Rakietą w asteroidę – rozmowa z prof. Jerzym M. Kreinerem

Rakietą w asteroidę – rozmowa z prof. Jerzym M. Kreinerem

Lada dzień może się okazać, że odkryjemy planetę o parametrach bardzo zbliżonych do Ziemi

Coraz częściej docierają do nas informacje, że w niedużej odległości od Ziemi pojawia się asteroida. Czy mamy powody, by bać się kosmosu?
– Odwróciłbym to pytanie: czy mamy się bać burzy albo gwałtownej ulewy, albo suszy? Różne są kataklizmy i trzeba się do nich przygotować. Jeżeli zaś chodzi o zagrożenia astronomiczne, to nie są one większe niż dawniej, kiedy były mniejsze możliwości ich rozpoznania. Ostatnim przykładem uderzenia niewielkiej asteroidy był upadek bryły materii na Uralu w rejonie Czelabińska. Było to bardzo medialne zdarzenie. Zresztą każde uderzenie ciał niebieskich w Ziemię staje się bardzo medialne. Co więcej, natychmiast pojawiają się nowe teorie odnoszące się do zderzeń asteroid z Ziemią.

Albo odżywają stare, jak te tłumaczące wyginięcie dinozaurów w wyniku uderzenia z kosmosu.
– Dla astronomów te uderzenia nie są czymś specjalnym i nierozpoznanym. Znane są nam kratery meteorytowe. W układzie planetarnym to jest rzecz dość powszechna, wystarczy popatrzeć na Księżyc, który nie ma atmosfery. Cała jego powierzchnia jest poorana kraterami uderzeniowymi, powstałymi w wyniku uderzeń asteroid, które przez ostatnie 4 mld lat spadały na Księżyc. Ślady po tych uderzeniach obserwujemy w postaci owych kraterów. Na Ziemi jest erozja atmosferyczna i te ślady są zacierane, w związku z czym najstarsze kratery właściwie nie są nam znane. A te niedawne uderzenia, liczone w setkach i tysiącach lat, znamy, geolodzy dość dobrze je rozpoznali i przeanalizowali.

DOSTRZEC ZAGROŻENIE

Czy informacje o bliskości asteroid to efekt tego, że mamy doskonalszą aparaturę, która jest w stanie je wychwycić, czy też były one i wcześniej, ale tego typu wiadomości starano się ukrywać?
– To jest wynik posiadania coraz lepszej aparatury pomocnej w tym, by odpowiednio wcześnie zobaczyć jakieś ciało niebieskie, które zmierza w kierunku Ziemi. W tym celu opracowano specjalne programy i zestawy teleskopów, które nic innego nie robią, tylko śledzą niebo w poszukiwaniu czegoś, co się na nim pojawiło, porusza na tle innych gwiazd i zmierza w naszym kierunku. Oczywiście stale aktualne jest pytanie, jak to dostrzec, a dokładniej, jak odpowiednio wcześnie dostrzec. W tym aspekcie kolosalne znaczenie ma rozwój technik obliczeniowych. Wyobraźmy sobie sytuację, że na fotografii jest milion gwiazd widocznych jako świecące punkty. Który z obiektów przypominających na pierwszy rzut oka słabą gwiazdę może nam potencjalnie zagrozić? Jak to można zbadać? Jest to możliwe, gdy mamy jedną lub więcej kolejnych fotografii tego samego fragmentu nieba wykonanych po paru godzinach lub po paru dniach i sprawdzamy, czy wśród tych świecących punkcików jest jeden jedyny, który przesunął się względem pozostałych. Wówczas musimy możliwie szybko dokonać stosownych obliczeń, by stwierdzić, czy tor tego obiektu mógłby przeciąć się z orbitą Ziemi.

Z jakim wyprzedzeniem astronomowie są w stanie poinformować Ziemian, że może dojść albo że dojdzie do zderzenia o dużej sile?
– Na to pytanie nie da się odpowiedzieć wprost, choć występuje pewna prawidłowość. Im większe jest takie groźne ciało, tym łatwiej może być dostrzeżone z dużej odległości. Jeżeli jest to niewielka bryła o średnicy do kilkunastu metrów, to często dostrzegamy ją w ostatniej chwili, ale niewielka bryła wyrządzi niewielkie szkody. Trzeba by mieć wyjątkowego pecha, żeby bryła o kilkunastometrowej średnicy trafiła akurat w środek jakiegoś dużego miasta. To jest oczywiście możliwe, ale bardzo mało prawdopodobne. Natomiast bryły, które mogłyby spowodować globalną katastrofę, są oczywiście odpowiednio wcześnie dostrzegane. Prawdopodobieństwo, że jakaś naprawdę duża asteroida uderzy w Ziemię, jest niesłychanie małe, bo praktycznie rzecz biorąc, wszystkie te ciała poruszają się wokół Słońca i znane są ich orbity. Dlatego w perspektywie przynajmniej kilkudziesięciu albo kilkuset lat nie spodziewamy się, aby jakieś duże ciało kosmiczne uderzyło w Ziemię. Takiej dużej bryły nie znamy, co nie oznacza, że gdzieś z kosmosu nie może coś takiego nadlecieć, ale – jak wspomniałem – to niezwykle mało prawdopodobne.

Jakie są metody, by temu zaradzić?
– Z tym jest problem, bo oczywiście metody są zależne od wielkości bryły materii, która miałaby uderzyć. Najbardziej realne jest skierowanie w stronę takiej asteroidy rakiety z ładunkami nuklearnymi i spowodowanie w kosmosie wybuchu jądrowego, który minimalnie zmieni tor nadlatującej bryły. Dostanie ona niewielki impuls, który spowoduje, że asteroida ominie Ziemię w bezpiecznej odległości, tj. o jakieś parę tysięcy kilometrów. To się da zrobić, bo obecna moc obliczeniowa komputerów pozwala na bardzo precyzyjne określenie toru takiej asteroidy. Dawniej przeprowadzenie obliczeń wymagało co najmniej wielu godzin pracy. Pomijam już fakt, że dokładność przewidywanego poruszania się asteroidy była kiepska. Obecnie nowoczesne komputery pozwalają na bardzo szybkie przeprowadzenie odpowiednich obliczeń i stwierdzenie, czy występuje realne zagrożenie.

A co z pomysłami, by bronią rakietową rozbić takie asteroidy?
– Generalnie wycofano się z tego pomysłu ze względu na duże koszty i ryzyko takiej operacji. Do rozbicia i rozkruszenia asteroidy bronią rakietową potrzebna byłaby olbrzymia energia i pozostaje pytanie, czy fragmenty rozbitego ciała niebieskiego nie uderzyłyby w Ziemię.

NOWE W PODRĘCZNIKACH

Co nowego wiemy o kosmosie, co trzeba było wyrzucić z podręczników i książek o astronomii?
– Myślę, że w odniesieniu do podręczników sprzed 80-100 lat bardzo dużą ich część. Jeżeli weźmiemy chociażby stojący obok na półce podręcznik prof. Eugeniusza Rybki „Astronomia ogólna”, którego pierwsze wydanie ukazało się z początkiem lat 50., to stwierdzimy, że wiedza astronomiczna zmieniła się niesłychanie.

Pod jakim względem?
– Po pierwsze, inne są poglądy na budowę całego wszechświata. Po drugie, mówiąc tylko wyrywkowo, wiedza o układzie planetarnym w ostatnich 50 latach zmieniła się niemal w każdym aspekcie, począwszy od Księżyca. Spacerowało po nim 12 astronautów, jest obfotografowany ze wszystkich stron. Jeszcze nie tak dawno, w XIX w., powstawały książki, trochę fantastycznonaukowe, w których autorzy opisywali tzw. odwrotną stronę Księżyca, pisząc, że są tam lasy i puszcze zamieszkane przez jakieś stwory. Wszystkie planety Układu Słonecznego zostały sfotografowane z bezpośredniej odległości. Na Marsie, Wenus oraz na jednym z księżyców Saturna – Tytanie, nie wspominając już o Księżycu, lądowały sondy kosmiczne.

Teraz bardzo modnym tematem jest poszukiwanie życia pozaziemskiego.
– To jest bardzo medialny temat, pochodna faktu odkrycia z początkiem lat 90. pierwszej planety poza Układem Słonecznym. Minęło zaledwie 20 lat, a w tym czasie odkryto kilkaset planet, które obiegają inne gwiazdy. A na potwierdzenie czeka ponad tysiąc tego typu odkryć. Lada dzień może się okazać, że odkryjemy planetę o parametrach bardzo zbliżonych do Ziemi. Znamy już planety do niej podobne, ale jeszcze nie o dokładnie takich parametrach jak Ziemia. Być może za jakieś 50 lat lub wcześniej odkryjemy także jakąś formę życia pozaziemskiego.

Czy międzynarodowa rywalizacja na dobre przeniosła się w kosmos, czy możemy jednak mówić, że wśród możnych tego świata zwycięża myśl, że współpraca daje większe efekty?
– Gdzieś do lat 70. można mówić o wyraźnej rywalizacji, co przejawiało się w wyścigu na Księżyc, który ostatecznie wygrali Amerykanie. Rywalizacja między Związkiem Radzieckim a Stanami Zjednoczonymi kosztowała krocie, toteż chyba obie strony zrozumiały, że wspólnie można więcej osiągnąć. Na stacjach kosmicznych wielokrotnie amerykańscy astronauci pracowali razem z rosyjskimi kolegami i coraz częściej w kosmosie badania prowadzą zespoły międzynarodowe. Oczywiście amerykańska aparatura naukowa umieszczana w kosmosie stoi na czele, ale w technice rakietowej pierwszeństwo należy się Rosjanom. W konsekwencji często występują takie sytuacje, że amerykańskie urządzenia badawcze wynoszone są w kosmos na rosyjskich rakietach. Tak więc element politycznej rywalizacji zszedł na drugi plan, choć oczywiście ona nadal istnieje, tym bardziej że włączyły się do niej Unia Europejska oraz Chiny.

Śledzi pan informacje, publikacje o UFO?
– Nie śledzę. UFO, mówiąc po polsku, to NOL, czyli Niezidentyfikowany Obiekt Latający. Dużą zarozumiałością byłoby twierdzić, że nie ma zjawisk, których nie znamy. Na pewno są. Gdybyśmy je znali, nie nazywalibyśmy ich nieznanymi. Jeśli się prześledzi udokumentowane obserwacje tzw. UFO, odrzucając te o znamionach fałszerstw, okaże się, że większość z tych UFO to np. balony meteorologiczne, efekty prób wojskowych albo przelatujący bolid – bardzo jasny meteor. Niemniej jednak istnieje pewien bardzo niewielki procent zjawisk, których nie potrafimy wyjaśnić. Ale mam bardzo duże wątpliwości, że są to zielone ludziki, które przyleciały w małej rakiecie i tu sobie fruwają. Myślę, że te obecnie niewytłumaczalne zjawiska w niedalekiej przyszłości zostaną stopniowo wyjaśnione.

Czy astronomia przeistacza się w naukę o poszukiwaniach innych cywilizacji?
– O nie! Astronomia w najszerszym rozumieniu ma na celu obserwowanie zjawisk w kosmosie i formułowanie praw nimi rządzących, ponadto podejmuje próby zrozumienia istoty materii kosmicznej. Poszukiwania innych cywilizacji to tylko fragment badań astronomicznych, na pewno nie dominujący. Wzbudzają one jednak powszechne zainteresowanie, stąd duży oddźwięk medialny. Gros tematów, którymi astronomia się zajmuje, w tym również zagadnienia badane w naszej katedrze, to są rzeczy niemedialne, zupełnie nieinteresujące dla większości osób. Bo kogo zajmują tzw. pulsacje nieradialne szczególnego rodzaju gwiazd? To ludzi nie interesuje, bo, mówiąc żartobliwie, nie ma żadnego związku np. z ich pensjami czy urlopem. Natomiast to, że gdzieś żyją jakieś istoty myślące, które mają się lepiej niż my, jest ekscytujące!

Czy interdyscyplinarne patrzenie na kosmos – astronomów, genetyków, biologów i specjalistów innych dziedzin – owocuje przy pewnego rodzaju projekcji stwierdzeniami, że życie gdzieś w kosmosie wcale nie musi mieć takiego kształtu jak tu, na Ziemi?
– Oczywiście, że tak się dzieje, są specjalne grupy badawcze tzw. astrobiologów, i są one coraz liczniejsze. Efekty ich pracy rodzą sporo tematów do dyskusji z filozofami. Najważniejsza jest odpowiedź na pytanie, czy nasza cywilizacja jest jedyna w całym wszechświecie, czy też cywilizacji podobnych do naszej jest wiele. Na to oczywiście nie ma odpowiedzi, bo ani astrobiolodzy, ani filozofowie nie mają argumentów za ani przeciw.

A jeśli stwierdzimy, że jesteśmy wśród wielu cywilizacji, co to zmieni w nastawieniu filozofów?
– Nie wiem, czy coś zmieni. Do takiego stwierdzenia jest dosyć daleko. Mamy świadomość, że powstanie życia na Ziemi, a w szczególności potem cywilizacji, było procesem niesłychanie mało prawdopodobnym, i to od samego początku istnienia wszechświata. Można by długo opowiadać, jakie musiały zajść kolejne warunki, żeby powstało życie na Ziemi. Np. nasza planeta musiała przez te 4,5 mld lat od swego powstania obiegać Słońce mniej więcej po okręgu. Bo gdyby obiegała po bardzo spłaszczonej elipsie, to raz byłaby bliżej, raz dalej od Słońca, co skutkowałoby tym, że nasza gwiazda wypaliłaby wszystko na Ziemi, a potem wszystko by zamarzło. Wielu naukowców uważa, że powstanie życia we wszechświecie jest zjawiskiem absolutnie wyjątkowym. Czy oni mogą podać jakikolwiek dowód naukowy? Nie. Ale inni mówią w ten sposób: mieliśmy wczoraj burzę, to nie była ostatnia burza, czyli zjawiska są powtarzalne. Właściwie wszystkie zjawiska, które obserwujemy w przyrodzie, są powtarzalne. Dlaczego więc takie zjawisko jak życie ma być w skali wszechświata niepowtarzalne? Ale tego też nie można dowieść. Na razie, bo technika na to jeszcze nie pozwala, ale jest bardzo prawdopodobne, że we wszechświecie jest co najmniej jeszcze jedna planeta przypominająca Ziemię, na której powstało życie.

NEWTON, EINSTEIN…

Zakładając, że jest taka planeta, a na niej cywilizacja na niższym poziomie rozwoju, co tamtym istotom myślącym powinniśmy przekazać, przed czym ich przestrzec?
– Nie mogę na to pytanie odpowiedzieć, bo to byłyby dywagacje przy herbatce w kawiarni, takie science fiction. Astronom prowadzi obserwacje, coś odkrywa i próbuje znaleźć pewne uogólnienia, pewne prawidłowości na podstawie obecnej wiedzy. Rozważania, co by było gdyby, są bardzo interesujące, ale to nie jest zajęcie dla astronoma.

A gdy astronom coś widzi, a tego nie rozumie, to…?
– … z całą pokorą podchodzi do obserwacji zjawiska czy problemu i stara się je zrozumieć. W tym celu tworzy hipotezy, opracowuje teorie, konstruuje modele matematyczne, a czas weryfikuje nasze rozumienie pewnych zjawisk. Ktoś zaproponuje lepszą teorię, ktoś inny opracuje jeszcze lepszy model matematyczny i w ten sposób przybliżamy się do odkrycia istoty niezrozumiałego dziś zjawiska. Ale do całkowitej prawdy chyba nigdy nie dojdziemy. Newton odkrył prawa zwane dzisiaj zasadami dynamiki Newtona i wydawało się, że prawa te znakomicie opisują zjawiska w mechanice. Ale Einstein wykazał, że zasady dynamiki Newtona obowiązują tylko w przybliżeniu, a pełniejszy obraz daje tzw. szczególna teoria względności.

Jaka jest pozycja polskich astronomów w świecie? Rzeczywiście należymy do czołówki?
– Niewątpliwie tak. Na tle innych nauk plasujemy się w nielicznej grupie dobrze postrzeganej w świecie nauki. Sukcesy polskich astronomów na arenie międzynarodowej wynikają głównie z tego, że są zapraszani i uczestniczą, odgrywając nierzadko wiodącą rolę, w czołowych projektach astronomicznych na świecie. Dlatego polskie placówki astronomiczne zajmują w rankingach wysokie miejsca, a polscy astronomowie są oceniani przez społeczność międzynarodową bardzo wysoko.

KARIERA GENIUSZA

Da się zrobić światową karierę, nie wyjeżdżając z Polski?
– Tak postawione pytanie nie przystaje do obecnej chwili, minęły bowiem czasy, kiedy przy biurku ktoś coś wymyślił, został zauważony i okrzyknięty geniuszem. Obecnie scenariusz tzw. kariery jest następujący: młodzi astronomowie (po doktoracie) jadą za granicę, szczególnie do USA, i tam pracują kilka lat. Mając liczne kontakty naukowe i zapewniony dostęp do najnowocześniejszych teleskopów, wracają do Polski, a przez internet współpracują z naukowcami z kraju i zagranicy.

Sukces w astronomii osiągnie się tylko, pracując w dużym zespole?
– Zaryzykowałbym stwierdzenie, że tak się dzieje w dziewięćdziesięciu paru procentach. Przykładowo nasze Obserwatorium Astronomiczne na Suhorze w Gorcach od ponad 20 lat uczestniczy w bardzo dużym międzynarodowym programie noszącym nazwę Teleskop Globalny (The Whole Earth Telescope). Istota tego programu polega na całodobowym monitorowaniu zjawisk w wybranych typach gwiazd. Jest rzeczą oczywistą, że tego typu monitorowanie nie jest możliwe w jednym miejscu, choćby ze względu na to, że obserwacje można prowadzić tylko w nocy. Jednak jeśli w programie bierze udział ok. 20 astronomicznych obserwatoriów na całym świecie, to gdy w jednym miejscu kończy się noc (np. w Polsce), obserwacje można kontynuować w obserwatorium położonym bardziej za zachód (np. na Wyspach Kanaryjskich) itd. Na tym przykładzie warto wyraźnie podkreślić, że u podstaw astronomii leżą obserwacje, bez których nie byłoby postępu w odkrywaniu zjawisk we wszechświecie. Jak wspomniałem wcześniej, obserwacje te wykonywane są najczęściej w szerokiej współpracy międzynarodowej.

Prof. Jerzy M. Kreiner – astronom, dyrektor Instytutu Fizyki Uniwersytetu Pedagogicznego im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie, kierownik Katedry Astronomii i Obserwatorium Astronomicznego na Suhorze w Gorcach, autor licznych podręczników do astronomii.

Wydanie: 26/2013

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy