2013年2月15日、チェリャビンスク隕石は、浅い角度で地球の大気圏に突入し、ロシアの都市チェリャビンスク上空で爆発した。
それ以来、研究者らは危険な地球外宇宙デブリへの、より積極的な対処を呼びかけている。
このプロジェクトはPIと呼ばれ、親しみを込めて「Pulverize It（粉砕せよ）」の略称とされている。
2013年2月、世界中の天体観測者は小惑星2012 DA14に注目した。直径約150フィート（50メートル）のこの宇宙の岩石は、衛星テレビの電波を届ける宇宙船よりも地球に近いところを通過する予定だった。
数十年に一度のこの出来事に備えていた彼らは、別の宇宙の破片が、より地球に直行する軌道で地球に向かっていたとは、ほとんど気づいていなかった。2013年2月15日、直径約62フィート（19メートル）の小惑星であるチェリャビンスク隕石が爆発し、浅い角度で地球の大気圏に突入しながら、ロシアの都市チェリャビンスク上空で爆発した。この爆風で窓ガラスが砕け、建物が損傷し、約2,000人が負傷したが、幸い死者は出なかった。
「太陽系のどこかに、『地球』と書かれた大きな小惑星か彗星が潜んでいます。それがどこにあるのか、いつ衝突するのか、私たちには分かっていません。」
「その日、互いにまったく関係のない2つの小惑星が接近していたことが分かりました」と語るのは、フィリップ・ルービンカリフォルニア大学サンタバーバラ校の物理学教授で、2012 DA14の地球近傍通過を見守っていた多くの科学者の一人だ。「一方は地球に衝突しないと分かっていました。もう一方は、接近していることすら知りませんでした。」
ルービンや同様の科学者にとって、こうした出来事は、強固な惑星防衛の重要性を浮き彫りにする。惑星防衛とは、危険となる可能性のある小惑星や彗星の検出、追跡、性状把握、そして最終的な防御を指す。チェリャビンスクのように都市を脅かす出来事はまれで、約50年から100年に一度しか起きないが、甚大な被害をもたらす可能性がある。
こうした出来事のうち最も最近のものは、1908年に東シベリア上空で起き、数百平方マイルにわたる森林をなぎ倒したツングースカ大爆発だ。さらにまれではあるものの、大量絶滅をもたらしかねない天体も存在する。例えば、チクシュルーブ衝突体は恐竜を絶滅させた。約6,600万年前のことだ。また、より最近では（1万2,800年前）、広域火災を引き起こし、「衝突の冬」の始まりとなった大気爆発が起きた。この時代はヤンガードリアス期と呼ばれる。
しかし、近い将来、より大きな天体が地球に危険なほど接近する可能性も否定できない。直径1,214フィート（370メートル）のアポフィスは2029年4月13日（金）に地球へ接近し、直径1,608フィート（490メートル）のベンヌも2036年に同様に接近すると予想されている。地球に衝突するとは予想されていないものの、軌道が比較的小さく変化するだけで、「鍵穴」と呼ばれる重力の領域に入り、地球へ向かうより直接的な軌道に乗る可能性がある。
「重力の鍵穴を通過すれば、通常、次の周回で地球に衝突します」とルービンは言う。
惑星防衛の戦略は、脅威をより適切に把握する方法の研究から、潜在的な危険をそらして軌道を変える取り組みへと進展してきた。その一つに、戦略があり、ルービンの研究グループは、レーザーを使って脅威となる天体を地球の進路から押し出す方法を提案した。（レーザーを用いた惑星防衛の詳細は、同グループのウェブサイトを参照。）
現在、ルービンと共同研究者のアレクサンダー・コーエンは、終末段階の惑星防衛をテーマとする2本の論文を学術誌Advances in Space Researchに投稿しており、このテーマに関する意見記事もScientific Americanに掲載された。
いつ、どこで？
「人生で確かなのは死と税金だけだとよく言いますが、人類の絶滅もこのリストに加えられるでしょう」とルービンは言う。「太陽系のどこかに、『地球』と書かれた大きな小惑星か彗星が潜んでいます。それがどこにあるのか、いつ衝突するのか、私たちには分かっていません。」
過去113年間に、地球は2つの大型小惑星の衝突を受けた。大都市に落ちていれば、何百万人もの命を脅かしかねないものだった。しかし、人類は幸運だった。研究者らによると、この現実的な脅威を踏まえ、惑星防衛計画を真剣に立案し、実行に移すべき時が来ている。PIは、究極の環境保護計画に向けて、合理的かつ費用対効果の高いアプローチを可能にする。
小惑星を「切り刻む」
PI戦略の要となるのは、侵入体を貫くロッドを複数配置することだ。爆薬を詰める場合もあり、小惑星の進路上に並べて脅威となる天体を「切り刻む」。直径約4～12インチ（10～30センチ）、長さ6～10フィートのロッドに、小惑星や彗星の核が極めて高速で衝突すると、天体は破砕される。
研究者らによると、重要なのは天体をそらすのではなく、まず小惑星を（通常は家ほどの大きさの）小さな破片に分解し、それらを地球の大気圏に突入させ、地球が衝撃を受け止めることだ。大気はエネルギーを吸収し、家ほどの大きさの破片をさらに蒸発させて、地表に届かない小さなデブリにできる。
元の小惑星が多数の小さな破片からなる広範な雲となって大気圏に突入することで、衝突のエネルギーは空間的にも時間的にも分散され、各破片が生み出す爆風の波が相互に重ならなくなる。これにより脅威は壊滅的なものから、光と音を伴う「花火」のようなものへと大幅に軽減される。
「危険な大規模事象を、無害な小規模事象の集まりに変えられれば、最終的に脅威を軽減できます」とコーエンは言う。
「この方法の独自性は、対応時間を非常に短くできることです」とルービンは付け加える。「小惑星の軌道を変える方法など、他の技術には対応時間が大きく制限されるという問題があります。つまり、脅威が地球に接近するずっと前に、そらすための装置を小惑星まで送り届ける必要があるのです。」
これに対して、PIの「切り刻む」方法では、小惑星や彗星が地球に接近してから迎撃する。大型の標的には、SpaceXのファルコン9やNASAのSLSなど、すでに存在する打ち上げ機を使える可能性がある。物理学者らの計算によると、チェリャビンスク隕石のような小型の標的なら、ICBM迎撃機に似たはるかに小型の打ち上げ機を使い、衝突の数分前に迎撃できる可能性がある。一方、アポフィスのように、より深刻な脅威となる天体も、衝突のわずか10日前に迎撃できる可能性がある。研究者らによると、これほど短い時間で脅威を軽減することは、まったく前例がない。
惑星防衛か、攻勢か？
研究者らによると、この計画のもう一つの要素は、地球を守るための積極的なアプローチを検討することだ。
「将来の病気を防ぐためにワクチンを接種するのと同じように、そして今、その重要性を痛感しているように、侵入体を貫くロッドの配列をワクチン注射の針のように使って地球に『ワクチンを接種』し、将来の壊滅的な人命損失を防ぐことができます」とルービンは言う。
このアプローチでは、同じシステムを使って、アポフィスやベンヌのような脅威となる天体を先制的に排除し、将来の世代を守ることができる。
「アポフィスやベンヌのような大型で脅威となる小惑星が、極めて深刻な存在だという認識は十分に広まっていません」と彼は続ける。「衝突した場合、それぞれの衝突エネルギーは地球上のすべての核兵器を合わせたものに匹敵します。地球の核兵器の全 arsenal が数秒のうちに爆発するところを想像してください。PIを使えば、このシナリオを防げます。」
ルービンとコーエンによると、この新しいアプローチは惑星防衛を十分実現可能にし、「PIのように簡単」にするとともに、強固な惑星防衛システムに向けた合理的な工程表を可能にする。
「驚くほど迅速な対応が可能です」とルービンは言う。「技術的な決定的障害は見当たりません。現世代の打ち上げ機や、今後登場する打ち上げ機との相乗効果もあります。」さらにルービンは、この方法は「将来の月面活動とも大きな相乗効果をもたらす」と付け加え、月が「前進拠点」として機能する可能性を示す。
「人類はついに自らの運命を掌握し、惑星防衛を考えなかった地球のかつての住人、恐竜のような将来の大量絶滅を防げるでしょう。」
このシステムの仕組みを知るには、UCSB実験宇宙論グループのPI終末惑星防衛プロジェクトページをご覧ください。
