Asteroīda krišana uz Zemes ir viens no Apokalipses scenārijiem, ko izmanto zinātniskajā fantastikā. Lai fantāzijas nekļūtu par realitāti, cilvēce jau iepriekš ir sagatavojusies, lai pasargātu sevi no šādiem draudiem, un dažas aizsardzības metodes jau ir izstrādātas praksē. Interesanti, ka Amerikas Savienoto Valstu un Krievijas Federācijas zinātnieku pieejai šajā jautājumā ir atšķirības.
Šodien, 2016. gada 8. martā, aptuveni 22 000 kilometru attālumā no Zemes (14 000 kilometrus zem ģeostacionāro satelītu orbītas) paies asteroīds 2013 TX68, kura diametrs ir no 25 līdz 50 metriem. Tam ir nepastāvīga, slikti paredzama orbīta. Pēc tam tas nonāks uz Zemes 2017. gadā, un pēc tam - 2046. un 2097. gadā. Varbūtība, ka šis asteroīds nokritīs uz Zemes, ir izzūdoši maza, taču, ja tas notiks, tad sprādziena vilnis būs divreiz spēcīgāks nekā tas, ko izraisīja Čeļabinskas meteorīta eksplozija 2013. gadā.
Tātad, 2013. gada TX68 nerada īpašas briesmas, taču asteroīdu draudi mūsu planētai neaprobežojas tikai ar šo salīdzinoši mazo "bruģakmeni". 1998. gadā ASV Kongress uzdeva NASA atklāt visus asteroīdus, kas atrodas tuvu Zemei un spējīgi to apdraudēt pat viena kilometra garumā. Saskaņā ar NASA klasifikāciju visi mazie ķermeņi, ieskaitot komētas, kas tuvojas Saulei attālumā, kas vienāds ar vismaz 1/3 astronomiskās vienības (ĀS), ietilpst “tuvumā”. Atgādināsim, ka a.u. Vai attālums no Zemes līdz Saulei ir 150 miljoni kilometru. Citiem vārdiem sakot, lai "apmeklētājs" neradītu satraukumu zemniekiem, attālumam starp viņu un mūsu planētas cirkulāro orbītu jābūt vismaz 50 miljoniem kilometru.
Līdz 2008. gadam NASA lielā mērā bija izpildījusi šo mandātu, atrodot 980 šādus lidojošus gružus. 95% no tiem bija precīzas trajektorijas. Neviens no šiem asteroīdiem tuvākajā nākotnē neapdraud. Bet tajā pašā laikā NASA, pamatojoties uz novērojumu rezultātiem, kas iegūti, izmantojot kosmosa teleskopu WISE, nonāca pie secinājuma, ka mūsu planētai periodiski garām iet vismaz 4700 asteroīdi, kuru izmērs ir vismaz 100 metri. Zinātniekiem izdevās atrast tikai 30% no tiem. Un, diemžēl, astronomiem izdevās atrast tikai 1% no 40 metru asteroīdiem, kas periodiski "staigāja" netālu no Zemes.
Kopumā, kā uzskata zinātnieki, Saules sistēmā "klīst" līdz 1 miljonam Zemes tuvumā esošo asteroīdu, no kuriem droši ir atklāti tikai 9600. Ja 100 - 150 metru liels "bruģakmens" iziet 0,05 AU attālumā. no mūsu planētas (kas ir aptuveni 20 Zemes un Mēness attālumi, tas ir, 7,5 miljoni kilometru), tas automātiski ietilpst "potenciāli bīstamu objektu" kategorijā saskaņā ar NASA klasifikāciju. Amerikas Aviācijas un kosmosa aģentūrā pašlaik ir aptuveni 1600 šādas vienības.
Cik lielas ir briesmas
Reklāmas video:
Lielu debesu "gružu" nokrišanas varbūtība uz Zemes ir ļoti maza. Tiek uzskatīts, ka asteroīdiem, kuru šķērsojums ir līdz 30 metriem, ceļā uz planētas virsmu vajadzētu sadegt blīvos atmosfēras slāņos vai vismaz sabrukt mazos fragmentos.
Protams, daudz kas būs atkarīgs no materiāla, no kura "izgatavots" kosmosa klaidonis. Ja tas ir "sniega pika" (komētas fragments, kas sastāv no ledus, kas mijas ar akmeņiem, augsni, dzelzi), tad pat ar lielu masu un izmēru tas, visticamāk, "pop" kā Tunguska meteorīts kaut kur augstu gaisā. Bet, ja meteorīts sastāv no akmeņiem, dzelzs vai dzelzs-akmens maisījuma, tad pat ar mazāku izmēru un masu nekā "sniega pika" tam būs daudz vairāk iespēju sasniegt Zemi.
Kas attiecas uz debess ķermeņiem līdz 50 metriem pāri, viņi, kā uzskata zinātnieki, “apmeklē” mūsu planētu ne retāk kā reizi 700–800 gados, un, ja mēs runājam par 100 metru nelūgtiem “viesiem”, tad šeit “apmeklējumu” biežums 3000 gadus un ilgāk. Tomēr tiek garantēts, ka 100 metru fragments parakstīs spriedumu tādai metropolei kā Ņujorka, Maskava vai Tokija. Atkritumi, kuru lielums ir 1 kilometrs (garantēta reģionāla mēroga katastrofa, tuvojoties globālai katastrofai) un vairāk, uz Zemes krīt ne biežāk kā reizi vairākos miljonos gados, un pat milži ir 5 kilometrus vai vairāk - reizi vairākos desmitos miljonu gadu.
Labas ziņas šajā sakarā ziņoja interneta resurss Universetoday.com. Zinātnieki no Havaju salu un Helsinku universitātēm, ilgstoši novērojot asteroīdus un novērtējot to skaitu, nonāca pie zemniekiem interesanta un mierinoša secinājuma: debesu "gruveši" pietiekami daudz laika pavada pie Saules (vismaz 10 Saules diametru attālumā). iznīcinās mūsu gaismeklis.
Tiesa, salīdzinoši nesen zinātnieki sāka runāt par briesmām, ko rada tā sauktie "kentauri" - milzu komētas, kuru izmērs sasniedz 100 kilometru diametru. Viņi šķērso Jupitera, Saturna, Urāna un Neptūna orbītas, tiem ir ārkārtīgi neparedzamas trajektorijas, un tos var novirzīt mūsu planētas virzienā vienas no šīm milzu planētām gravitācijas lauks.
Iepriekš brīdināts ir paredzēts
Cilvēcei jau ir tehnoloģijas aizsardzībai pret asteroīdu-komētu briesmām. Bet tie būs efektīvi tikai tad, ja iepriekš tiks atklāts debesu fragments, kas apdraud Zemi.
NASA rīcībā ir "Zemes tuvumā esošu objektu meklēšanas programma" (saukta arī par Spaceguard, kas tulkojumā nozīmē "kosmosa sargs"), kas izmanto visus aģentūras rīcībā esošos kosmosa uzraudzības līdzekļus. Un 2013. gadā Indijas nesējraķete PSLV palaida Zemes tuvumā esošajā polārajā orbītā pirmo Kanādā izstrādāto un uzbūvēto kosmosa teleskopu, kura uzdevums ir novērot kosmosu. Tas tika nosaukts par NEOSSat - gandrīz Zemes objektu novērošanas satelītu, kas tulko kā "Satelīts, lai izsekotu objektus, kas atrodas tuvu Zemei". Paredzams, ka 2016.-2017. Gadā orbītā tiks izlaista vēl viena kosmosa "acs" ar nosaukumu Sentinel, kuru izveidojusi ASV bāzētā nevalstiskā organizācija B612.
Strādā kosmosa novērošanas jomā un Krievijā. Gandrīz uzreiz pēc Čeļabinskas meteorīta krišanas 2013. gada februārī Krievijas Zinātņu akadēmijas Astronomijas institūta darbinieki ierosināja izveidot "Krievijas sistēmu kosmosa draudu apkarošanai". Šī sistēma apzīmētu tikai kosmosa novērošanas līdzekļu kompleksu. Tās deklarētā vērtība bija 58 miljardi rubļu.
Un nesen kļuva zināms, ka Mašīnbūves centrālais zinātniskās izpētes institūts (TsNIIMash) jaunās federālās kosmosa programmas ietvaros līdz 2025. gadam plāno izveidot centru brīdināšanai par kosmosa draudiem asteroīdu-komētu bīstamības ziņā. Kompleksa "Nebosvod-S" koncepcija paredz, ka divi novērošanas pavadoņi tiek izvietoti ģeostacionārā orbītā un vēl divi - Zemes revolūcijas orbītā ap Sauli.
Pēc TsNIIMash speciālistu domām, šīs ierīces var kļūt par "kosmosa barjeru", caur kuru praktiski neviens nepamanīts nelidos bīstams asteroīds ar vairāku desmitu metru izmēriem. "Šim jēdzienam nav analogu, un tas var kļūt par visefektīvāko bīstamu debess ķermeņu noteikšanai, kuru sagatavošanās laiks ir līdz 30 dienām vai ilgāks, pirms tie nonāk Zemes atmosfērā," atzīmēja TsNIIMash preses dienests.
Pēc šī dienesta pārstāvja teiktā, institūts 2012.-2015. Gadā piedalījās starptautiskajā projektā NEOShield. Projekta ietvaros Krievijai tika lūgts izstrādāt asteroīdu novirzīšanas sistēmu, kas varētu apdraudēt Zemi, izmantojot kodol sprādzienus kosmosā. Šajā jomā tika iezīmēta arī sadarbība starp Krieviju un Amerikas Savienotajām Valstīm. 2013. gada 16. septembrī Vīnē Rosatom ģenerāldirektors Sergejs Kirijenko un ASV enerģētikas sekretārs Ernsts Monizs parakstīja Krievijas Federācijas un Amerikas Savienoto Valstu līgumu par sadarbību zinātniskās izpētes un attīstības jomā kodolenerģijas un enerģētikas jomā, kas radīja priekšnoteikumus abu valstu speciālistu mijiedarbībai cīņā pret asteroīdu. briesmas. Diemžēl straujais Krievijas un Amerikas attiecību saasināšanās, kas sākās 2014. gadā, faktiski pārtrauca šādu mijiedarbību.
Pabīdīt vai detonēt
Cilvēces rīcībā esošā tehnoloģija nodrošina divus galvenos veidus, kā aizsargāties pret asteroīdiem. Pirmo var izmantot, ja briesmas tiek noteiktas iepriekš. Uzdevums ir novirzīt kosmosa kuģi (SC) uz debess atliekām, kas tiks nostiprinātas uz tā virsmas, ieslēgt dzinējus un aizvest "apmeklētāju" prom no trajektorijas, kas noved pie sadursmes ar Zemi. Konceptuāli šī metode praksē jau ir pārbaudīta trīs reizes.
2001. gadā amerikāņu kosmosa kuģis "Shoemaker" nolaidās uz asteroīda Eros, un 2005. gadā japāņu zonde "Hayabusa" ne tikai nogrima asteroīda Itokawa virsmā, bet arī paņēma tā vielas paraugus, pēc tam 2010. gada jūnijā droši atgriezās uz Zemes. Stafetes sacensības turpināja Eiropas kosmosa kuģis "Fila", kas 2014. gada novembrī piezemējās uz 67R Churyumov-Gerasimenko komētas. Tagad iedomājieties, ka šo kosmosa kuģu vietā uz šiem debess ķermeņiem tiks nosūtīti vilcēji, kuru mērķis nebūtu šo objektu izpēte, bet gan to kustības trajektorijas maiņa. Tad viņiem bija jādara tikai jāsaņem asteroīds vai komēta un jāieslēdz viņu piedziņas sistēmas.
Bet ko darīt situācijā, ja bīstams debess ķermenis tiek atklāts pārāk vēlu? Atliek tikai viens ceļš - to uzspridzināt. Šī metode ir pārbaudīta arī praksē. NASA 2005. gadā veiksmīgi sabojāja 9P / Tempel komētu ar kosmosa kuģi Penetrating Impact, lai veiktu komētiskās vielas spektrālo analīzi. Pieņemsim, ka tagad auna vietā tiktu izmantota kodola kaujas galviņa. Tas ir tieši tas, ko ierosina darīt krievu zinātnieki, ar modernizētiem ICBM, kas tuvojas Zemei 2036. gadā, triecot Apophis asteroīdu. Starp citu, 2010. gadā Roskosmos jau bija iecerējis izmantot Apophis kā izmēģinājumu poligonu kosmosa kuģa vilcējam, kuram vajadzēja novest “bruģakmeni” malā, taču šie plāni palika neizpildīti.
Tomēr ir apstāklis, kas ekspertiem dod pamatu izrādīt skepsi par kodolenerģijas izmantošanu asteroīda iznīcināšanai. Tas nozīmē, ka nav tik svarīga kodolsprādziena postoša faktora kā gaisa vilnis, kas ievērojami samazinās atomu raktuvju izmantošanas efektivitāti pret asteroīdu / komētu.
Lai kodollādiņš nezaudētu postošo spēku, eksperti nolēma izmantot dubultuzbrukumu. Rezultāts būs hipervelocitātes asteroīdu pārtveršanas transportlīdzeklis (HAIV), kas pašlaik tiek izstrādāts NASA. Un šis kosmosa kuģis to darīs šādi: pirmkārt, tas iekļūs “mājas posmā”, kas ved uz asteroīdu. Pēc tam no galvenā kosmosa kuģa atdalīsies kaut kas līdzīgs aunam, kas pirmo triecienu izdarīs asteroīdam. Uz "bruģakmens" izveidojas krāteris, kurā "iešņāks" galvenais kosmosa kuģis ar kodola lādiņu. Tādējādi, pateicoties krāterim, sprādziens notiks nevis uz virsmas, bet jau asteroīda iekšpusē. Aprēķini rāda, ka 300 kilotonu bumba, kas detonēta tikai trīs metru dziļumā zem cieta ķermeņa virsmas, palielina tās graujošo spēku vismaz 20 reizes, tādējādi kļūstot par6 megatonu kodola lādiņā.
NASA jau ir piešķīrusi dotācijas vairākām ASV universitātēm, lai izstrādātu šāda pārtvērēja prototipu.
Galvenais amerikāņu "guru" cīņā pret asteroīdu bīstamību ar kodola lādiņiem ir fiziķis un kodolieroču izstrādātājs Līvermoras Nacionālajā laboratorijā Deivids Dearborns. Pašlaik viņš strādā ar saviem kolēģiem, gatavojoties trauksmes signālam W-87. Tās jauda ir 375 kilotoni. Tas ir apmēram viena trešdaļa vispostošākās kaujas galviņas, kas pašlaik darbojas ASV, jaudas, taču 29 reizes jaudīgāka par bumbu, kas nokrita uz Hirosimu.
Mēģinājums iznīcināšanai
Iznīcināšanas mēģinājumu vadīs Eiropas Kosmosa aģentūra (ESA). Par "upuri" tika izvēlēts asteroīds 65802 Didyme, kas tika atklāts 1996. gadā. Tas ir binārs asteroīds. Galvenā korpusa diametrs ir 800 metri, un tā diametrs, kas ap to rotē 1 kilometra attālumā, ir 150 metri. Faktiski Didyme ir ļoti “mierīgs” asteroīds tādā ziņā, ka tuvākajā nākotnē no tā nerada draudus Zemei. Neskatoties uz to, ESA kopā ar NASA plāno to sagraut ar kosmosa kuģi 2022. gadā, kad tas atrodas 11 miljonu kilometru attālumā no Zemes.
Plānotā misija saņēma romantisko nosaukumu AIDA. Tiesa, viņai nav nekāda sakara ar itāļu komponistu Džuzepu Verdi, kurš uzrakstīja tā paša nosaukuma operu. AIDA ir saīsinājums no asteroīdu ietekmes un novirzes novērtējuma, kas tulko kā "sadursmes ar asteroīdu novērtējums un tam sekojošās izmaiņas trajektorijā". Un pats kosmosa kuģis, kura mērķis ir asteraida aunošana, tika nosaukts par DART. Angļu valodā šis vārds nozīmē "šautriņas", bet, tāpat kā AIDA gadījumā, šis vārds ir saīsinājums no frāzes Double Asteroid Redirection Test jeb "Eksperiments, lai mainītu dubultā asteroīda kustības virzienu". "Dart" ir jāietriecas Didimā ar ātrumu 22 530 kilometri stundā.
Trieciena sekas novēros cits aparāts, kas lido paralēli. To sauca par AIM, tas ir, par "mērķi", bet, tāpat kā pirmajos divos gadījumos, tas ir saīsinājums: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Sadursmes ar asteroīdu izsekošana"). Novērojuma mērķis ir ne tikai novērtēt ietekmes ietekmi uz asteroīda trajektoriju, bet arī analizēt izsistās asteroīda vielas spektrālajā diapazonā.
Bet kur novietot asteroīdu pārtvērējus - uz mūsu planētas virsmas vai tuvu zemes orbītai? Orbītā viņi ir “gatavībā numur viens”, lai atvairītu draudus no kosmosa. Tas novērš risku, kas vienmēr pastāv, palaižot kosmosā kuģi kosmosā. Patiešām, vislielākā kļūmes varbūtība ir palaišanas un izņemšanas posmā. Iedomājieties: mums steidzami jānosūta pārtvērējs pie asteroīda, taču nesējraķete to nevarēja izvest no atmosfēras. Un asteroīds peld …
Tomēr neviens cits kā pats Edvards Tellers, Amerikas ūdeņraža bumbas "tēvs", iebilda pret kodoliekārtu izvietotāju orbitālo izvietošanu. Pēc viņa domām, nav iespējams vienkārši ienest sprādzienbīstamus priekšmetus zemes tuvumā un mierīgi vērot, kā tie griežas ap Zemi. Tie būs nepārtraukti jāuztur, kas prasīs laiku un naudu.
Starptautiskie līgumi rada arī piespiedu šķēršļus asteroīdu kodolieroču pārtvērēju radīšanai. Viens no tiem ir 1963. gada līgums par kodolieroču testu aizliegšanu atmosfērā, kosmosā un zem ūdens. Otrs ir 1967. gada Kosmosa līgums, kas aizliedz kodolieroču ieviešanu kosmosā. Bet, ja cilvēkiem ir tehnoloģisks "vairogs", kas var viņus glābt no asteroīdu-komētu apokalipsijas, tad būtu ārkārtīgi neprātīgi viņu vietā nodot politiskos un diplomātiskos dokumentus.