Deze missie moet de aarde beschermen tegen inslagen van ruimtepuin

Dat er een ruimtesteen op de aarde zal afkomen, is een kwestie van (heel veel) tijd. Twee nieuwe missies moeten duidelijk maken of we zulk kosmisch gevaar dan met een zetje langs de aarde kunnen duwen.

De aarde, augustus 2024. De angst zit er goed in na de wereldwijd uitgezonden persconferentie van astronomen. De coronacrisis ligt nog maar net achter ons, of het volgende gevaar van Hollywoodachtige proporties vliegt letterlijk op ons af. Planetoïde 2024 DA 1356, een stuk ruimtesteen, ligt op ramkoers met aarde.

Eén geluk: zo groot als het monster dat de dinosauriërs een kopje kleiner maakte, is hij niet. Maar met zijn diameter van 100 meter slaat hij wel in met de kracht van honderden Hiroshima-kernbommen. Hij is groot genoeg om een flinke stad in puin te leggen en een krater te slaan van enkele kilometers, hopelijk niet in dichtbevolkt gebied. De vraag op ieders lippen: kunnen we er nog wat tegen doen?

Bovenstaand scenario is fictief, maar ruimtevaartorganisaties Nasa (uit de VS) en Esa (uit Europa) werken toch al samen aan een project dat die vraag met ‘ja’ moet beantwoorden. Stenen zoals de fictieve 2024 DA 1356 slaan statistisch gezien namelijk om de paar duizend jaar in op aarde. De vraag is dus niet óf het weer zal gebeuren, maar wanneer.

Kernbommen

Sla er de Hollywoodcanon op na, en de oplossing is duidelijk. Toen in rampenfilm Armageddon (1998) een ruimtesteen ter grootte van de staat Texas op de aarde afvloog, stuurde de mensheid olieboorder Bruce Willis en collega’s om er een kernbom in te deponeren. En ook in de film Deep Impact, die in hetzelfde jaar verscheen, zijn kernbommen de oplossing. Al splitst die kernknal – oeps – de planetoïde uiteindelijk alleen in tweeën. De grootste helft wordt alsnog aan stukken geschoten, maar de kleinste knalt in zee en veroorzaakt daarmee een megatsunami die een groot deel van de westkust van de Verenigde Staten wegvaagt.

‘Kernbommen zijn inderdaad een optie voor de écht grote ruimtestenen’, zegt Diego Escorial Olmos, die bij Esa als system engineer de technische scepter zwaait over een nieuwe missie die informatie moet verzamelen over hoe we ons tegen zulk kosmisch gevaar kunnen wapenen. Een ‘dinokiller’ is zeldzaam: ze slaan zo om de 65 miljoen jaar in op aarde. Dat betekent weliswaar dat we zo ongeveer aan de beurt zijn, maar de onzekerheden zijn groot. Het kan nog rustig tientallen miljoenen jaren duren voor het zover is.

De missie van Olmos heet Hera en is deel van een samenwerkingsverband dat Esa en Nasa tot Aida hebben gedoopt (Asteroid Impact and Deflection Assessment). Het richt zich op de veel frequenter inslaande ‘kleine’, maar nog altijd gevaarlijke, ruimterotsen, zo tussen de 50 en 200 meter in diameter. Om zo’n stuk ruimtepuin in de toekomst een zetje te geven, zodat het de aarde mist, vuurt Nasa een ruimteschip af (codenaam: Dart) dat rond 2022 als kosmische kogel op planetoïde 65803 Didymos moet knallen.

Op tijd zien

Bij een scenario zoals met de fictieve 2024 DA 1356 biedt zo’n missie hoop. Althans: wanneer je de kosmische steen in kwestie vroeg genoeg opmerkt. ‘Tien jaar van tevoren is ideaal’, zegt Olmos. ‘Een jaar moet misschien nog nét lukken. Maar zie je hem pas drie dagen voor inslag, dan is het te laat.’

De achterliggende natuurkunde van de missie is eenvoudig. Een kosmische kogel zorgt voor wat fysici impulsoverdracht noemen. De impuls – de massa van het voorwerp maal de snelheid – is een maat voor de zet die zo’n kogel meegeeft. Schiet een knikker tegen een knikker en deze komt in beweging. Doe hetzelfde tegen een auto, een voorwerp met veel meer massa, en de kans dat je hem aan het rollen krijgt, is een stuk kleiner (zelfs als hij niet op de handrem staat). Vandaar dat Dart met zijn massa van een grove 500 kilogram niet zoveel uithaalt tegen een Armageddon-steen ter grootte van Texas, maar een kleinere ruimterots wél uit zijn baan kan duwen.

Puinblok vol kiezeltjes

Hoeveel je een planetoïde precies in beweging brengt, is afhankelijk van meer variabelen dan alleen massa en snelheid, benadrukt Olmos. Zo maakt het onder meer uit of de planetoïde van massief steen is, of toch meer een puinblok vol onderling losjes verbonden kiezeltjes.

Vandaar dat Hera – verwachte lanceerdatum 2024 – een kijkje zal nemen bij de krater van Dart. ‘We komen daar vijf jaar na de inslag aan’, zegt Olmos. Dat is later dan oorspronkelijk gepland. Na gesteggel over geld en interne politiek werd de missie namelijk uitgesteld.

Gelukkig is de snelheidsverandering van 65803 Didymos na de inslag van Dart ook vanaf aarde te meten. ‘Als we er vervolgens heenvliegen, kunnen we die snelheid nauwkeuriger bepalen. Doordat we dan meer informatie over de samenstelling vergaren, kunnen we een beter model opstellen over de gevolgen van zo’n knal’, zegt Olmos. Nu maar hopen dat de kosmos ons niet voor die tijd al onder vuur neemt.