Det finns många saker som utgör ett hot mot vår planet – klimatförändringar, naturkatastrofer, och solflammor, till exempel. Men särskilt ett hot fångar ofta allmänhetens fantasi, finner sig populariserad i böcker och filmer och genererar regelbundet alarmerande rubriker:asteroider.

I vårt solsystem finns det miljontals rymdstenar som kallas asteroider. Varierar i storlek från några meter till hundratals kilometer, dessa föremål är till största delen överblivna från bildningen av våra planeter för 4,6 miljarder år sedan. De är byggstenar som inte riktigt kom in i fullfjädrade världar.

Asteroider och andra objekt som närmar sig vår sol på mindre än 1,3 astronomiska enheter (1 astronomisk enhet, AU, är avståndet mellan jord och sol) kallas nära-jordobjekt (NEOs). Dessa är föremål som anses utgöra den största risken för vår planet.

Det är inte ovanligt att asteroider träffar jorden. Hundratals meteoriter når ytan på vår planet varje år, de flesta för små för att oroa sig. Men ibland, stora stenar kan träffa och orsaka skada. Under 2013, Chelyabinsk-meteoren exploderade över Ryssland, skadar hundratals. I den yttersta änden av skalan, 66 miljoner år sedan, en asteroid utplånade dinosaurierna.

Nu försöker forskare räkna ut hur mycket fara vi kan vara i från framtida asteroider, och vad vi kan göra för att förhindra avsevärd skada på vår planet. Och även om inga kända asteroider för närvarande utgör något betydande hot mot jorden (i slutet av mars 2021, en av de största och mest kända asteroiderna på en möjlig kollisionskurs, Apophis, uteslöts som en potentiell fara i minst 100 år tack vare bättre lokalisering av dess omloppsbana), loppet är igång för att se till att vi är redo om eller när någon gör det.

Upptäckt

När våra metoder för att övervaka solsystemet förbättras, fler och fler asteroider upptäcks – med cirka 3, 000 NEOs hittades under 2019. Men det finns viktiga luckor i vår kunskap som fortfarande måste besvaras, nämligen, om vi ser en asteroid komma vår väg, hur vet vi om det är ett hot?

Medan de flesta asteroider större än en kilometer i storlek står för, och deras banor som är kända för att inte påverka jorden, mindre asteroider är mindre väl övervakade. Även en sten som är tiotals meter bred kan orsaka betydande skada om den träffar ett befolkat område.

Tiden mellan att upptäcka en ny asteroid och den träffar vår planet kan vara en fråga om dagar och en sådan asteroid är känd som en "överhängande nedslagskraft".

Dr. Ettore Perozzi från den italienska rymdorganisationen (ASI) och kollegor har arbetat på ett sätt att snabbt studera sådana asteroider i ett kort fönster, helst inom några dagar, med sitt NEOROCKS-projekt, för att se vilken fara de utgör.

"Vi gör ett experiment för att se hur snabbt vi kan göra en hel kedja av kommandon, från larm om ett nytt objekt till uppföljande observationer, sade Dr. Perozzi, en medutredare i projektet.

Nya upptäckter av asteroider genom många teleskopundersökningar runt om i världen laddas upp på en webbplats som heter Minor Planet Center. NEOROCKS-projektet syftar till att öva på att följa upp dessa upptäckter med hjälp av mer avancerade teleskop – som Very Large Telescope i Chile – för att räkna ut egenskaperna hos en given asteroid, inklusive dess storlek och vad den är gjord av.

"Om den är gjord av en osammanhängande stenig komposition, det kanske inte ens når marken som en meteorit, " sa Dr. Perozzi. Men 'om asteroiden har en hård struktur, den kan nå marken och producera en kraterhändelse (om den är tillräckligt stor). Målet är att försöka se vilka av dessa händelser vi kommer att möta."

Snabbt svar

Även om projektets arbete hittills har hämmats av covid-19, teamet hoppas kunna återuppta sina observationer med snabba svar under det kommande året. I framtiden, En sådan metod skulle kunna hjälpa oss att förbereda oss för att evakuera ett område om vi visste att det var i vägen för en liten asteroid som fortfarande kunde orsaka skada.

I händelse av att en större asteroid på kollisionskurs med jorden skulle hittas kanske flera år innan dess nedslag, dock, vi kan behöva hitta ett sätt att avleda det bort från vår planet – och NEO-MAPP-projektet undersöker hur vi kan göra det.

I november 2021, NASA kommer att starta ett uppdrag till en dubbelasteroid som heter Didymos och Dimorphos för att öva på att ändra en asteroids omloppsbana. Kallas Double Asteroid Redirection Test (DART), uppdraget kommer att slå in i Dimorphos i oktober 2022, förhoppningsvis ändra sin 11,9-timmars bana runt Didymos med flera minuter.

NEO-MAPP kommer att vara involverad i att använda data från detta uppdrag, tillsammans med ett planerat ESA-uppföljningsuppdrag kallat Hera 2024 som det hjälper till att utveckla, för att undersöka hur framgångsrikt detta test var. Känd som en kinetisk påverkan, det kan vara en metod som vi använder en dag för att knuffa en asteroid lite ur vår planets väg, år innan det beror på påverkan.

"Hera kommer att anlända till brottsplatsen efter att DART har gjort sitt intryck, " sa Dr Patrick Michel vid det franska nationella centret för vetenskaplig forskning (CNRS), projektkoordinator för NEO-MAPP. "Det kommer att mäta resultatet av påverkan och helt karakterisera händelsen."

Andra möjliga metoder för asteroidavböjning inkluderar att använda en rymdfarkosts gravitationskraft för att försiktigt ändra en asteroids omloppsbana – en process som är mycket långsammare än en kinetisk impactor – eller att använda kärnvapenexplosioner för att skjuta en asteroid ur kurs. Men än så länge är DART-uppdraget den enda planerade tekniska demonstrationen av en avböjningsteknik - och internationella fördrag förbjuder det nukleära alternativet.

Rendezvous

Ett annat uppdrag, Japanska Hayabusa2 som returnerade prover av asteroiden Ryugu till jorden förra året, är planerad att besöka en extremt liten asteroid som heter 1998 KY26 år 2031. På bara 30 meter över, det kommer att vara den minsta asteroid som någonsin besökts av en rymdfarkost – men det är ett möte som kan ge oss avgörande information om dessa små kroppar.

"Det är ett supersnabbt roterande föremål, mindre än tio minuter, sade Dr Michel. Det är den typen av föremål vi vill förstå. Vad betyder det att rotera så snabbt?" Att svara på den här frågan kan berätta för oss, till exempel, hur föremålet kan hålla ihop trots sin snabba rotation.

Att förstå mindre asteroider – som är svåra att spåra men träffar oss oftare än större asteroider – och utveckla snabba svarstekniker för att evakuera lokala områden i händelse av en kollision, tillsammans med att testa sätt att avleda större asteroider, kommer att vara avgörande för att skydda jorden i framtiden. Och även om inget av de senare utgör en fara för närvarande, det är viktigt att vi är förberedda på alla händelser.

"Lyckligtvis, den berömda dinosaurie-mördarhändelsen är en händelse en gång på 100 miljoner år, ", sa Dr. Perozzi. "Men det betyder inte att det inte finns mer frekventa och farliga effekter i regional skala. Vi måste vara redo."