Mpango wa ajabu wa kuokoa Dunia dhidi ya jiwe kubwa kutoka angani

Asteroidi zinapokuja kwa kasi kuelekea Dunia, tunategemea timu ya ulinzi wa sayari ya ESA ili kutuokoa kutokana na janga.

Unaamshwa katikati ya usiku na simu ya dharura. Asteroidi inaelekea moja kwa moja Duniani, na jukumu lako ni kubaini ikiwa itagonga sayari yetu na kutuletea maangamizi sisi sote.

Inaonekana kama kidokezo cha filamu iliyotiwa chumvi, lakini hiyo ndiyo kazi halisi ya watu wanaofanya kazi katika Kituo cha Uratibu wa Vitu Vilivyo Karibu na Dunia (NEOCC) cha Shirika la Anga la Ulaya (ESA), kituo cha taaluma mbalimbali kinachohudumiwa na wanaastronomia, wanahisabati na wahandisi wanaofanya kazi ya kutabiri migongano ya asteroidi.

Watu kama Richard Moissl, Marco Fenucci na Dora Föhring. Wao ni sehemu ya timu maalumu inayofuatilia anga letu ili kuilinda sayari dhidi ya vitisho vinavyoweza kutokea kutoka angani.

Kufuatilia Asteroidi

Linapokuja suala la kuilinda sayari, hatua ya kwanza ni kubaini mahali zilipo asteroidi kubwa zaidi.

"Unaweza tu kuchukua hatua dhidi ya tishio ikiwa unalijua," anasema Moissl. "Kwa hiyo, hatua ya kwanza kabisa katika mchakato mzima ni kufanya uchunguzi. Unahitaji kuzigundua asteroidi."

Lengo hapa ni kutambua vitisho vyovyote vinavyoweza kutokea mapema iwezekanavyo, ili kuwe na muda wa kuchukua hatua za kutulinda sisi na sayari yetu.

Kwa mfano, tunaweza kuzindua operesheni kama ile ya NASA ya DART (Double Asteroid Redirection Test) mwaka 2022, ambapo chombo cha angani kiligonga asteroidi kwa makusudi ili kubadilisha mwelekeo wake.

Kwa kuwa na muda wa kutosha, hata hatua ndogo kama hii inaweza kutosha kuugeuza mwelekeo wa asteroidi kubwa sana na hatari.

Lakini ikiwa hilo litakusaidia kuwa na utulivu wa akili, fahamu kwamba idadi kubwa ya asteroidi kubwa sana tayari zimegunduliwa.

"Aina ya vitu tunavyovihofia sana ni vile ambavyo vinaweza kuangamiza mji," anasema Föhring.

Faida ya kutafuta vitu hivi, ambavyo vina kipenyo cha zaidi ya mita 100 (karibu futi 330), ni kwamba ni vikubwa vya kutosha kuonekana kwa urahisi. "Tunafikiri tumegundua asilimia 99 ya hivi vitu vilivyo hatari sana."

Sasa, lengo kuu la wawindaji wa asteroidi ni vitu vya ukubwa wa kati, ambavyo si vikubwa vya kutosha kuangamiza sayari nzima, lakini vinaweza kusababisha madhara makubwa sana vikidondoka katika eneo lenye watu.

Mifumo kama darubini za Flyeye za ESA zinazotarajiwa kuanza kutumika, pamoja na vituo vingine vingi vya uchunguzi vilivyo ardhini, huchunguza anga, wakitafuta nukta zinazotembea taratibu zinazoashiria kuwepo kwa asteroidi. Lakini uchunguzi mmoja pekee hautoshi kubaini ukubwa au njia yake ya mwendo, hivyo uchunguzi wa kufuatilia unahitajika.

Hapo ndipo NEOCC inapoingia katika mchakato huo.

Kubaini sifa za Asteroidi

Asteroidi si rahisi kuzichunguza, kwa sababu ni ndogo sana ikilinganishwa na sayari na zinaweza kuwa na sifa mbalimbali.

Zinaweza kuwa miamba migumu au marundo ya vifusi yaliyo laini.

Zimetengenezwa kwa aina mbalimbali za vifaa, jambo linaloweza kuzifanya zionekane zikiwa na mwangaza zaidi au hafifu zaidi.

Hili ni tatizo kubwa, kwa sababu kupima mwangaza wa asteroidi ni mojawapo ya njia ambazo wanaastronomia hutumia kukadiria ukubwa wake; vitu vikubwa huakisi mwanga zaidi.

"Unaweza kuwa na kitu chenye uwezo mkubwa wa kuakisi mwanga ambacho kinaonekana kuwa kikubwa zaidi kwa kulinganisha, au unaweza kuwa na kitu cheusi zaidi ambacho kwa kweli ni kikubwa sana, lakini kinaonekana kama kitu kidogo," anasema Föhring.

Kwa sababu ya changamoto zinazohusisha kugundua vitu hivi, wanaastronomia hutumia vyanzo vingi vya data, kuanzia darubini za roboti zinazofanya kazi kiotomatiki hadi uchunguzi mkubwa wa anga lote.

"Tunahitaji kuwa na uchunguzi mwingi kadiri tunavyoweza," anasema Föhring, hasa ikiwa kitu kinaonekana kana kwamba kinaweza kuigonga Dunia hivi karibuni.

"Kwa kweli, ni muhimu zaidi kupata taarifa za mahali kilipo kutoka maeneo mengi tofauti duniani kuliko kutoka nchi au bara moja," kwa sababu hilo huwezesha kubaini mahali kilipo kwa usahihi zaidi.

"Hata tunawasiliana na watu kutoka, tuseme, nchi ambazo si rafiki sana. Kwa sababu hili si suala la siasa; ni suala la sayansi. Na sote tunaelewa kwamba sayansi ndiyo inayotangulia."

Kuelewa mzingo wa Asteroidi

Wanaastronomia wanapokuwa wamekusanya taarifa nyingi kadiri wanavyoweza, ndipo wanahisabati huanza kazi.

"Tunachukua kila kitu ambacho wanaastronomia hupima kuhusu asteroidi na mahali zilipo angani, kisha kutokana na taarifa hizo tunajaribu kuunda upya mizunguko yake ya pande tatu katika Mfumo wa Jua," anasema Fenucci.

Lakini hata hilo si jambo rahisi, kwa sababu kuna kutokuwa na uhakika mwingi katika data, na mara nyingi kuna zaidi ya mzingo mmoja unaowezekana unaolingana na data hiyo, na hivyo kutengeneza "wingu la mizunguko ambayo inaendana na vipimo."

Yote ni suala la uwezekano: kuchukua njia hizi zinazowezekana na kubaini ni ngapi zinaweza kuvuka njia ya Dunia. Hili hufanywa kwa kutumia programu inayoitwa Aegis.

Programu hiyo huiwezesha timu kuona ikiwa kuna kitu chochote kinachotabiriwa kupita karibu na Dunia katika miongo ijayo, na taarifa hizo hushirikishwa katika orodha ya hatari ya vitu vinavyotishia zaidi kwa sasa.

Pamoja na taarifa kuhusu uwezekano wa migongano hii inayoweza kutokea katika siku za mbali zaidi, pia kuna mfumo wa kubaini vitu vidogo vinavyotabiriwa kuigonga Dunia hivi karibuni.

Ingawa jambo hilo linaweza kusikika kuwa la kutisha, kwa kweli kuna mamilioni ya asteroidi ndogo katika Mfumo wa Jua, na nyingi hupita karibu na Dunia mara kwa mara.

Nyingi kati ya zinazoingia katika angahewa yetu huungua bila madhara kabla hazijafika ardhini. Hata hivyo, kuchunguza vitu hivi, pamoja na vile vinavyoigonga Dunia ni muhimu kwa utafiti na kwa kujifunza namna ya kukabiliana na matukio hatari zaidi.

Mfumo wa kutoa tahadhari kuhusu vitu vinavyokaribia kuigonga Dunia unaitwa Meerkat, anaeleza Moissl. "Umepewa jina la wanyama wadogo aina ya Nguchiro, kwa sababu daima kuna mmoja anayekuwa macho kuwaonya wengine kwamba kuna kitu kinakuja."

Kwa kawaida, tukio la kitu kugonga Dunia hivi karibuni hugunduliwa mara chache kwa mwaka, huku kukiwa na onyo la takribani saa mbili hadi kumi na mbili.

"Ni kama mafunzo ya kasi ya juu," anasema Moissl. "Kila kitu hutokea ndani ya muda wa saa chache."

Tahadhari za Asteroidi, mchana na usiku

Kwa kuwa kufanya kazi na vitu vilivyo karibu na Dunia kunahitaji utaalamu katika nyanja mbalimbali, ofisi ya NEOCC imejaa watafiti kutoka katika taaluma nyingi tofauti.

"Ni mazingira ya kipekee kwa sababu unawaweka wanaastronomia na wanahisabati pamoja katika ofisi moja, na tunaweza kuwasiliana na kuambiana kuhusu matukio ya kuvutia tunayokutana nayo," anasema Fenucci.

Ukaribu wao wa moja kwa moja huwezesha mazingira yenye ushirikiano mkubwa, na timu huungana kila linapotokea tukio la dharura.

Mfano mmoja ni wakati ambapo wote walihangaika kusaidia mmoja wao kupata taarifa kuhusu 1979 XB, asteroidi kubwa yenye mzingo ambao haukueleweka vizuri, ambayo ilijitokeza tena baada ya kutokuonekana kwa miaka 40.

Hata hivyo, kuna tofauti kadhaa kati ya kazi ya wanaastronomia na kazi nyingine za ofisini.

"Uchunguzi hufanywa usiku, kwa hiyo kwa kawaida hatufanyi hivyo tukiwa ofisini. Mara nyingi tunapanga mambo au tunafanya uchunguzi tukiwa nyumbani," anasema Föhring.

Asteroidi haziheshimu ratiba ya saa tatu za asubuhi hadi saa kumi na moja jioni, hivyo timu inabidi iwe na unyumbufu kuhusu muda wao wa kazi.

"Tunapopokea tahadhari ya uwezekano wa kugongana na Dunia, si lazima itokee saa tatu asubuhi ili tuwe na siku nzima ya kuifanyia kazi!"

Kwa vitendo, tahadhari hizi mara chache hutokea katika nyakati zinazofaa. "Vitu vinavyokaribia kuigonga Dunia vinaonekana kupendelea usiku wa wikendi," anatania Moissl.

Ingawa wafanyakazi wa kituo hicho wanaweza kuchagua kama wanataka kupokea arifa hizi au la, na mara nyingi watu huomba mapumziko ya jioni wanapokuwa na matukio maalumu, kwa ujumla wao hufurahia sana kupigiwa simu hiyo kwa sababu inamaanisha wanapata fursa ya kufanya utafiti zaidi wa kisayansi na kujifunza zaidi.

"Watu wanaopigiwa simu za kuwaamsha hufurahi sana kuzipokea," anasema Föhring. "Wanaishi kwa ajili ya mambo hayo!"

Dharura ya Asteroidi wakati wa Krismasi

Mara nyingi, kufanya kazi katika ulinzi wa sayari ni kama kazi nyingine yoyote ya ofisini: mikutano ya Zoom, kufanya mahesabu mengi, na kushughulikia barua pepe.

Lakini mara chache, hutokea nyakati za kusisimua ambazo zinaweza kuonekana moja kwa moja kutoka katika filamu ya Hollywood.

Tukio kama hilo lilitokea siku moja mnamo Desemba 2024, wakati mfumo wa tahadhari ya haraka wa Meerkat ulipobaini kitu kidogo kilichokuwa kikielekea kuigonga Dunia.

Hata hivyo, hii haikuwa siku ya kawaida katika NEOCC: ilikuwa wakati wa sherehe za Krismasi ya ofisi, na watu walikuwa wamekuja kutoka maeneo mbalimbali ya Ulaya kusherehekea pamoja na wenzao.

Kila mtu alikuwa ofisini, na mara moja wakaanza kuchukua hatua, huku watazamaji wakipanga muda wa dakika za mwisho wa kutumia darubini na wanahisabati wakipunguza eneo lililotabiriwa kuwa mahali pa mgongano.

Föhring aliweza kuwasiliana na wenyeji wa eneo hilo kupitia mazungumzo ya mtandaoni ili kuwajulisha kwamba kulikuwa na tukio la kuingia angani na kuanguka ambalo halikuwa tishio, lakini lingeonekana wazi, na kuwaeleza mambo ya kutarajia.

Timu hiyo hata ilifanikiwa kupata kamera ya wavuti ya umma iliyokuwa ikirusha picha moja kwa moja kutoka eneo ambalo asteroidi hiyo ilitarajiwa kuanguka huko Lensk, nchini Urusi. Kamera hiyo ilionesha uwanja wa mji uliokuwa kando ya mto ulioganda, huku mti wa Krismasi ukiwa umewekwa hapo. Jambo hilo lilifanya tukio zima "lihisi sana kama Krismasi," anasema Moissl.

Timu hiyo ilitazama pamoja wakati asteroidi hiyo ilipoingia katika angahewa na kuanguka bila madhara, saa 10 baada ya uchunguzi wa kwanza. "Ilikuwa siku ya kushangaza sana."

Tukio la karibu la kugongana na Dunia katika majira ya kiangazi ya 2024

Hata hivyo, wakati mwingine mambo ya kushtukiza hayawi ya kufurahisha kiasi hicho. Katika majira ya kiangazi ya 2024, kulikuwa na tukio la kutisha la karibu kugongana na Dunia, wakati mifumo ya kiotomatiki iliporipoti kuwepo kwa kitu kikubwa ambacho huenda kilikuwa na ukubwa wa zaidi ya mita 50 (karibu futi 165), na uwezekano wa asilimia moja wa kuigonga Dunia.

Jambo baya zaidi ni kwamba muda ulikuwa ukisonga, kwani ilitabiriwa kwamba mgongano huo ungeweza kutokea ndani ya siku 40 tu.

Kitu kikubwa kiasi hicho, kinachowasili ndani ya muda mfupi hivyo, ni hali ya kutisha zaidi kwa sababu hakuna njia ya kuzindua aina yoyote ya chombo cha anga za juu kwa ajili ya kuzuia tishio hilo ndani ya muda uliopo. Lakini, angalau mwanzoni, timu hiyo haikuwa na wasiwasi mkubwa, kwa sababu mfumo wa kiotomatiki kutoa tahadhari kuhusu uwezekano wa mgongano si jambo la nadra sana.

"Mambo haya hutokea wakati mwingine, kwa kawaida huwa ni tahadhari za uongo," anasema Moissl. Kwa hiyo, utaratibu wa kawaida ni kuelekeza darubini zaidi kukifuatilia kitu hicho na kudhani kwamba kadiri uchunguzi zaidi unavyopatikana, uwezekano wa mgongano utapungua.

Lakini uwezekano wa mgongano haukupungua. Badala yake, uliendelea kuongezeka siku nzima, ukifikia hadi asilimia 10. Watu waliacha kila kitu walichokuwa wakifanya na kukimbilia kutafuta taarifa zaidi, huku wakishirikiana na Ofisi ya Uratibu wa Ulinzi wa Sayari ya NASA.

Kadiri uwezekano huo ulivyoendelea kuongezeka, walifikiria kwamba huenda hivi karibuni watalazimika kutoa tahadhari kwamba mgongano ulikuwa unakaribia kutokea.

"kifaa cha muda kilikuwa kikihesabu kuelekea wakati wa kuujulisha ulimwengu kuhusu tishio hili linalowezekana," anasema Moissl.

Kwa bahati nzuri, kabla ya jambo lolote kutangazwa au hofu kuanza kuenea, mtu muhimu alipiga simu. Kazi yake ilikuwa kulinganisha tahadhari za kiotomatiki na vitu vinavyojulikana vilivyotengenezwa na binadamu vilivyoko kwenye mzingo, na alikuwa hajaangalia ujumbe wake kwa sababu alikuwa akiendesha gari kuelekea nyumbani baada ya likizo.

Alipoangalia data hiyo mara moja, aliwatuliza wote, kitu hicho hakikuwa asteroidi hata kidogo, bali kilikuwa chombo cha anga za juu cha ESA, JUICE.

Baada ya kufanya mizunguko kadhaa migumu, JUICE sasa ilikuwa ikirejea kuelekea Dunia ili kupita karibu nayo, kama ilivyopangwa, na kwa hakika haikuwa inaelekea kuigonga sayari yetu.

"Hilo lilisisimua sana," anasema Moissl.

Asteroidi Iliyotabiriwa kuigonga Dunia Mwaka 2032

Huenda ukadhani kwamba kuilinda Dunia dhidi ya mipira ya moto inayodondoka kutoka angani ni kazi ya kutisha, lakini wanasayansi wa NEOCC hawaioni hivyo.

"Kwa bahati nzuri, hadi sasa hatujawahi kukumbana na kitu ambacho kingesababisha maafa makubwa," anasema Föhring.

Hata hivyo, wanalichukulia jukumu lao kwa uzito, kwa sababu hata migongano inayoweza kutokea baada ya miaka kadhaa inaweza kuwa na madhara halisi kwa watu hivi sasa.

Asteroidi 2024 YR4, ambayo itapita karibu na Dunia mwaka 2032, ilivuta hisia kubwa ilipogundulika kuwa na uwezekano wa kuigonga Dunia uliofikia hadi 1 kati ya 32.

Ikiwa timu ya NEOCC isingeweza kubaini kwa usahihi njia yake ya mwendo kabla ya 2024 YR4 kutoka kwenye eneo linaloweza kuonekana, dunia ingelazimika kusubiri hadi ipite tena karibu na Dunia mwaka 2028 ili kujua ikiwa asteroidi hiyo ingeigonga Dunia. Na ikiwa ingeigonga, ingekuwa wapi?

Moissl anapata ugumu kufikiria jinsi ambavyo ingekuwa kuishi katika mojawapo ya miji ambayo inaweza kuwa kwenye njia ya asteroidi hiyo, bila kujua ikiwa itafutiliwa mbali katika muongo ujao. Wasiwasi huo ni wa kweli, kama ilivyo athari za kiuchumi na misukosuko ya kijamii kwa watu wanaofikiria kuondoka katika makazi yao.

Kuweza kupunguza hatari hiyo humpa Moissl hisia ya kuwa na kusudi. "Kwangu mimi, hiyo ndiyo sehemu bora zaidi ya kazi yetu."

Ikiwa kuna jambo lolote, ni masuala ya Duniani ambayo yanaonekana kuwa yenye kudai zaidi kuliko yale ya angani. Wakati 2024 YR4 ilipokuwa kwenye habari, wafanyakazi wa timu ya NEOCC waliitwa mara kwa mara na vyombo vya habari ili kutoa maoni , huku wao wakijaribu kubaini njia ambayo asteroidi hiyo ingeweza kufuata.

"Wakati mwingine ilikuwa hali ya msongo wa mawazo," anakiri Fenucci, huku Moissl akisema kwamba ilihitaji ustahimilivu wa kiakili kushughulikia umakini wa umma uliokuwa na wasiwasi, huku wakati huohuo wakihesabu mizunguko ya asteroidi.

Lakini shinikizo hilohilo ni sehemu ya kile kinachowafanya watu katika taaluma hii kufanya kazi kwa ubora. Kitu kipya cha dharura kinapotambuliwa, "kunakuwa na kiwango fulani cha msisimko," anasema Moissl. "Ni jambo lenye nguvu sana, kuna kazi nyingi inayopaswa kufanywa ndani ya muda mfupi sana."

Wakati hatima ya sayari inapokuwa hatarini, kufanya kazi nzuri kwa siku moja ni zawadi isiyoweza kulinganishwa. Baada ya kutumia wiki kadhaa kuchambua data ya 2024 YR4, hatimaye timu hiyo iliweza kuthibitisha kwamba asteroidi hiyo haingeigonga Dunia, muda mfupi kabla haijatoka katika eneo linaloweza kuonekana.

"Tulipata uthibitisho kutoka kwenye mfumo kwamba uwezekano wa mgongano ulikuwa umeshuka chini ya asilimia moja," anasema Moissl.

Ingawa timu hiyo ilikuwa ikifanya utani kwamba sehemu ya kufurahisha zaidi ya kazi yao sasa ilikuwa imekwisha, hali ya utulivu baada ya hofu hiyo ilionekana wazi. "Huo ulikuwa wakati wa furaha kubwa zaidi."

Ingawa tishio la 2024 YR4 limepita, ni suala la muda tu kabla asteroidi nyingine kuja na kutishia sayari yetu.

Kwa bahati nzuri kwetu, timu ya NEOCC, pamoja na mashirika mengine kama hayo kote ulimwenguni, yanaendelea kuangalia anga kwa umakini ili kutoa tahadhari ya mapema tunayohitaji na kutuwezesha kuchukua hatua zinazohitajika.

Hawa ni wawindaji wa Asteroidi

Richard Moissl: Ni Mkuu wa Ofisi ya Ulinzi wa Sayari ya Shirika la Anga la Ulaya (ESA) na anasimamia juhudi za Kituo cha Uratibu wa Vitu Vilivyo Karibu na Dunia (NEOCC).

Hapo awali, alikuwa sehemu ya misheni ya Hera ya ESA, iliyozindua chombo cha anga za juu mnamo Oktoba 2024 ili kuchunguza ufanisi wa majaribio ya kubadilisha mwelekeo wa asteroidi.

Dora Föhring: Ni Mwanaastronomia anayefanya kazi ya uchunguzi wa kufuatilia asteroidi zilizogunduliwa hivi karibuni. Pia anashiriki katika kuandaa darubini mpya ya ESA ya uchunguzi, Flyeye, kwa ajili ya kuanza rasmi kufanya kazi kama sehemu ya majukumu yake katika NEOCC.