Căderea pe Pământ a unui asteroid este unul dintre scenariile de bază ale Apocalipsei folosite în science fiction. Pentru a împiedica fanteziile să devină realitate, umanitatea s-a pregătit din timp să se protejeze de o astfel de amenințare, iar unele metode de protecție au fost deja elaborate în practică. Este interesant faptul că abordările oamenilor de știință din SUA și Federația Rusă în această chestiune au propriile diferențe.
Astăzi, 8 martie 2016, la o distanță de aproximativ 22.000 de kilometri de Pământ (14.000 de kilometri sub orbita sateliților geostaționari), va trece un asteroid 2013 TX68 cu un diametru de 25 până la 50 de metri. Are o orbită neregulată, slab previzibilă. Ulterior, va veni pe Pământ în 2017, apoi în 2046 și 2097. Probabilitatea ca acest asteroid să cadă pe Pământ este foarte mică, dar dacă se întâmplă, valul de explozie va fi de două ori mai puternic decât cel produs de explozia meteoritului Chelyabinsk în 2013.
Deci, 2013 TX68 nu reprezintă un pericol special, dar amenințarea asteroidului pentru planeta noastră nu se limitează la acest „pietruit” relativ mic. În 1998, Congresul SUA a instruit NASA să detecteze toți asteroizii apropiați de Pământ și capabili să-l amenințe la un kilometru peste. Conform clasificării NASA, toate corpurile mici, inclusiv cometele, care se apropie de Soare la o distanță egală cu cel puțin 1/3 dintr-o unitate astronomică (AU) se încadrează în categoria „din apropiere”. Reamintim că a.u. Este distanța de la Pământ la Soare, 150 de milioane de kilometri. Cu alte cuvinte, pentru ca „vizitatorul” să nu-și îngrijoreze pământenii, distanța dintre el și orbita circumsolară a planetei noastre trebuie să fie de cel puțin 50 de milioane de kilometri.
Până în 2008, NASA a respectat în general acest mandat, găsind 980 de astfel de resturi zburătoare. 95% dintre ei au avut traiectorii precise. Niciunul dintre acești asteroizi nu reprezintă o amenințare pentru viitorul previzibil. Dar, în același timp, NASA, pe baza rezultatelor observațiilor obținute cu ajutorul telescopului spațial WISE, a ajuns la concluzia că cel puțin 4.700 de asteroizi cu o dimensiune de cel puțin 100 de metri trec periodic pe planeta noastră. Oamenii de știință au reușit să găsească doar 30% dintre ei. Și, din păcate, astronomii au reușit să găsească doar 1% din asteroizii de 40 de metri „mergând” periodic lângă Pământ.
În total, așa cum cred oamenii de știință, până la 1 milion de asteroizi apropiați de Pământ „cutreieră” în sistemul solar, dintre care doar 9600 au fost detectați în mod fiabil. de planeta noastră (care este la aproximativ 20 de distanțe Pământ-Lună, adică 7,5 milioane de kilometri), se încadrează automat în categoria „obiectelor potențial periculoase” conform clasificării NASA. Agenția Aerospatială Americană are în prezent aproximativ 1.600 de astfel de unități.
Cât de mare este pericolul
Probabilitatea unei mari „resturi” cerești să cadă pe Pământ este foarte mică. Se crede că asteroizii cu o lățime de până la 30 de metri ar trebui să ardă în straturi dense ale atmosferei în drum spre suprafața planetei sau cel puțin să se prăbușească în fragmente mici.
Desigur, multe vor depinde de materialul din care este „făcut” vagabondul spațial. Dacă este un „bulgăre de zăpadă” (un fragment de cometă, format din gheață intercalată cu pietre, sol, fier), atunci chiar și cu o masă și dimensiuni mari, este probabil să „popă” ca meteoritul Tunguska undeva sus în aer. Dar dacă un meteorit este format din pietre, fier sau un amestec de fier-piatră, atunci chiar și cu o dimensiune și o masă mai mici decât cele ale unui „bulgăre de zăpadă”, va avea șanse mult mai mari de a ajunge pe Pământ.
În ceea ce privește corpurile cerești cu o lățime de până la 50 de metri, ei, după cum cred oamenii de știință, „ne vizitează” planeta nu mai mult de o dată la 700-800 de ani, iar dacă vorbim despre „oaspeți” neinvitați de 100 de metri, atunci iată frecvența „Vizite” timp de 3000 de ani sau mai mult. Cu toate acestea, fragmentul de 100 de metri este garantat pentru a semna un verdict pentru o metropolă precum New York, Moscova sau Tokyo. Resturile de la 1 kilometru ca dimensiune (o catastrofă garantată la scară regională, care se apropie de una globală) și mai multe cad pe Pământ nu mai des decât o dată la câteva milioane de ani și chiar giganți de 5 kilometri sau mai mulți - o dată la câteva zeci de milioane de ani.
Vești bune în acest sens au fost raportate de resursa de internet Universetoday.com. Oamenii de știință de la universități din Hawaii și Helsinki, observând asteroizii mult timp și estimând numărul lor, au ajuns la o concluzie interesantă și reconfortantă pentru pământeni: „resturi” cerești petrecând suficient timp lângă Soare (la o distanță de cel puțin 10 diametre solare) va fi distrus de lumina noastră.
Adevărat, relativ recent, oamenii de știință au început să vorbească despre pericolul pe care îl reprezintă așa-numiții „centauri” - comete uriașe, a căror dimensiune atinge 100 de kilometri în diametru. Acestea traversează orbitele lui Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun, au traiectorii extrem de imprevizibile și pot fi direcționate spre planeta noastră de câmpul gravitațional al uneia dintre aceste planete uriașe.
Precautia este ca o inarmare
Omenirea are deja tehnologii de protecție împotriva pericolelor asteroide-cometare. Dar ele vor fi eficiente numai dacă fragmentul ceresc care amenință Pământul este detectat în prealabil.
NASA are un „Program pentru căutarea obiectelor apropiate de Pământ” (numit și Spaceguard, care se traduce prin „gardian al spațiului”), care folosește toate mijloacele de observare a spațiului la dispoziția agenției. Și în 2013, vehiculul de lansare indian PSLV a lansat pe orbita polară apropiată de Pământ primul telescop spațial proiectat și construit în Canada, a cărui sarcină este de a monitoriza spațiul cosmic. A fost numit NEOSSat - Satelit de supraveghere a obiectelor din apropierea Pământului, care se traduce prin „Satelit pentru urmărirea obiectelor apropiate de Pământ”. Se așteaptă ca în 2016-2017 să fie lansat pe orbită un alt „ochi” spațial, numit Sentinel, creat de organizația neguvernamentală din SUA B612.
Lucrează în domeniul supravegherii spațiale și al Rusiei. Aproape imediat după căderea meteoritului Chelyabinsk în februarie 2013, angajații Institutului de Astronomie al Academiei Ruse de Științe au propus crearea unui „sistem rus pentru combaterea amenințărilor spațiale”. Acest sistem ar reprezenta doar un complex de mijloace pentru observarea spațiului cosmic. Valoarea sa declarată a fost de 58 de miliarde de ruble.
Și recent a devenit cunoscut faptul că Institutul Central de Cercetare Științifică de Inginerie Mecanică (TsNIIMash), în cadrul noului program spațial federal până în 2025, intenționează să creeze un centru de avertizare cu privire la amenințările spațiale în ceea ce privește pericolul asteroid-cometar. Conceptul complexului „Nebosvod-S” presupune plasarea a doi sateliți de observație pe orbita geostaționară și alți doi - pe orbita revoluției Pământului în jurul Soarelui.
Potrivit specialiștilor TsNIIMash, aceste dispozitive pot deveni o „barieră spațială” prin care practic niciun asteroid periculos cu dimensiuni de câteva zeci de metri nu va zbura neobservat. "Acest concept nu are analogi și poate deveni cel mai eficient pentru detectarea corpurilor cerești periculoase cu un timp de plumb de până la 30 de zile sau mai mult înainte de a intra în atmosfera Pământului", a menționat serviciul de presă al TsNIIMash.
Potrivit unui reprezentant al acestui serviciu, institutul a participat în 2012-2015 la proiectul internațional NEOShield. Ca parte a proiectului, Rusiei i sa cerut să dezvolte un sistem de deviere a asteroizilor care ar putea amenința Pământul folosind explozii nucleare în spațiu. Cooperarea dintre Rusia și Statele Unite a fost, de asemenea, evidențiată în acest domeniu. La 16 septembrie 2013, la Viena, directorul general al Rosatom, Serghei Kiriyenko, și secretarul american pentru energie, Ernst Moniz, au semnat un acord între Federația Rusă și Statele Unite privind cooperarea în cercetarea științifică și dezvoltarea pericolului nuclear. Din păcate, agravarea bruscă a relațiilor ruso-americane care a început în 2014 a pus de fapt capăt unei astfel de interacțiuni.
Împingeți sau detonați
Tehnologia de care dispune omenirea oferă două modalități principale de apărare împotriva asteroizilor. Primul poate fi utilizat dacă pericolul este detectat în prealabil. Sarcina este de a direcționa o navă spațială (SC) către resturile cerești, care vor fi fixate pe suprafața sa, vor porni motoarele și vor îndepărta „vizitatorul” de traiectoria care duce la o coliziune cu Pământul. Conceptual, această metodă a fost deja testată de trei ori în practică.
În 2001, nava spațială americană „Shoemaker” a aterizat pe asteroidul Eros, iar în 2005 sonda japoneză „Hayabusa” nu numai că s-a scufundat pe suprafața asteroidului Itokawa, ci și a prelevat probe din substanța sa, după care s-a întors în siguranță pe Pământ în iunie 2010. Cursa de ștafetă a fost continuată de nava spațială europeană „Fila”, care a aterizat pe cometa 67R Churyumov-Gerasimenko în noiembrie 2014. Să ne imaginăm acum că în locul acestor nave spațiale, remorchere ar fi trimise către aceste corpuri cerești, al căror scop nu ar fi studierea acestor obiecte, ci schimbarea traiectoriei mișcării lor. Apoi, tot ce trebuiau să facă era să pună mâna pe un asteroid sau o cometă și să-și pornească sistemele de propulsie.
Dar ce să faci într-o situație dacă un corp ceresc periculos este descoperit prea târziu? Mai rămâne o singură cale - să o arunci în aer. Această metodă a fost testată și în practică. În 2005, NASA a bătut cu succes cometa 9P / Tempel cu nava spațială Penetrating Impact pentru a efectua analize spectrale ale materiei cometare. Să presupunem acum că, în locul unui berbec, ar fi folosit un focos nuclear. Exact asta propun oamenii de știință ruși să lovească asteroidul Apophis cu ICBM modernizate, care urmează să se apropie de Pământ în 2036. Apropo, în 2010, Roskosmos a planificat deja să folosească Apophis ca teren de testare pentru un remorcher de navă spațială, care trebuia să ia deoparte „piatră”, dar aceste planuri au rămas neîndeplinite.
Cu toate acestea, există o circumstanță care oferă experților motive să fie sceptici cu privire la utilizarea unei sarcini nucleare pentru a distruge un asteroid. Aceasta este absența unui factor daunător atât de important al unei explozii nucleare ca un val de aer, care va reduce semnificativ eficacitatea utilizării unei mine atomice împotriva unui asteroid / cometă.
Pentru a împiedica sarcina nucleară să-și piardă puterea distructivă, experții au decis să folosească o grevă dublă. Lovitura va fi Hyperervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV) în curs de dezvoltare la NASA. Și această navă spațială o va face în felul următor: mai întâi va intra în „întinderea de acasă” care duce la asteroid. După aceea, ceva ca un berbec se va separa de nava spațială principală, care va lovi prima lovitură asupra asteroidului. Un „crater” este format pe „pietruită”, în care nava spațială principală cu încărcare nucleară va „țipa”. Astfel, datorită craterului, explozia va avea loc nu la suprafață, ci deja în interiorul asteroidului. Calculele arată că o bombă de 300 kilotoni detonată la doar trei metri sub suprafața unui corp solid își mărește puterea distructivă de cel puțin 20 de ori, transformându-se astfel într-o încărcare nucleară de 6 megatoni.
NASA a acordat deja granturi mai multor universități din SUA pentru a dezvolta un prototip al unui astfel de „interceptor”.
Principalul „guru” american în lupta împotriva pericolului asteroidului cu focoase nucleare este fizicianul și dezvoltatorul de arme nucleare de la Laboratorul Național Livermore, David Dearborn. În prezent, lucrează cu colegii săi în alertă maximă pentru focosul W-87. Capacitatea sa este de 375 kilotone. Aceasta reprezintă aproximativ o treime din puterea celui mai distructiv focos aflat în serviciu în prezent în Statele Unite, dar de 29 de ori mai puternic decât bomba care a căzut pe Hiroshima.
NASA a publicat grafică pe computer a capturării unui asteroid în spațiu și redirecționarea acestuia pe orbita joasă a Pământului. „Capturarea” asteroidului este planificată în scopuri științifice. Pentru o operație de succes, un corp ceresc trebuie să se învârtă în jurul Soarelui, iar dimensiunea acestuia nu trebuie să depășească nouă metri în diametru
Repetiție pentru distrugere
Repetiția de distrugere va fi efectuată de Agenția Spațială Europeană (ESA). Asteroidul 65802 Didyma, descoperit în 1996, a fost ales ca „victimă”. Acesta este un asteroid binar. Diametrul corpului principal este de 800 de metri, iar diametrul celui care se învârte în jurul său la o distanță de 1 kilometru este de 150 de metri. De fapt, Didyme este un asteroid foarte „pașnic” în sensul că nici o amenințare la adresa Pământului nu vine de la el în viitorul previzibil. Cu toate acestea, ESA, împreună cu NASA, intenționează să o împingă cu o navă spațială în 2022, când se află la 11 milioane de kilometri de Pământ.
Misiunea planificată a primit numele romantic AIDA. Adevărat, nu are nicio legătură cu compozitorul italian Giuseppe Verdi, care a scris opera cu același nume. AIDA este o abreviere pentru Evaluarea impactului și deformării asteroizilor, care se traduce prin „Evaluarea unei coliziuni cu un asteroid și schimbarea ulterioară a traiectoriei sale”. Și nava spațială în sine, care urmează să călărească asteroidul, a fost numită DART. În limba engleză, acest cuvânt înseamnă „săgeată”, dar, la fel ca în cazul AIDA, acest cuvânt este o abreviere a expresiei Double Asteroid Redirection Test sau „Experiment pentru a schimba direcția de mișcare a unui asteroid dublu”. „Dart” ar trebui să se lovească de Didim cu o viteză de 22.530 de kilometri pe oră.
Consecințele impactului vor fi observate de un alt aparat care zboară în paralel. S-a numit AIM, adică „țintă”, dar, la fel ca în primele două cazuri, este o abreviere: AIM - Asteroid Impact Monitor („Urmărirea coliziunii cu un asteroid”). Scopul observației nu este doar de a evalua impactul impactului asupra traiectoriei mișcării asteroidului, ci și de a analiza materia asteroidului eliminat în intervalul spectral.
Dar unde să plasăm interceptorii asteroidului - pe suprafața planetei noastre sau pe orbita apropiată a pământului? Pe orbită, aceștia se află în „pregătirea numărul unu” pentru a respinge amenințările din spațiu. Acest lucru elimină riscul care este întotdeauna prezent la lansarea unei nave spațiale în spațiu. Într-adevăr, probabilitatea de eșec este cea mai mare în etapa de lansare și retragere. Imaginați-vă: trebuie urgent să trimitem un interceptor la asteroid, dar vehiculul de lansare nu a putut să-l scoată din atmosferă. Și asteroidul zboară …
Cu toate acestea, nimeni altul decât Edward Teller însuși, „tatăl” bombei cu hidrogen americane, s-a opus desfășurării orbitale a interceptorilor nucleari. În opinia sa, nu se poate pur și simplu să aducă dispozitive explozive nucleare în spațiul apropiat al Pământului și să se uite calm cum se învârt în jurul Pământului. Ei vor trebui să fie deserviți în mod constant, ceea ce va necesita timp și bani.
Tratatele internaționale creează, de asemenea, obstacole involuntare în calea interceptorilor de asteroizi nucleari. Unul dintre acestea este Tratatul de interzicere a încercărilor din 1963 privind armele nucleare în atmosferă, spațiu și sub apă. Celălalt este Tratatul privind spațiul cosmic din 1967, care interzice introducerea armelor nucleare în spațiul cosmic. Dar dacă oamenii au un „scut” tehnologic care îi poate salva de apocalipsa asteroid-cometară, atunci ar fi extrem de nerezonabil să pună în locul lor documente politice și diplomatice.
