Safari pe cer

Câţiva specialişti români sunt implicaţi, de peste un an, într-o spectaculoasă aventură  spaţială, un veritabil "safari” cosmic. Dotaţi cu "arme” de mare precizie, savanţii  hăituiesc "o pradă” cu adevărat exotică. Ei sunt vânătorii de asteroizi.

"Seniorii” comandoului românesc de vânători spaţiali sunt câţiva savanţi care au deja în spate o carieră ştiinţifică solidă, consacrată atât pe plan naţional, cât şi internaţional. "Cadeţii” grupului sunt foarte tineri, studenţi aflaţi încă pe băncile facultăţii. Şi unii şi alţii au însă ceva în comun: pasiunea pentru astronomie şi mecanica cerească. Sunt oameni de ştiinţă cărora căile Cosmosului le sunt la fel de accesibile ca drumurile de pe Pământ. Cercetători pasionaţi, ei activează în cadrul EURONEAR (The European Near Earth Asteroids Research), un amplu program de cercetare ştiinţifică dedicat studiului asteroizilor.

Cooperare internaţională
Programul EURONEAR este susţinut de un grup internaţional de studiu compus din oameni de ştiinţă de la câteva instituţii de învăţământ superior celebre în lume: Universitatea "Catolica del Norte” din Antofagasta, Universitatea Toronto, Universitatea din Chile. Lor li se adaugă cercetători de la câteva institute internaţionale de specialite: Observatorul Armagh din Anglia, Institutul de Mecanică Cerească şi Calcul de Efemeride din Paris şi, nu în ultimul rând, Observatorul astronomic Vasile Urseanu din Bucureşti.

Coordonatorul acestui proiect internaţional este dr. Ovidiu Văduvescu, astronom de origine română care activează acum la Institutul de Astronomie al Universităţii "Catolica del Norte” – IA/UCN din Antofagasta, Chile. Posesor al "pedigree” ştiinţific remarcabil, el este o personalitate bine conturată în lumea astronomilor. La data plecării din ţară, Văduvescu făcuse deja un doctorat în astronomie. Susţinută în 1997 la Facultatea de Matematică şi Informatică a Universităţii Babeş-Bolyai din Cluj-Napoca, teza lui avea ca obiect studiului fenomenelor dinamice din sistemul nostru solar. Între 2000 şi 2005 a lucrat la Departamentul de Fizică şi Astronomie al Universităţii din Toronto. Iar în 2006 la Universitatea Durban, din Africa de Sud. De-a lungul timpului, Văduvescu a participat la programe complexe de cercetări derulate la observatoare astronomice din Canada, Africa de Sud, Hawai, La Palma şi Chile. În afara studiilor privitoare la asteriozi, este specializat şi în dinamica şi evoluţia galaxiilor pitice. De asemenea este autorul câtorva zeci de lucrări şi articole ştiinţifice dedicate cercetării astronomice.

Cel de al doilea "mentor” român al proiectul EURONEAR este dr. Mirel Bârlan care activează la Institutul de Mecanică Cerească şi Calcul de Efemeride (IMCCE) din Paris. Alături de Nicolae Donci şi Jean Drăgesco, Bârlan este unul dintre foarte puţinii astronomi români care "au împrumutat” numele lor unor asteroizi descoperiţi de-a lungul timpului.

"Culegătorii” de stele
Recentul "safari” cosmic în care astronomii români au participat la vânătoarea de asteroizi a început în primăvara anului trecut. Atunci, în perioada 10-13 martie Ovidiu Văduvescu şi Mirel Bârlan au efectuat o serie de observaţii astronomice dedicate căutării de asteriozi. Derulate la Observatorul ESO (European Southern Observatory) din Chile, cercetările lor s-au derulat prin intermediul telescopului german ESO/MPG, instrument de o calitate deosebită, cu o oglindă de peste doi metri în diametru.

Procedura ştiinţifică propriu-zisă a fost extrem de complexă. "Instantaneele” cosmice captate prin intermediul oglinzii telescopului au fost înregistrate cu o cameră video de mare rezoluţie cu opt detectori WFI (Wide Field Imager) care-i conferă un larg câmp de captare a imaginilor vizualizate într-o  anumită zonă a bolţii cereşti. Dotat cu o aparatură mecanică deosebit de complexă, telescopul, focalizat pe o anumită zonă a firmamentului, se roteşte încet, cu o viteză egală cu cea de rotaţie aparentă a bolţii cereşti. Din această cauză stelele propriu-zise apar ca stând pe loc. În schimb, obiectele din interiorul sistemului nostru solar apar ca nişte puncte palide ce-şi  schimbă poziţia faţă de stelele "fixe.

Capacitatea de rezoluţie a telescopului este deosebit de importantă şi bineînţeles că doar un instrument deosebit de puternic poate detecta aceste "amprente” luminoase extrem de mărunte. Digitalizate, informaţiile astfel obţinute au fost trimise în ţară, prin internet. Ajunse acasă, imaginile au început să fie analizate, în timp real, de altă echipă de astronomi. Aceştia fac parte din Astroclubul Bucureşti de pe lângă Observatorul Astronomic Amiral Vasile Urseanu. Ruxandra Toma, Adrian Bruno Sonka, Costel Oprişanu, Dan Vidican, Cătălin Vancea şi Alex Tudorică, studenţi ori cercetători deja consacraţi, au făcut parte din această echipă care a prelucrat imaginile venite tocmai din Chile. Deosebit de migăloasă, munca lor a constat în analizarea meticuloasă a fiecărui "cadru” şi compararea obiectelor surprinse în imagini cu obiectele deja cunoscute, înscrise în calataloage de specialitate. Aceasta este procedura standard. În situaţia în care se constată că datele privitoare la coordonatele temporare şi de traiectorie, atât cât pot fi ele decelate în această fază, nu se încadrează în informaţiile mai vechi din  cataloage, există şanse mari să fi descoperit un obiect ceresc de foarte mici dimensiuni, necunoscut până în acel moment.

"Naşii” bolizilor cosmici
Următorul pas al procesului de omologare a unei asemenea descoperiri consta în parcurgerea unui circuit aproape birocratic. Datele privitoare la presupusul nou asteriod sunt raportate la "Minor Planet Center”. Divizie a Uniunii Astronomice Internaţionale (UAI), aceasta este un organism internaţional specializat, care ţine evidenţa corpurilor cereşti de mici dimensiuni din sistemul solar. Raportarea trebuie să conţină obligatoriu date despre coordonatele spaţiale ale obiectului, elemente de traiectorie, strălucire şi, în general, orice alte caracteristici fizice ale obiectului.

Într-o primă fază, "noul venit” primeşte un nume provizoriu legat, de obicei, de locul unde s-a făcut descoperirea, plus o cifră care codifică poziţia lui pe boltă şi câteva caracteristici ale orbitei. Ulterior, organismul internaţional anunţă comunitatea astronomilor despre noul obiect. Avizaţi astfel, specialiştii interesaţi de acest domeniu îşi orientează  instrumentele şi le focalizează asupra zonei delimitate de coordonatele cereşti indicate. Pentru a fi omologată, existenţa noului corp ceresc trebuie confirmată de observaţiile făcute de către trei astronomi. Odată cu primirea confirmărilor, se trece la ultima fază a "botezului”: noul obiect este înscris în cataloagele de specialitate cu un nume propriu la care se adaugă şi un cod numeric. Astfel se face că, spre exemplu, asteroidul ce poarta numele astronomului Mirel Birlan este înscris în evidenţele oficiale ca "10034 Bârlan”. Odată cu parcurgerea acestei ultime etape "onomastice” obiectul ceresc nou descoperit intră în atenţia altor specialişti interesaţi de acest domeniu al astronomiei.  

Selecţia
În cursul nopţilor de observaţii prin telescopul din Chile, s-au identificat în jur de 500 de noi obiecte cereşti. Verificările ulterioare au demonstrat că, deşi erau deja cunoscute, o bună parte dintre aceste nu erau totuşi incluse în cataloagele de specialitate. Lucru care nu ar trebui să ne mire deloc. Este vorba de corpuri cereşti minuscule care, văzute cândva, doar o singură dată, au fost raportate, dar n-au apucat să fie şi omologate oficial.

Recolta acestui prim "safari” cosmic românesc nu a fost totuşi neglijabilă. Participant la acest program, studentul Alex Tudorică ne-a relatat că 50 dintre asteroizii identificaţi erau cu adevărat necunoscuţi. Motiv pentru care, la sfârşitul anului trecut, cercetătorii români au trimis forului internaţional competent o listă de nume propuse a fi acordate noilor obiecte cereşti. O listă care, printre altele, conţine şi numele unor astronomi români. Este vorba despre: Prof. Matei Alexescu (1929-1993), Ing. Vladimir Boico (1909-2001), Prof. Dr. Arpad Pal (1929-2006), Prof. Dr. Harald Alexandrescu (1945-2005), Victor Anestin (1875-1918), Prof. Dr. Nicolae Coculescu (1866-1952), Prof. Dr. Acad. Gheorghe Demetrescu (1885-1969), Prof. Dr. Călin Popovici (1910-1977), Dr. Ella Marcus (1909-1982), Prof. Victor Nadolschi (1911-1996) şi Prof. Dr. Acad. Constantin Drâmba (1907-1977). După cum vedem sunt oameni de ştiinţă plecaţi din lumea aceasta mai demult ori foarte aproape de zilele noastre. Dacă această listă va fi aprobată ei vor trăi în continuare pe bolta cerească, prin asteriozii care le vor purta numele.  

Familia piticilor
Asteriozii sunt unii dintre cei mai mărunţi "locuitori” ai sistemului nostru solar. Dacă marile planete cu tot cu sateliţii lor sunt în general bine cunoscute specialiştilor, asteroizii, alături de comete, fac parte din familia cosmică "minoră” care orbitează în jurul Soarelui.

Ambele sunt nişte relicve străvechi, martori din vremurile de început ale sistemului nostru solar. De fapt, sunt corpuri compuse chiar din "materia primă” din care s-au format planetele, materie care, din cauze strict fizice, a rămas neutilizată. Soarta şi posibila lor evoluţie au fost pecetluite acum cinci miliarde de ani, odată cu formarea lui Jupiter. Prezenţa acestuia precum şi tensiunile gravitaţionale create de el au împiedicat formarea altei planete în regiunea cuprinsă între orbitele lui Marte şi Jupiter.

"Germenii” ipoteticei planete care nu a mai apucat să se formeze au rămas pe loc, sub forma imensului număr de asteroizi existent şi acum. Aceştia compun ceea ce savanţii denumesc "centura principală”. În acest moment se estimează că acolo s-ar afla în jur de două milioane de asemenea "pitici”. Dintre aceştia aproximativ 400.000 sunt mai mari de un kilometru.

Dar, utilizând instrumente astronomice din ce în ce mai perfecţionate, astronomii au reuşit să identifice peste 90% dintre ei. Spre deosebire de planete şi sateliţii acestora care au de obicei o formă aproape sferică, asteroizii au forme neregulate şi par, mai curând, nişte bolovani cosmici. Cel mai mare dintre aceştia este Ceres care are 960 x 932 kilometri, urmat de Pallas de 571 x 525 x 482  kilometri. Chiar dacă numărul lor pare a fi uriaş, oamenii de ştiinţă au calculat că dacă toţi ar fi adunaţi la un loc, abia dacă ar atinge 4% din masa Lunii.

De ce asteroizi?
Aparent pare greu de înţeles de ce ar fi chiar atât de importantă cercetarea unor corpuri cereşti minuscule, care aleargă bezmetice prin hăurile cosmice. Mai întâi, pur şi simplu, de dragul ştiinţei însăşi. Sau, altfel spus, pentru că omul şi-a dorit, dintotdeauna, să ştie ce se află în cer. Apoi, din cauză că, fiind contemporani cu naşterea sistemului nostru solar, ei sunt compuşi din "materia primă” din care s-au format planetele, înclusiv Pământul.

În plus, aceste cercetări sunt utile viitoarelor expediţii spaţiale pentru că, apărut pe neaşteptate, un asemenea bolovan ceresc ar distruge orice fel de navă cosmică umană. Situaţia este însă mult mai complexă. În afara asteroizilor din "centura principală” mai există şi ceea ce savanţii numesc "Aheii” şi "Troienii”, corpuri de mici dimensiuni care îşi împart obritele cu planeta Jupiter.

Prezenţa extrem de masivă a imensei planete schimbă adeseori dinamica unor mari zone din sistemul solar: în anumite condiţii, asteroizii care ajunşi în apropierea uriaşului pot fi "aruncaţi” pe alte orbite. Caz în care ei îşi părăsesc poziţiţiile iniţiale şi ajung pe traiectorii de impact, fie cu Soarele fie cu alte planete. Inclusiv cu Pământul. Iar impactul cu un asemenea "vagabond” spaţial ar fi  pentru noi un cataclism de proporţii cosmice. Oamenii de ştiinţă contemporani sunt convinşi că o asemenea catastrofă, petrecută în urmă cu 65 de milioane de ani, a decimat viaţa terestră şi a scos definitiv din scenă lumea dinozaurilor. Iar numărul imens de asteroizi care se învârt pe lîngă noi nu exclude repetarea unui asemenea scenariu apocaliptic.

Impactorii
Există o serie de asteriozi care, datorită influenţelor gravitaţionale ale "vecinilor” planetari, ajung uneori foarte aproape de Pământ. Specialiştii definesc distanţa de aproximativ 149  de milioande de kilometri care separă Terra de Soare drept o "unitate astronomică” (UA) utilizată ca atare în studiile privitoare la dinamica sistemului nostru solar.

În timp, observaţiile asupra bolţii cereşti au identificat foarte multe corpuri cereşti de mici dimensiuni care evoluează în apropierea planetei noastre. Când distanţa care ne separă de ei este mai mică de 1,5 UA ei sunt luaţi în evidenţă în categoria "NEA” – "Near Eatrh Asteroids”, adică asteroizi de lângă Pământ).

Când aceştia ajung la 0,1 UA (adică 1,5 milioane de kilometri) ei devin cu adevărat periculoşi pentru noi, motiv pentru care trec din categoria "NEA” în "PHA”, adică "Potentialy Hazardous Asteroids”, asteroizi pe care anumiţi factori legaţi de dinamica planetară în pot aduce pe traiectorii de impact cu Terra. Ce s-ar putea întâmpla într-o astfel de situaţie? Depinde! Depinde de masa "impactorului”, de viteza lui şi de unghiul de contact cu suprafaţa planetei. Dinozaurii au dispărut din cauza unui asemenea monstru cosmic. Savanţii estimează că a fost vorba despre un asteriod de pest 11 kilometri care, lovind Pământul undeva în zona în care acum se află Peninsula Yukatan a provocat un lanţ de cataclisme extinse la nivel planetr care au exterminat peste 75% dintre formele de viaţă existente pe atunci. Savanţii apreciază că până în vara lui 2008 au fost identificaţi 5.468 de "NEA” care se mişcă pe orbite apropiate de cea terestră.

Telescoapele din vârful muntelui
Lui Alex Tudorică, unul dintre participanţii la programul "Euronear”, în anul în care abia s-a încheiat, norocul i-a surâs de mai multe ori. După ce a participat la identificarea celor câteva zeci de asteriozi necunoscuţi, el a avut şansa de a participa şi la două expediţii ştiinţifice în Chile în cursul cărora a privit cerul prin nişte telescoape de-a dreptul impresionante.

El a ajuns acolo sprijinit de prof. Mircea Rusu de la Facultatea de Fizică a Universităţii  Bucureşti, al cărui student este şi a lui Ovidiu Văduvescu. Prima dintre aceste expediţii s-a derulat între 25 şi 30 matrie 2008 şi a avut drept ţintă "Cerro Tololo Inter-American Observatory”. Acolo este o zonă muntoasă de mare înalţime. Un loc aflat departe de marile centre urbane şi ferit deci de "poluarea luminoasă” specifică zonelor intens locuite. Altfel spus, un adevărat rai al astronomilor care vin atraşi de limpezimea cerului rar întâlnit prin alte părţi ale lumii.

Aici, a avut ocazia de a face observaţii cu un telescop tip "Yale” cu ajutorul căruia şi-a concentrat atenţia asupra unor "NEA”. Concret, a participat la identificarea poziţiei unor asteroizi de mici dimensiuni. Iar din diferenţele faţă de datele înscrise deja în cataloagele de specialitate, a ajutat la precizarea unor elemente ale traiectoriilor pe care se deplasează 25 de asteriozi tip "NEA”. Conform spuselor sale, a fost vorba de obiecte cu mărimea cuprinsă între câteva zeci de metri şi un kilometru. Ceva mai târziu, în perioada 1 - 5 iunie 2008, el a ajuns din nou în Chile. De astă dată a fost în "Las Campanas Observatory” unde, cu ajutorul unui telescop "Swope”, de un metru, a făcut observaţii tot la asteroizi. Dar de astă dată a fost vorba despre cinci mici corpuri cereşti care evoluează între Marte şi Jupiter, în "centura principală”. Sarcina lui a fost să alcătuiască "curba de lumină” a acelor corpuri. Adică să determine variaţia strălucirii lor datorată, de obicei, mişcarii de rotaţia în jurpul propriei axe. Măsurători de mare fineţe prin care se pot determina dimensiunile şi forma acelor corpuri, pe cât de mici, pe atât de îndepartate.  

Ucigaşul Apophis
Devenit deja un clasic al genului, filmul "Armageddon” prezintă, după cum ştim, lupta disperată contra unui "musafir” spaţial care ameninţă existenţa omenirii. Dincolo de dramatismul producţiei cinematografice, acest subiect nu este, nici pe departe, o simplă ipoteză SF: posibilitatea ca Pământul să fie lovit de un asemenea "asasin planetar” este foarte reală.

Asemenea evenimente dramatice s-au petrecut chiar şi în ultimele milenii ale istoriei noastre. Există studii care spun chiar că astă se va întîmplă, din nou peste nu foarte mult timp. Cel mai celebru caz este al asteriodului Apophis, un minuscul corp ceresc descoperit în 2004 de către astronomii David J.Tolen, Roy A.Tucker şi Farbizio Bernardi de la Universitatea Hawaii. Primul său cod "de botez” a fost 2004 MN4 care, în 2005, a fost preschimbat în cel cunoscut acum de toată lumea: "Apophis”. Un nume împrumutat din mitologia Egiptului antic unde personajul care-l purta cândva era spiritul răului şi al distrugerii.

Până acum, cercetările astronomilor arată că este vorba de "un bolovan” cosmic de formă neregulată cu dimensiuni cuprinse între 390 şi 420 de metri. După descoperirea sa, cercetătorii au început să determine elementele dinamice ale traiectoriei pe care el se mişcă prin spaţiu. Iar acele calcule le-au provocat frisoane. Conform estimărilor, în 2029, "Apophis” va trece pe lângă noi la doar 36.500 km. Iar la următoarea lui "venire”, care va avea loc în 2036, asteroidul ar putea să intre pe o traiectorie de impact cu Terra.

Ce ar însemna asta? Printre alte, ar fi vorba despre o explozie echivalentă cu 100.000 de ori mai puternică decât a bombei atomice aruncate la Hiroşima. O catastrofă planetară care totuşi nu ar pune în pericol chiar toate formele de viaţă de pe Pământ. Dar cu siguranţă ar provoca distrugerea civilizaţiei umane. Iar după un asemenea cataclism lumea noastră se va schimba pentru totdeauna.


Ultimele calcule par să arate totuşi că probabilitatea ca "Apophis” să ne lovească în 2036 este doar de 1 din 45.000. Sau, altfel spus, un procent de doar 0,00002%. Sună cumva liniştitor, dar asta nu înseamnă că apariţia unor factori de natură cosmică neluaţi încă în calcul n-ar putea răsturna aceasta probabilitate în defavoarea nostră. Iar "Apophis” nu este singurul asasin spaţial care ar putea scoate omenirea definitiv din istorie. Şi nici cel mai mare.

Având peste 1,5 km, asteroidul 1950 DA a fost descoperit în 1950. De atunci a mai fost observat doar în 2000, când calculele au arătat că el este un "impactor” care va lovi Pământul. Conform datelor cunoscute până acum, coliziunea lui cu planeta noastră se va petrece la 16 martie 2880. Asta este ceea ce se ştie până acum. După ultima sa observaţie, cea din 2000, asteroidul 1950 DA a dispărut, iar în acest moment nu se ştie cu precizie pe unde hoinăreşte el prin sistemul solar.