding steeds belangrijker is geworden heeft onder meer te maken met de moderne berichtgeving, waardoor het maatschappelijke bewustzijn over de risico's van onheil uit de ruimte is toegenomen.

Toen in 1908 in Siberië door een neerstortend object meer dan 2000 km2 bos werd vernietigd bereikte deze informatie maar een klein deel van de wereldbevolking. Maar het was al anders toen in 1989 een enorm NEO met een snelheid van 60.000 km/uur op relatief kleine afstand de aarde passeerde. Het bericht dat we bijna waren geraakt, waarbij de gevolgen verschrikkelijk zouden zijn geweest, verspreidde zich snel en veroorzaakte veel verontrusting.

Nog meer publiciteit kreeg de gebeurtenis in 2013 in de grote Russische stad Tsjeljabinsk. Een object van meer dan 15 meter in doorsnee en een gewicht van circa 11.000 ton drong de dampkring binnen. Dit gevaarte spatte op een hoogte van circa 25 km uiteen in tienduizenden brokstukken. Door de schokgolf van deze explosie braken duizenden ruiten in de stad. Ongeveer 1500 mensen raakten door glasscherven lichtgewond.

Risico's

Bij spaceguarding gaat het niet om de talrijke kleine stenen en gruisdeeltjes die elke dag de aardse atmosfeer binnendringen. De risico's beginnen bij objecten van zo'n 10 meter groot, die gemiddeld eens per 50 jaar in de dampkring terecht komen. Die kunnen als ze in de lucht uiteen spatten door de schokgolf aanzienlijke schade veroorzaken, zoals in Tsjeljabinsk gebeurde.

Veel ernstiger zijn de gevolgen bij een neerstortend rotsblok van enkele tientallen meters groot. Zulke neerslagen komen gemiddeld eens per 1000 jaar voor en kunnen dan in een gebied van wel tweeduizend vierkante kilometer enorme verwoesting veroorzaken.

Nog zwaardere inslagen komen heel weinig voor, maar als ze gebeuren zijn de gevolgen desastreus. Bij de verschillende mega-inslagen die op aarde hebben plaatsgevonden ontstonden grote kraters en was de verwoesting enorm. Door de inslag van een 10 km grote planetoïde stierven 65 miljoen jaar geleden de dinosauriërs uit en traden blijvende klimaatveranderingen op.

Meteoren en meteorieten

Dat er vaak objecten vanuit de ruimte in de aardse dampkring terecht komen is al heel lang algemeen bekend. Daarbij gaat het om kleine ruimtestenen die het aardoppervlak meestal niet bereiken omdat ze door de wrijving met de lucht in brand vliegen en verdampen. Het lichtschijnsel dat dan optreedt wordt meteoor of ook wel "vallende ster" genoemd. Volgens een bekend volksgeloof zal een wens die je doet als je een "vallende ster" ziet vervuld worden. Soms beweegt de aarde door een wolk van ruimtegruis en kleine ruimtestenen, waardoor dan gedurende korte tijd veel meteoren te zien zijn. Een opvallende meteorenzwerm, de Perseïden, verschijnt rond 12 augustus.

Als een meteoor niet volledig in de lucht verbrandt maar op de aarde neerkomt wordt het een meteoriet genoemd. Volgens schattingen bereikt in Nederland gemiddeld eens per jaar een meteoriet de bodem. De meeste verdwijnen ongezien ergens in de grond. Sinds 1840 werden er in Nederland maar 4 meteorieten gevonden. Dat gebeurde omdat men het neerkomen ervan had gezien of doordat schade aan een gebouw was veroorzaakt. Dit laatste was bijvoorbeeld het geval door de meteoriet-inslag in Glanerbrug in 1990.

Planetoïden

Het zijn niet deze gewone "vallende sterren" waar spaceguarding organisaties bezorgd over zijn. Er bewegen ook talrijke objecten in een baan om de zon die aanzienlijk groter zijn dan de gewone meteoren en meteorieten. Als zo'n rotsblok uit de hemel neerstort kan er matige tot verschrikkelijke schade ontstaan.

Dat er behalve de bekende planeten nog veel meer hemellichamen om de zon bewegen is pas sinds het begin van de 19de eeuw bekend. Toen de eerste werden gelokaliseerd wilde men ze als planeten beschouwen, zoals de in 1781 door William Herschel nieuw ontdekte planeet Uranus.

Maar omdat de nieuw ontdekte objecten veel kleiner waren dan de bekende planeten, en omdat al gauw bleek dat er heel veel van in het zonnestelsel bewegen, gaf men ze een speciale naam: planetoïden. In de Engelstalige literatuur worden ze veelal asteroids genoemd.

Overigens werd in 1846 toch weer een echte grote planeet ontdekt, namelijk Neptunus. Ook de planetoïde Pluto kreeg na de ontdekking ervan, in 1930, eerst de planeetstatus, maar uiteindelijk werd toch besloten dat Pluto geen planeet maar een planetoïde is. Deze grotere planetoïden, zoals Pluto, worden ook wel dwergplaneten genoemd.

Momenteel zijn ongeveer 800.000 planetoïden gelokaliseerd. Maar dat zijn lang niet allemaal NEO's; de meeste bewegen zich tussen de banen van Mars en Jupiter, dus behoorlijk ver van ons vandaan. Het aantal voor de aarde wél mogelijk gevaarlijke planetoïden wordt geschat op ongeveer 2000.

Kometen

Een ander type mogelijk gevaarlijke NEO's zijn kometen, een soort gigantische sneeuwballen die met enorme snelheid door de ruimte bewegen. Als er een in de buurt van de aarde komt is hij door zijn opvallende uit gas- en stofdeeltjes bestaande staart duidelijk zichtbaar. Deze langs de aarde scherende kometen zijn uit hun normale, ver van de aarde liggende, baan rond de zon geraakt. De talrijke kometen die niet zijn afgedwaald blijven door de grote afstand voor ons onzichtbaar en ongevaarlijk.

De banen van verschillende kometen die wel regelmatig in de buurt van de aarde komen zijn tamelijk goed bekend. Maar deze routes zijn helaas minder voorspelbaar dan die van planetoïden.

Dat kometen een gevaar kunnen vormen heeft vooral aandacht gekregen door de inslag van een komeet op Jupiter in 1994. Grote stukken van de komeet Shoemaker-Levy waren met snelheden van zo'n 200.000 km/uur op Jupiter terechtgekomen en hadden daar verschrikkelijke ravage veroorzaakt. Het energie-geweld daarbij kwam overeen met 2 miljoen Hiroshima-bommen.

Neo's ontdekken

Door de activiteiten van verschillende spaceguarding organisaties is van omvangrijke naderende NEO's tegenwoordig lang van tevoren bekend op welke afstand ze waarschijnlijk de aarde zullen passeren. Het ontdekken en in kaart brengen van NEO-banen wordt dankzij technische innovatie steeds effectiever.

Zo is bijvoorbeeld bekend dat de meer dan 300 meter grote planetoïde Apophis op 13 april 2029 de aarde op een afstand van circa 31.000 km zal passeren. Ook weet men al dat de planetoïde Toutatis, een rotsblok van zo'n 5 bij 2 kilometer, in 2069 op circa 3 miljoen km voorbij zal komen.

Als een naderende NEO de aarde waarschijnlijk zal raken is dat tegenwoordig ook tevoren bekend. Daarbij kan ook tamelijk goed worden voorspeld waar het projectiel zal neerkomen. De eerste vooraf bekende inslag vond plaats in Noord-Soedan op 7 oktober 2008. De kleine planetoïde was de dag ervoor ontdekt door CSS (Catalina Sky Survey), een belangrijk spaceguarding project, dat voor de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA wordt uitgevoerd door de Universiteit van Arizona. De geavanceerde telescopen van CSS staan in de Catalina Mountains, ten noorden van de stad Tucson.

Helemaal precies kan een NEO-route overigens niet worden voorspeld, want door verschillende invloeden kan de baan in de loop der tijd enigszins veranderen. Ook is het voor kleinere NEO's niet mogelijk om een mogelijke inslag langer dan dagen tot weken tevoren te voorspellen.

Spaceguarding projecten

Meerdere organisaties op aarde houden zich tegenwoordig bezig met uiteenlopende spaceguarding activiteiten. In het bijzonder in de VS is men op het gebied van spaceguarding technologie en toepassing behoorlijk ver. Naast het al genoemde CSS zijn onder meer Pan-STARRS en CNEOS belangrijke Amerikaanse spaceguarding projecten.

Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) is een project van de Universiteit van Hawaï, waarbij gebruik wordt gemaakt van een geavanceerd telescoopsysteem. Daarmee kunnen NEO's opgespoord worden die voor andere systemen onzichtbaar blijven. De digitale camera's van deze installatie, die zich op het eiland Maui bevindt, hebben een buitengewoon hoge resolutie.

Lees meer artikelen door
Jan Everink op zijn website
www.janeverink.com.

Door het NASA-centrum CNEOS (Center for NEO Studies) wordt de door CSS, Pan-STARRS en andere NEO-speurders vergaarde informatie geanalyseerd en verder verwerkt. Onder meer worden de exacte banen van ontdekte NEO's berekend, alsmede mogelijke inslagen voorspeld.

Maar wat te doen als inderdaad duidelijk is geworden dat ergens op aarde een grote NEO zal neerkomen? Een oplossing zou kunnen zijn om het inslaggebied te evacueren. Ook wordt onderzocht of het mogelijk is om de koers van een aanstormende planetoïde te veranderen. Maar op dit moment bestaat er eigenlijk nog geen adequate technologie om de aarde tegen NEO-neerslagen te beschermen. Toch is spaceguarding niet nutteloos, want het gevaar kennen is de eerste stap naar doeltreffende bescherming.