År 2029 passerar asteroiden Apophis jorden på ett avstånd av bara 31 600 kilometer. Europeiska och japanska rymdorganisationer utnyttjar denna historiska händelse för att undersöka hur vi kan skydda vår planet mot framtida kollisioner.

Mötet med Apophis blir en vändpunkt för planetärt försvar. Forskare vid Europeiska rymdorganisationen och det japanska JAXA förbereder Ramses-uppdraget, som ska nå fram till asteroiden precis innan dess rekordnära passage förbi jorden.

Den 13 april 2029 kommer Apophis närmare jorden än många av de satelliter vi använder för telekommunikation och väderprognoser. För astronomer är detta en enastående möjlighet att studera en stor asteroid under påverkan av jordens gravitation i realtid.

Apophis upptäcktes 2004 och väckte omedelbart oro bland forskare. De första beräkningarna visade en verklig risk för kollision under kommande årtionden. Senare analyser har nästan eliminerat den risken, men objektet står fortfarande på listan över potentiellt farliga asteroider. I stora delar av Europa och Afrika kommer Apophis att vara synlig för blotta ögat som en långsamt rörlig, ljus stjärna på natthimlen.

Hur farlig är en asteroid lika stor som Eiffeltornet

Apophis har en diameter på cirka 330 meter, ungefär samma som höjden på Eiffeltornet. Forskare uppskattar dess massa till mellan 40 och 50 miljoner ton.

Asteroiden rör sig med en hastighet på omkring 12 kilometer per sekund. Om ett objekt med dessa parametrar träffade jorden skulle konsekvenserna bli katastrofala på regional skala.

Simuleringar visar att en nedslag skulle skapa en krater 8 till 10 gånger större än asteroidens egen diameter. I praktiken innebär det ett nedslagshål på 2 till 3 kilometers djup, åtföljt av en kraftig tryckvåg och sekundära bränder över ett stort område. Vid nedslag i havet skulle en tsunami uppstå som kunde drabba kustlinjer över enorma avstånd.

En asteroid av denna storlek skulle inte förstöra hela planeten, men kunde orsaka en regional katastrof i en skala som mänskligheten inte upplevt i modern tid. Det är precis därför forskare vid ESA och JAXA prioriterar Ramses-uppdraget så högt.

Vad ska Ramses-sonden mäta under uppdraget

Ramses är en del av ESA:s säkerhetsprogram som lanserades 2019. Programmets syfte är att systematiskt spåra och undersöka himlakroppar som kan utgöra ett hot mot jorden, samt testa metoder för att avleda dem.

Samarbetet med den japanska rymdorganisationen JAXA kombinerar erfarenhet från båda sidor. Japan har genomfört framgångsrika Hayabusa-uppdrag som samlat prover från asteroider. Europa har byggt upp expertis genom uppdrag som Rosetta, vilken studerade kometen 67P.

Ramses ska undersöka Apophis inre struktur och kemiska sammansättning. Dessa data är avgörande för varje framtida plan om att avleda liknande objekt från en kollisionskurs. Forskare kommer att analysera om asteroiden är ett kompakt klippblock eller en lös samling stenar och damm som hålls ihop av svag gravitation.

Sonden ska utföra flera specifika mätningar:

Detaljerad kartläggning av asteroidens form och rotation i hög upplösning
Analys av ytans kemiska sammansättning och eventuella värdefulla metaller
Undersökning av den inre strukturen för att avgöra om den är solid eller porös
Övervakning av förändringar i bana och rotation under jordens gravitationspåverkan
Registrering av eventuella jordskred, sprickor och materieutskott under passagen
Spektroskopiska skanningar från varierande avstånd

Uppskjutningen av Ramses är planerad mellan 20 april och 15 maj 2028. Raketen avfyras från den japanska ön Tanegashima, en av Asiens viktigaste rymdhamnar.

Varför är denna passage så viktig för vetenskapen

Efter uppskjutning från jorden tillbringar sonden omkring tio månader på resa. Därefter inträder den i en bana nära Apophis och följer asteroiden på dess väg in mot det inre solsystemet.

Observationsfasen i närheten av Apophis varar cirka sex månader. Under denna period kommer sonden gradvis att ändra sitt avstånd till asteroiden för att utföra olika typer av mätningar, från breda översiktsfoton till mycket detaljerade radarskanningar.

Det mest spännande ögonblicket kommer när Apophis passerar jorden på minimiavstånd. Ramses kommer att registrera i realtid hur jordens gravitation påverkar och möjligen omformar denna kosmiska klippa. Forskare förväntar sig att se förändringar i asteroidens yta, rotation och möjligen dess inre struktur.

Från ett vetenskapligt perspektiv fungerar Apophis som ett naturligt laboratorium. Asteroiden passerar mycket nära en stor himlakropp utan att kollidera med den. Detta ger möjlighet att verifiera hur kraftig gravitationspåverkan förändrar bana, form och struktur hos sådana objekt.

Planetärt försvar blir praktisk ingenjörsvetenskap

Data från Ramses tjänar inte bara teoretiker. Rymdorganisationer världen över utvecklar koncept för kinetiska uppdrag som liknar det amerikanska DART-testet, vilket träffade en liten asteroid för att mäta förändringen i dess bana. Effektiviteten hos sådana aktioner beror i hög grad på målets inre struktur.

Ett kompakt klippblock reagerar annorlunda än ett löst konglomerat av stenar och damm. Om Apophis visar sig vara en ”stenhög” som hålls ihop enbart av svag gravitation, kommer försök att ändra ett sådant objekts bana kräva en annan taktik än vid solid klippa.

För några årtionden sedan diskuterades skydd av jorden mot asteroider huvudsakligen i samband med katastroffilmer. Idag är det ett fullvärdigt ingenjörsfält inom rymdfart med egna program, budgetar och tidsplaner.

Ramses ingår i ett bredare pussel av initiativ, såsom nätverk av teleskop som skannar himlen, och uppdrag som testar tekniker för att ändra små himlakroppars banor. Vart och ett av dessa element levererar en pusselbit av kunskap som en dag kan avgöra säkerheten för hela regioner på jorden.

Vad betyder Ramses-uppdraget för vår framtid

Det är värt att komma ihåg att hotet inte uteslutande gäller objekt på storlek med Apophis. Betydligt mindre asteroider på några tiotals meter kan frigöra energi som kan jämföras med stora kärnvapen. Sådana händelser är mer sällsynta, men i geologisk skala inte alls ovanliga.

För vanliga människor kan Ramses-uppdraget låta som ett avlägset vetenskapligt projekt. I praktiken är det en sorts försäkring som civilisationen utfärdar till sig själv. Ju tidigare vi förstår dynamiken hos objekt som Apophis, desto mer tid får vi att reagera om vi en dag upptäcker något större på direkt kollisionskurs. Kanske ger detta uppdrag oss precis den kunskap som en dag räddar tusentals liv.