Så här bygger du en gravdraktor, räddar mänskligheten från en asteroidapokalyps

Tack vare Hollywood kan inte tanken att en asteroide skulle leda till världens ände - åtminstone som vi känner till det - inte vara så förebyggande. Och filmindustrin kan göra oss en tjänst på den poängen. NASA säger att det inte finns något att frukta, men en asteroid som dödades av dinosaurierna och andra rymdstenar orsakade sannolikt också andra massutrotningar. Det finns en anledning att Brian May, drottning gitarrist och astrofysic moonlighter, kör runt om i världen försöker berätta för alla om hotet som uppskattas av de beräknade miljoner plus asteroiderna. Han får det.

Vi måste skydda oss själva.

Om asteroidhotet är äkta måste vi börja tänka på hur vi ska försvara planeten. Detektering och spårningsteknik är inte tillräckligt. Vi behöver utveckla system för att ändra banan för ett nära jordobjekt. Vi behöver en utomjordisk vakthund.

Träffa gravitationstraktorn: en teoretisk rymdskepp avsedd att avleda ett kommande objekt i rymden - utan att någon fysisk kontakt medfördes - genom att använda ett självständigt gravitationsfält. Gör inget misstag: det är en galen idé. Och ändå är det en som forskare från NASA och på andra håll har fortsatt att undersöka, för, ja, kanske det kan fungera.

Begreppet gravitationstraktor presenterades först i ett 2005-papper skrivet av Edward Lu och Stanley Love på NASAs Johnson Space Center. Med tanke på att en asteroid som är ungefär 650 meter fortfarande kan ge utbredd död och förstörelse, hävdade paret att det var nödvändigt att börja överväga realistiska sätt att skydda jorden. Varje tillvägagångssätt som medförde direktkontakt med objektet var i stor utsträckning med risker. Så Lu och Kärlek valde att tänka större - om objekt i rymden uppvisar gravitation, kanske vi kunde skicka något upp i rymden som skulle kunna tillämpa sin egen gravitationskraft mot en kommande asteroid och knuffa ur vägen.

I grunden slår gravitationstekniken en asteroid ut ur vägen genom att sväva i närheten av sin egen lätta gravitation för att skjuta ett föremål in i en annan bana. Fordonets propeller måste behålla en stabil riktning så att de varken trycker på traktorn i asteroiden eller förorsakar att traktorn kommer ut ur omloppet.

Nu, om du vet någonting om gravitation, är du noga medveten om att ett rymdfarkoster som kunde byggas här på planeten fortfarande skulle visa en liten gravitation i förhållande till andra föremål i rymden. Faktum är att detta drag skulle vara så liten att en rymdfarkost skulle behöva spendera flera år för att kraftigt tvinga en asteroid ur jorden.

Och det är precis vad Lu och Kärleken föreslår. Du skulle behöva skicka gravitationstraktorn till den kommande asteroiden några decennier tidigare för att dra dödsstenet tillräckligt långt borta. Men så länge du gör detta innan asteroiden passerar ett tröskelavstånd, skulle det vara mer än tillräckligt för att slå en träff i en miss. Om det behövs kan du skicka flera gravitationstraktor till ett objekt, vilket skulle bidra till att öka oddsen som uppdraget lyckades. Långsamt och stadigt vinner tävlingen.

Det finns två stora överväganden att göra en gravitationstraktor arbeta. En är att se till att vi kan hitta ett nära jordobjekt tillräckligt snart innan det pummels oss och förvandlar världen till ett kargt ödemark i några hundra årtusenden. NASA verkar faktiskt ha det problemet under kontroll. Ett av huvudmålen för byråns planetariska försvarsbyrå är att identifiera och spåra nära jordobjekt runt solsystemet och verifiera om de potentiellt kunde slå jorden och ungefär när det skulle vara.

Nyckeln till det arbetet är rymdfarkosten NEWISE (Near Earth) Object Wide Field Survey Explorer (NEOWISE), vars jobb är att titta på kometer och asteroider inom jordens skogsnära nacke och ta reda på var de ska gå. I mer än två år av datainsamling har NEOWISE framgångsrikt präglat 439 olika föremål och tagit mätningar av de totalt 19 000 objekten.

Från och med nu är intervallet för att spåra flybys av stora objekt överallt från några månader till flera år, men NASA arbetar för att flytta båda gränserna för detta intervall så långt tillbaka som möjligt för att ge oss tillräckligt med tid att planera för en påverkan.

Det andra problemet är framdrivning. Vi är ingenstans nära utvecklingen av ett framdrivningssystem som kan möjliggöra interstellär resor. För att rymdfarkoster ska resa sida vid sida en asteroid i flera år, kommer det att behöva en förnybar form av framdrivning som inte är beroende av en begränsad resurs som bränsle.

Experimentell arkitekt Rachel Armstrong berättade Omvänd i december förra året att den mest hållbara framdrivningsmetoden skulle vara en solsegel, som använder solvindar för att driva rymdfarkosten framåt. Vi har redan börjat bygga och testa solseglar. Tyvärr kan segelns tunna material spridas till bitar på några sekunder av små damm och skräp som kommer från en asteroid.

I stället måste vi tänka mer radikalt. En viss typ av fusionsteknik kan fungera - kanske baserad på lasrar eller elektronstrålar som skjuter ett skepp framåt. Kanske rykten om den snabbare än ljusstrålade EmDrive är faktiskt sanna, och NASA kommer att meddela ett livs genombrott på bara några månader.

Framdrivning, det finns några andra saker som NASA gör som kan relateras till att testa bärbarheten hos en gravitationstraktor. Syftet med byråns kommande Asteroid Redirect Mission - där en robot sond kommer att landa på en asteroid nära jorden, plocka upp en sten och ta den till månbanan - är inte helt klar, men NASA har uttryckt att ett av uppdragets alternativa mål skulle vara att testa vissa planetary defense tekniker.

Det inkluderar konceptet bakom en gravitationstraktor. Oavsett robot rymdfarkoster som NASA skickar över kan drivas på ett sådant sätt att testa hur bra det kan påverka rörelsen och rotationen av en nära jord asteroid utan att röra den.

Om en asteroid någonsin hotar överlevnaden av mänskligheten i en avlägsen framtid, är det ganska troligt att gravitationstraktorn kommer att vara vår väg att undvika total förintelse. Det är inte lika episkt som att titta på Bruce Willis och Ben Affleck släckte en atomvapen på en rymdrock, men då kommer ingenting någonsin att bli. (Tack igen, Michael Bay.)