'행성을 파괴하는' 소행성이 지구를 겨냥한다면 우리는 어떻게 해야 할까요?

거대한 물체가 지구에 충돌할 것처럼 보이면 인류에게는 몇 가지 옵션이 있습니다. 우주선으로 경로를 벗어날 만큼 세게 두드리거나, 핵무기로 폭파하거나, 중력 트랙터로 잡아당기거나, 속도를 늦추는 것입니다. 집중된 햇빛을 사용하여 아래로.

정찰 임무를 먼저 수행할 것인지, 아니면 즉시 본격적인 공격을 개시할 것인지 결정해야 할 것입니다.

이는 실존적 압박 속에서 내려야 할 많은 결정이기 때문에 MIT 연구진은 미래의 소행성 편향 장치를 돕기 위해 Acta Astronautica 저널에 2월에 출판된 가이드를 제시했습니다.

영화에서 다가오는 소행성은 대개 막판에 충격을 주는 장면입니다. 크고 치명적인 암석이 어둠 속에서 총알처럼 지구를 향해 돌진하며, 발견된 후 예상되는 충격까지 몇 주 또는 며칠밖에 걸리지 않습니다. Live Science가 참석한 NASA의 행성 방어국의 2019년 XNUMX월 프레젠테이션에 따르면 이는 실제 위협입니다. 그러나 NASA는 지구에 충돌할 가능성이 조금이라도 있는 가장 크고 치명적인 물체, 즉 소위 행성 킬러를 대부분 발견했다고 믿고 있습니다. (물론 도시 전체를 죽일 수 있을 만큼 큰 작은 암석이 아직 발견되지 않은 채 많이 있을 것입니다.)

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지구 근처에 있는 대부분의 대형 물체는 이미 면밀히 관찰되고 있기 때문에 물체가 지구에 충돌하기 전에 많은 경고를 받게 될 것입니다. 천문학자들은 이 우주 암석이 지구에 가까워질 때 이 암석이 "열쇠 구멍" 중 하나를 통과할 가능성이 있는지 확인합니다. 지구를 위협하는 모든 소행성은 태양 주위를 도는 궤도의 서로 다른 지점에서 지구로부터 점점 더 가까워지고 멀어집니다. 그리고 그 길을 따라, 지구 근처에는 열쇠 구멍이 있습니다. 이러한 열쇠 구멍은 다음번에 지구에 접근하는 동안 충돌 경로에 도달하기 위해 통과해야 하는 공간 영역입니다.

“열쇠 구멍은 문과 같습니다. 일단 열리면 소행성은 높은 확률로 곧 지구에 충돌할 것입니다.” 논문이 작성될 당시 MIT 대학원생이자 삼성 엔지니어인 백성욱씨는 이렇게 말했습니다. 성명에서 말했다.

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논문에 따르면 물체가 지구에 충돌하는 것을 막는 가장 쉬운 시간은 물체가 열쇠 구멍 중 하나에 부딪히기 전입니다. 그러면 애초에 물체가 충격을 받는 경로에 진입하지 못하게 될 것입니다. 이 시점에서 지구를 구하려면 훨씬 더 많은 자원과 에너지가 필요하고 훨씬 더 많은 위험이 수반됩니다.

백남준과 그의 공동 저자들은 더 이국적인 소행성 편향 계획을 대부분 폐기하고 핵 폭발과 충격 장치만 심각한 옵션으로 남겨두었습니다. 그들은 핵폭발도 문제가 된다고 썼다. 왜냐하면 핵폭발 후 소행성이 어떻게 행동할지 정확히 불확실하고 핵무기에 대한 정치적 우려가 임무에 문제를 일으킬 수 있기 때문이다.

결국 그들은 행성을 파괴하는 소행성이 열쇠 구멍을 향해 향하고 있는 것이 발견될 경우 짧은 시간 내에 합리적으로 준비할 수 있는 임무에 대한 세 가지 옵션에 도달했습니다.

하나의 무거운 우주선이 들어오는 물체에 발사되는 "유형 0" 임무는 물체의 구성과 궤적에 대한 최상의 정보를 사용하여 경로를 벗어나는 것을 목표로 합니다.

최대 효과를 위해 사격을 더 잘 조준하기 위해 정찰병이 먼저 발사되고 주 임팩터가 발사되기 전에 소행성에 대한 근접 데이터를 수집하는 "유형 1" 임무입니다.

하나의 작은 임팩터가 정찰병과 동시에 발사되어 물체를 경로에서 약간 벗어나게 하는 "유형 2" 임무입니다. 그런 다음 스카우트의 모든 정보와 첫 번째 임팩트를 사용하여 두 번째 작은 임팩트를 미세 조정하여 작업을 완료합니다.

연구원들은 "유형 0" 임무의 문제점은 지구상의 망원경이 여전히 멀리 떨어져 있고 희미하며 상대적으로 작은 물체인 행성 살인자에 대한 대략적인 정보만 수집할 수 있다는 것입니다. 물체의 질량, 속도 또는 물리적 구성에 대한 정확한 정보가 없으면 임팩터 임무는 일부 부정확한 추정치에 의존해야 하며 들어오는 물체를 열쇠 구멍에서 제대로 떨어뜨리지 못할 위험이 더 높습니다.

Type 1 임무는 들어오는 암석의 질량과 속도를 훨씬 더 정확하게 결정할 수 있기 때문에 성공할 가능성이 더 높다고 연구진은 썼습니다. 하지만 시간과 자원도 더 많이 필요합니다. 유형 2 임무는 훨씬 더 좋지만 진행하는 데 더 많은 시간과 자원이 필요합니다.

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연구원들은 임무 시작과 행성 살인범이 열쇠 구멍에 도달하는 날짜 사이의 시간, 그리고 특정 행성 살인범을 적절하게 전환하는 데 관련된 어려움이라는 두 가지 요소를 기반으로 어떤 임무가 가장 적합한지 계산하는 방법을 개발했습니다.

연구자들은 지구 근처에 있는 두 개의 잘 알려진 행성 파괴 소행성인 아포피스(Apophis)와 베누(Bennu)에 이러한 계산을 적용하여 해당 물체 중 하나가 열쇠 구멍으로 향하기 시작할 경우 미래의 소행성 편향 장치에 대한 복잡한 지침을 생각해 냈습니다.

충분한 시간이 주어지면 유형 2 임무가 거의 항상 Bennu의 방향을 바꾸는 올바른 방법이라는 것을 발견했습니다. 하지만 시간이 짧다면 빠르고 더러운 0형 임무를 수행하는 것이 좋습니다. 유형 1 임무가 의미가 있는 사례는 소수에 불과했습니다.

아포피스(Apophis)는 좀 더 다르고 복잡한 이야기였습니다. 시간이 짧다면 일반적으로 유형 1 임무가 최선의 선택이었습니다. 즉, 충격을 적절하게 조준하기 위해 신속하게 데이터를 수집하는 것입니다. 시간이 더 주어지면, 경로에서 벗어나는 것이 얼마나 어려운지에 따라 유형 2 임무가 더 나을 때도 있습니다. Apophis에게는 유형 0 임무가 적합한 상황이 없었습니다.

두 경우 모두 시간이 너무 짧아지면 연구자들은 암석을 전환하는 임무가 성공하지 못할 것이라는 사실을 발견했습니다.

암석 사이의 차이는 질량과 속도에 대한 불확실성뿐만 아니라 내부 재료가 충격에 어떻게 반응할지에 대한 수준까지 내려왔습니다.

이러한 동일한 기본 원리는 다른 잠재적인 행성 파괴자를 연구하는 데 사용될 수 있으며 향후 연구에는 핵무기를 포함하여 소행성을 편향시키는 다른 옵션이 포함될 수 있다고 연구진은 썼습니다. 옵션 목록이 복잡할수록 계산이 더 어려워집니다. 결국 그들은 행성을 파괴하는 시나리오에서 이용 가능한 정확한 데이터를 기반으로 결정을 내리도록 기계 학습 알고리즘을 훈련시키는 것이 유용할 것이라고 썼습니다.