Падането на Земята на астероид е един от основните сценарии на Апокалипсиса, използван в научната фантастика. За да попречи на фантазиите да станат реалност, човечеството се е подготвило предварително да се предпази от такава заплаха, а някои методи за защита вече са разработени на практика. Интересно е, че подходите на учените от САЩ и Руската федерация по този въпрос имат свои различия.
Днес, 8 март 2016 г., на разстояние около 22 000 километра от Земята (14 000 километра под орбитата на геостационарните спътници), ще премине астероид 2013 TX68 с диаметър от 25 до 50 метра. Той има нестабилна, лошо предсказуема орбита. Впоследствие той ще дойде на Земята през 2017 г., а след това през 2046 и 2097 г. Вероятността този астероид да падне на Земята е изчезващо малка, но ако го направи, взривната вълна ще бъде два пъти по -мощна от тази, произведена при експлозията на метеорита в Челябинск през 2013 г.
И така, 2013 TX68 не представлява особена опасност, но астероидната заплаха за нашата планета не се ограничава до този сравнително малък „калдъръм“. През 1998 г. Конгресът на САЩ възложи на НАСА да открие всички астероиди в близост до Земята и да може да ги застраши с големина до един километър в диаметър. Според класификацията на НАСА всички малки тела, включително комети, приближаващи се към Слънцето на разстояние, равно на поне 1/3 от астрономическата единица (AU), попадат в категорията „близки“. Припомнете си, че a.u. Разстоянието от Земята до Слънцето е 150 милиона километра. С други думи, така че „посетителят“да не предизвиква безпокойство сред земните хора, разстоянието между него и околослънчевата орбита на нашата планета трябва да бъде най -малко 50 милиона километра.
До 2008 г. НАСА като цяло спази този мандат, откривайки 980 такива летящи отломки. 95% от тях са имали точни траектории. Нито един от тези астероиди не представлява заплаха за обозримото бъдеще. Но в същото време НАСА въз основа на резултатите от наблюденията, получени с помощта на космическия телескоп WISE, стигна до заключението, че най -малко 4700 астероида с размер най -малко 100 метра преминават периодично покрай нашата планета. Учените успяха да открият само 30% от тях. И, уви, астрономите успяха да намерят само 1% от 40-метровите астероиди, които периодично „вървят“близо до Земята.
Общо, както смятат учените, до 1 милион астероиди в близост до Земята „бродят“в Слънчевата система, от които само 9600 са надеждно открити. от нашата планета (което е на около 20 разстояния Земя-Луна, тоест 7,5 милиона километра), автоматично попада в категорията „потенциално опасни обекти“според класификацията на НАСА. В момента Американската космическа агенция разполага с около 1600 такива единици.
Колко голяма е опасността
Вероятността големи небесни "отломки" да паднат на Земята е много малка. Смята се, че астероидите с диаметър до 30 метра трябва да изгорят в плътни слоеве на атмосферата по пътя си към повърхността на планетата или поне да се срутят на малки фрагменти.
Разбира се, много ще зависи от материала, от който е "направен" космическият скитник. Ако това е „снежна топка“(фрагмент от комета, състоящ се от лед, осеян с камъни, почва, желязо), то дори и с голяма маса и размер, е вероятно да „изскочи“като метеорита Тунгуска някъде високо във въздуха. Но ако метеорит се състои от камъни, желязо или смес от желязо-камък, тогава дори с по-малък размер и маса от този на „снежна топка“, той ще има много по-голям шанс да достигне Земята.
Що се отнася до небесните тела с диаметър до 50 метра, те, както смятат учените, „посещават“нашата планета не повече от веднъж на 700-800 години, а ако говорим за 100-метрови неканени „гости“, тук е честотата на „Посещения“за 3000 или повече години. 100-метровият фрагмент обаче гарантирано ще подпише присъда за метрополия като Ню Йорк, Москва или Токио. Отломки с размер 1 километър (гарантирана катастрофа от регионален мащаб, приближаваща се до глобален) и повече падат на Земята не по -често от веднъж на няколко милиона години и дори гиганти с размер 5 километра или повече - веднъж на няколко десетки на милиони години.
Добра новина в този смисъл съобщи интернет ресурсът Universetoday.com. Учени от университети в Хавай и Хелзинки, наблюдаващи дълго време астероиди и оценявайки техния брой, стигнаха до интересен и утешителен извод за земните жители: небесните „отломки“прекарват достатъчно време близо до Слънцето (на разстояние най -малко 10 слънчеви диаметри) ще бъде унищожен от нашето светило.
Вярно е, че сравнително наскоро учените започнаха да говорят за опасността от т. Нар. „Кентаври“- гигантски комети, чийто размер достига 100 километра в диаметър. Те пресичат орбитите на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, имат изключително непредсказуеми траектории и могат да бъдат насочени към нашата планета чрез гравитационното поле на една от тези гигантски планети.
Предварително е предупредено
Човечеството вече разполага с технологии за защита от кометна опасност от астероиди. Но те ще бъдат ефективни само ако небесният фрагмент, заплашващ Земята, бъде открит предварително.
НАСА има „Програма за търсене на обекти, близки до Земята“(наричана още Spaceguard, което се превежда като „пазител на космоса“), която използва всички средства за наблюдение на космоса, с които разполага агенцията. И през 2013 г. индийската ракета-носител PSLV изстреля в околоземна полярна орбита първия космически телескоп, проектиран и построен в Канада, чиято задача е да наблюдава космоса. Той беше наречен NEOSSat - спътник за наблюдение на обекти около Земята, което се превежда като „Сателит за проследяване на обекти в близост до Земята“. Очаква се през 2016-2017 г. на орбита да бъде изстреляно друго космическо „око“, наречено Sentinel, създадено от базираната в САЩ неправителствена организация B612.
Работи в областта на космическото наблюдение и Русия. Почти веднага след падането на метеорита Челябинск през февруари 2013 г. служители на Института по астрономия на РАН предложиха да се създаде „руска система за противодействие на космическите заплахи“. Тази система би представлявала само комплекс от средства за наблюдение на космоса. Декларираната му стойност е 58 милиарда рубли.
И наскоро стана известно, че Централният научно-изследователски институт по машиностроене (ЦНИИМаш), в рамките на новата Федерална космическа програма до 2025 г., планира да създаде център за предупреждение за космически заплахи по отношение на астероидна кометна опасност. Концепцията на комплекса "Небосвод -S" предполага поставянето на два спътника за наблюдение в геостационарна орбита и още два - в орбитата на земната революция около Слънцето.
Според специалистите на ЦНИИМаш тези устройства могат да се превърнат в „космическа бариера“, през която практически нито един опасен астероид с размери няколко десетки метра няма да лети незабелязано. "Тази концепция няма аналози и може да се превърне в най -ефективната за откриване на опасни небесни тела с време на изпълнение до 30 дни или повече, преди да влязат в земната атмосфера", отбелязват от пресслужбата на ЦНИИМаш.
Според представител на тази служба институтът е участвал през 2012-2015 г. в международния проект NEOShield. Като част от проекта Русия беше помолена да разработи система за отклоняване на астероиди, които биха могли да застрашат Земята, използвайки ядрени експлозии в космоса. В тази област беше очертано и сътрудничеството между Русия и САЩ. На 16 септември 2013 г. във Виена генералният директор на "Росатом" Сергей Кириенко и министърът на енергетиката на САЩ Ернст Мониз подписаха споразумение между Руската федерация и САЩ за сътрудничество в областта на научните изследвания и развитието на ядрената опасност. За съжаление рязкото влошаване на руско-американските отношения, започнало през 2014 г., всъщност сложи край на такова взаимодействие.
Отблъснете или взривете
Технологията, с която разполага човечеството, осигурява два основни начина за защита срещу астероиди. Първият може да се използва, ако опасността бъде открита предварително. Задачата е да насочим космически кораб (СК) към небесните отломки, които ще бъдат фиксирани на повърхността му, ще включат двигателите и ще отведат „посетителя“от траекторията, водеща до сблъсък със Земята. Концептуално този метод вече е тестван три пъти на практика.
През 2001 г. американският космически кораб "Shoemaker" кацна на астероида Ерос, а през 2005 г. японската сонда "Hayabusa" не само потъна на повърхността на астероида Itokawa, но и взе проби от неговото вещество, след което се върна безопасно на Земята през юни 2010 г. Естафетата бе продължена от европейския космически кораб „Фила“, който кацна на кометата 67R Чурюмов-Герасименко през ноември 2014 г. Нека сега си представим, че вместо тези космически кораби към тези небесни тела ще бъдат изпратени влекачи, чиято цел не би била да изучават тези обекти, а да променят траекторията на тяхното движение. Тогава всичко, което трябваше да направят, беше да се хванат за астероид или комета и да включат задвижващите си системи.
Но какво да направите в ситуация, ако опасно небесно тяло бъде открито твърде късно? Остава само един начин - да го взривим. Този метод също е изпитан на практика. През 2005 г. НАСА успешно таранира Комета 9P / Темпел с космическия кораб „Проникващ удар“, за да извърши спектрален анализ на кометна материя. Да предположим сега, че вместо овен ще бъде използвана ядрена бойна глава. Точно това предлагат да направят руските учени, като ударят астероида Апофис с модернизирани МБР, който ще се приближи до Земята през 2036 г. Между другото, през 2010 г. Роскосмос вече планираше да използва Апофис като полигон за теглене на космически кораб, който трябваше да остави „калдъръма“настрана, но тези планове останаха неизпълнени.
Съществува обаче едно обстоятелство, което дава основание на експертите да бъдат скептични относно използването на ядрен заряд за унищожаване на астероид. Това е липсата на такъв важен увреждащ фактор на ядрената експлозия като въздушна вълна, който значително ще намали ефективността от използването на атомна мина срещу астероид / комета.
За да предотвратят ядрения заряд да загуби разрушителната си сила, експертите решиха да използват двоен удар. Хитът ще бъде Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV), който в момента се разработва в НАСА. И този космически кораб ще го направи по следния начин: първо ще влезе в „домашния участък“, водещ до астероида. След това нещо като овен ще се отдели от главния космически кораб, който ще нанесе първия удар по астероида. На "калдъръма" се образува кратер, в който основният космически кораб с ядрен заряд ще "скърца". По този начин, благодарение на кратера, експлозията ще се случи не на повърхността, а вече вътре в астероида. Изчисленията показват, че 300-килотонна бомба, взривена само на три метра под повърхността на твърдо тяло, увеличава разрушителната си сила поне 20 пъти, превръщайки се по този начин в 6-мегатонен ядрен заряд.
НАСА вече е дало безвъзмездни средства на няколко американски университета за разработване на прототип на такъв „прехващач“.
Основният американски „гуру“в борбата срещу опасността от астероиди с ядрени бойни глави е физикът и разработчикът на ядрени оръжия в Националната лаборатория в Ливърмор Дейвид Диърборн. В момента работи с колегите си в повишена готовност за бойната глава W-87. Капацитетът му е 375 килотона. Това е около една трета от мощността на най -разрушителната бойна глава, която в момента е в експлоатация в САЩ, но 29 пъти по -мощна от бомбата, паднала върху Хирошима.
НАСА публикува компютърна графика за улавяне на астероид в космоса и пренасочване към нискоземна орбита. "Улавянето" на астероида е планирано за научни цели. За успешна операция небесното тяло трябва да се върти около Слънцето и размерът му не трябва да надвишава девет метра в диаметър
Репетиция за унищожаване
Репетицията за унищожаване ще се проведе от Европейската космическа агенция (ESA). Астероид 65802 Didyma, открит през 1996 г., е избран за "жертва". Това е двоичен астероид. Диаметърът на основното тяло е 800 метра, а диаметърът на това, което се върти около него на разстояние 1 километър е 150 метра. Всъщност Дидим е много „мирен“астероид в смисъл, че от него в обозримо бъдеще няма заплаха за Земята. Независимо от това, ЕКА, заедно с НАСА, възнамеряват да го таран с космически кораб през 2022 г., когато той е на 11 милиона километра от Земята.
Планираната мисия получи романтичното име AIDA. Вярно е, че тя няма нищо общо с италианския композитор Джузепе Верди, написал операта със същото име. AIDA е съкращение от Asteroid Impact & Deflection Assessment, което се превежда като „Оценка на сблъсък с астероид и последващата промяна в неговата траектория“. А самият космически кораб, който трябва да удря астероида, беше кръстен DART. На английски тази дума означава „стрела“, но, както в случая с AIDA, тази дума е съкращение от фразата Double Asteroid Redirection Test или „Experiment to change the direction of motion of a double asteroid“. "Дартс" трябва да се блъсне в Дидим със скорост 22 530 километра в час.
Последиците от удара ще бъдат наблюдавани от друг апарат, летящ паралелно. Нарича се AIM, тоест „цел“, но, както в първите два случая, това е съкращение: AIM - Asteroid Impact Monitor („Проследяване на сблъсък с астероид“). Целта на наблюдението е не само да се оцени въздействието на въздействието върху траекторията на движение на астероида, но и да се анализира нокаутираната астероидна материя в спектралния диапазон.
Но къде да поставим прехващачите на астероиди - на повърхността на нашата планета или в околоземна орбита? В орбита те са в „готовност номер едно“да отблъскват заплахите от космоса. Това елиминира риска, който винаги е налице при изстрелване на космически кораб в космоса. Всъщност вероятността от повреда е най -голяма на етапа на стартиране и изтегляне. Представете си: спешно трябва да изпратим прехващач към астероида, но ракетата -носител не успя да го извади от атмосферата. А астероидът лети …
Никой друг освен самият Едуард Телър, „бащата“на американската водородна бомба, не се противопостави на орбиталното разполагане на ядрени прехващачи. Според него човек не може просто да внесе ядрени взривни устройства в околоземното пространство и спокойно да ги наблюдава как се въртят около Земята. Те ще трябва да бъдат постоянно обслужвани, което ще отнеме време и пари.
Международните договори също създават неволни пречки за създаването на ядрени прехващачи на астероиди. Един от тях е Договорът от 1963 г. за забрана на изпитанията на ядрено оръжие в атмосферата, космоса и под водата. Другият е Договорът за космоса от 1967 г., който забранява въвеждането на ядрени оръжия в космоса. Но ако хората имат технологичен „щит“, който може да ги спаси от апокалипсиса на кометата на астероидите, тогава би било крайно неразумно да се поставят в ръцете им политически и дипломатически документи.
