66 miljoen jaar geleden stierven de dinosauriërs massaal uit na een meteorietinslag. Nu heeft een algoritme berekend wat wij moeten doen als een planetoïde op aarde afkoerst. Het antwoord? Kernbommen.
Vorige week scheerde planetoïde 2018 CB op 63.000 kilometer afstand langs de aarde. Maar was er in plaats daarvan een dodelijke planetoïde recht op aarde afgekoerst, dan hadden we op het punt gestaan één van de meest risicovolle experimenten ter wereld uit te voeren. De mens heeft namelijk nog nooit een ruimterots afgeweerd. Elke verdedigingspoging zou dus nog ongetest zijn.
Er zijn wel de nodige ideeën – bijvoorbeeld een berg nucleaire wapens richting het gevaar schieten. Maar omdat er maar een beperkte hoeveelheid geld beschikbaar is voor het afweren van planetoïden, is het de vraag welk idee het beste is. Een groep onderzoekers bedacht daarvoor een oplossing. Een algoritme, genaamd Deflector Selector, moet ons helpen kiezen.
Heersen zwermen killerdrones straks over het slagveld?
Een luchtruim gevuld door kunstmatig intelligente killerdrones, die autonoom bepalen wie blijft leven en wie zal sterven. Hoe waarschijnlijk is dat?
Astrofysicus Erika Nesvold en haar team zijn niet van plan om computers te laten beslissen over een lading kernbommen – ook zij kennen de films. ‘We willen absoluut niet voorstellen om een algoritme de leiding te geven over planetoïdeafweer’, zegt de voormalig onderzoeker bij het Carnegie Instituut voor Wetenschap in Washington D.C.
In plaats daarvan willen ze het automatisch lerende algoritme een verzameling van mogelijk gevaarlijke ruimteobjecten laten bestuderen. Het algoritme besluit dan welke techniek de grootste kans maakt het gevaar letterlijk af te wenden.
Boem, pats of trek
Om hun algoritme te bouwen, maakten Nesvold en haar collega’s een simulatie van zes miljoen hypothetische ruimteobjecten die zouden kunnen inslaan op aarde. Voor elk van die objecten bekeken ze hoe lang van tevoren het zou worden ontdekt, en hoe het van snelheid zou moeten veranderen om uit koers gebracht te worden. Met die informatie in hun achterhoofd keken ze naar de effecten van drie technologieën, waar kernbommen er één van waren.
Kernbommen veroorzaken een enorme explosie. De tweede techniek – kinetische impactor, losjes te vertalen als ‘beweging veroorzakend inslaglichaam’ – is vergelijkbaar met het uit de lucht schieten van een kogel met behulp van een veel kleinere kogel. De planetoïde wordt als het ware weggeduwd door er een ruimtevaartuig tegenaan te laten botsen.
De laatste techniek – gravity tractor, ofwel ‘zwaartekrachttrekker’ – is nog wat subtieler. Daarbij vliegt een ruimteschip vlak naast de planetoïde. Door de zwaartekrachtwerking tussen de planetoïde en het ruimteschip kan het ruimteschip de planetoïde uit haar baan trekken. Het idee is nog nooit getest, en het is waarschijnlijk het minst goed doordachte idee van de drie.
De groep onderzoekers bootsten de mogelijkheden voor elk van de drie technieken na. Daarbij gingen ze ervan uit dat ze gelanceerd zouden worden met een Delta IV Heavy rocket. Tot de lancering van de SpaceX’s Falcon Heavy afgelopen week was dit de meest krachtige raket in gebruik.
Snelle beslissingen
Om dit na te bootsen, moesten honderd computerprocessors veertig uur lang aan het rekenen slaan. Daarom stapte het team over op automatisch lerende algoritmen. Door de simulatie te gebruiken als oefendata, leerden ze het algoritme om een bepaalde groep ruimteobjecten te bekijken en dan te besluiten welke afweertechniek de meeste kans op succes heeft.
‘Het voordeel van automatische lerende algoritmen is dat ze, als ze eenmaal getraind zijn, binnen enkele seconden een antwoord kunnen geven, in plaats van daar uren over te doen’, zegt Nesvold.
Het team heeft zijn algoritme getest op drie verschillende groepen objecten: gevaarlijke planetoïden in de buurt van de aarde, kometen en ruimtepuin. De laatste term duidt op losse verzamelingen materiaal in plaats van één vast object. In alle gevallen zouden kernbommen ongeveer de helft van de objecten afweren. De kinetische impactors en gravity tractors hebben een lagere kans op succes.
De oplossing?
Dat resultaat suggereert dat we zouden moeten investeren in kernbommen als planetoïdeafweer, maar het ligt duidelijk gevoelig als je die aan raketten wilt gaan bevestigen. ‘De risico’s die worden genomen met een nucleair planetoïde-afweerprogramma, zullen groter zijn dan de kans op een inslag’, zegt Eric Christensen, hoofd van de Catalina Sky Survey. Dit programma speurt de hemel af naar ruimteobjecten in de buurt van de aarde en ontdekte onder andere planetoïde 2018 CB.
Als alternatief wijst Nesvold naar de gravity tractor. Volgens haar is de kans op succes groter als er meer tijd is om eraan te werken. ‘Als we eerder mogelijke inslagobjecten opmerken, dan hebben we meer tijd om een missie te plannen en uit te voeren’, bevestigt Christensen.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: