Amintiți-vă, recent ne-am amuzat de titlurile că o grămadă de asteroizi teribil de periculoși pentru planeta noastră zboară spre noi! Râsete râsete, dar dacă vă adânciți cu seriozitate în aceste informații, atunci totul se dovedește a nu fi atât de roz pe cât ne-am dori.
Nimeni nu contestă faptul că un asteroid cu adevărat periculos își poate schimba orbita și începe să amenințe Pământul. Și ce să faci? La urma urmei, nici nu o vom observa la timp. Aici a fost observat un bloc cu un diametru de 620 de metri cu doar 20 de zile înainte de sosire. Ei bine, ai observat și ce urmează? După ce ai citit tot felul de opțiuni, te surprinzi practic gândindu-te că se propune ceva incredibil de fantastic precum filmul „Asteroid”, dar nimeni nu are idee cât timp, de cine și cum va fi implementat. Mai departe se agravează. Puțini oameni își imaginează consecințele acestor propuneri, pentru că nimeni nu a încercat nimic și toată lumea operează cu cuvintele „probabil” și „poate”.
În realitate, avem capacități destul de limitate, de exemplu:
În teorie, sistemele de apărare antirachetă (ABM) precum rachetele A-135 / A-235 care apărau Moscova pot detecta și ataca un mic asteroid la o altitudine de 850 de kilometri. Unele dintre aceste rachete au focoase nucleare pentru zonele transatmosferice. În teorie, chiar și un focos slab este suficient pentru a iniția distrugerea unui corp precum meteoritul Chelyabinsk sau Tunguska. Dacă se dezintegrează în fragmente mai mici de zece metri, fiecare dintre ele va arde în atmosferă. Iar valul de explozie rezultat nici măcar nu va fi capabil să bată ferestrele din clădirile rezidențiale.
Cu toate acestea, particularitatea meteoroizilor și asteroizilor care cad pe Pământ din spațiu este că majoritatea se mișcă cu viteze de 17-74 kilometri pe secundă. Aceasta este de 2-9 ori mai rapidă decât rachetele de interceptare A-135 / A-235. Este imposibil să se prevadă cu precizie traiectoria unui corp asimetric și a unei mase neclare în prealabil. Prin urmare, nici cele mai bune rachete antirachetă ale pământenilor nu sunt capabile să lovească „Chelyabinsk” sau „Tungus”. Mai mult, această problemă este inevitabilă: rachetele cu combustibil chimic nu pot asigura fizic viteze de 70 de kilometri pe secundă sau mai mari. În plus, probabilitatea ca un asteroid să cadă precis asupra Moscovei este minimă, iar alte orașe mari din lume nu sunt protejate nici măcar de un astfel de sistem. Toate acestea fac ca sistemul standard de apărare antirachetă să fie foarte ineficient pentru a face față amenințărilor spațiale.
Corpurile cu diametrul mai mic de o sută de metri sunt, în general, foarte greu de observat înainte de a începe să cadă pe Pământ. Sunt mici, de obicei de culoare închisă, ceea ce le face dificil de văzut pe fundalul adâncurilor negre ale spațiului. Nu va funcționa să le trimiteți o navă spațială în avans pentru a le schimba traiectoria. Dacă se poate vedea un astfel de corp ceresc, acesta se va face în ultimul moment, când aproape că nu mai are timp să reacționeze. Deci, asteroidul din august (2016) a fost observat cu doar douăzeci de ore înainte de abordare. Este clar că el „țintește” mai precis - și nu ar fi nimic care să-l oprească pe oaspetele ceresc. Concluzie: avem nevoie de alte mijloace de „luptă apropiată”, care să permită interceptarea țintelor de multe ori mai repede decât cele mai bune rachete balistice ale noastre.
Video promotional:
Începând din 2016, vom putea vedea majoritatea corpurilor cu diametrul de peste 120 de metri. În 2016 a fost planificată punerea în funcțiune a telescopului Mauna Loa din Hawaii. Acesta va fi al doilea în Sistemul de ultimă alertă cu impact terestru (ATLAS) al Universității din Hawaii. Cu toate acestea, chiar înainte de introducerea sa, ATLAS văzuse deja primul său asteroid din apropierea Pământului cu un diametru mai mic de 150 de metri.
Cu toate acestea, chiar și un asteroid descoperit anterior cu sute de metri în dimensiune nu poate fi „desfășurat” rapid în așa fel încât să evite o coliziune cu Pământul. Problema aici este că energia sa cinetică este atât de mare încât un focos termonuclear standard nu poate oferi pur și simplu o explozie la impact. O lovitură de contact la o viteză de coliziune mai mare de 300 de metri pe secundă va zdrobi fizic elementele unui focos nuclear chiar înainte de a avea timp să explodeze: la urma urmei, mecanismele care asigură explozia necesită timp pentru a funcționa. În plus, conform calculelor specialiștilor de la NASA, chiar dacă focosul explodează miraculos (lovind asteroidul „din spate”, pe un curs de recuperare), cu greu va schimba nimic. Un obiect cu sute de metri în diametru are o astfel de curbură de suprafață încât mai mult de 90 la sută din energia unei explozii termonucleare se va disipa pur și simplu în spațiu,dar nu va merge la corectarea orbitei asteroidului.
Există o metodă de depășire a protecției împotriva curburii asteroidului și a protecției la viteză. După căderea corpului Chelyabinsk, NASA a prezentat conceptul de vehicul de interceptare a asteroizilor hipervelocității (HAIV). Acesta este un sistem anti-asteroid tandem în care capul este un semifabricat non-nuclear. Când corectează orbita asteroidului, îl va atinge mai întâi și cu o viteză de aproximativ zece kilometri pe secundă, lăsând în urmă un mic crater. În această pâlnie este planificată trimiterea celei de-a doua părți a HAIV - un focos cu un randament de 300 kilotoni la doi megatoni. Exact în momentul în care a doua parte a HAIV intră în pâlnie, dar nu și-a atins încă fundul, încărcătura va detona, iar cea mai mare parte a energiei sale va fi transferată asteroidului victimei.
Iată mai multe despre Apophysis și când se va ciocni cu Pământul
Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Tomsk au lucrat recent la o abordare similară a abordării asteroizilor de dimensiuni medii de pe supercomputerul Skif. Au simulat detonarea unui asteroid de tip Apophis cu un focos nuclear megaton. În același timp, a fost posibil să aflăm că momentul optim de detonare va fi cel în care asteroidul trece la o anumită distanță de planetă chiar înainte de ultima apropiere de planetă. În acest caz, resturile explodate își vor continua drumul departe de Pământ. În consecință, pericolul unei ploi de meteoriți din fragmente ale unui corp ceresc va fi redus la zero. Și acest lucru este important: după o explozie nucleară a puterii necesare (megaton), resturile asteroidului vor purta mai multe amenințări cu radiațiile decât Cernobilul.
La prima vedere, HAIV sau analogii săi vor închide toate problemele. Corpurile aflate la mai puțin de 300 de metri distanță după o astfel de lovitură dublă vor cădea în bucăți. Doar aproximativ o miime din masa lor va intra în atmosfera Pământului. Corpurile mai mari, în special asteroizii metalici, nu vor renunța atât de ușor. Dar chiar și în ele, evaporarea materiei din pâlnie va da un impuls semnificativ, schimbând semnificativ orbita originală. Conform calculelor, un astfel de „împușcat” anti-asteroid ar trebui să coste 0,5-1,5 miliarde de dolari - fleacuri, mai puțin decât costul unui rover sau al unui bombardier B-2.
O problemă este că nu este rezonabil să te bazezi pe o armă care nu a fost niciodată testată cel puțin la un loc de testare. Și NASA primește în prezent aproximativ o cincizecime din cheltuielile militare americane anual. Cu un raționament atât de modest, agenția pur și simplu nu este în măsură să aloce sute de milioane pentru testarea HAIV. Dar chiar dacă ar fi efectuate astfel de teste, nu ar avea prea mult sens din partea lor. Același ATLAS promite să avertizeze despre dimensiunea medie a asteroidului într-o lună, sau chiar câteva săptămâni. Este imposibil să construiți HAIV de la zero într-un astfel de timp și menținerea acestuia în alertă este prea costisitoare pentru bugetul modest al NASA, conform standardelor americane.
Perspectivele omenirii în lupta împotriva asteroizilor mari - în special peste un kilometru - arată mult mai bine la prima vedere decât în cazul celor mici și mijlocii. Obiectele de kilometri în majoritatea cazurilor pot fi văzute prin telescoape deja instalate, inclusiv prin cele spațiale. Desigur, nu întotdeauna: în 2009, au fost descoperiți asteroizi din apropierea Pământului cu un diametru de 2-3 kilometri. Faptul că astfel de descoperiri încă au loc înseamnă că probabilitatea de a detecta brusc un corp mare care se apropie de planeta noastră este chiar la nivelul actual de dezvoltare a astronomiei. Cu toate acestea, este destul de evident că există mai puține astfel de obiecte în fiecare an și în viitorul previzibil este posibil să nu rămână deloc.
Chiar și țara noastră, în ciuda lipsei de fonduri guvernamentale alocate pentru căutarea amenințărilor cu asteroizi, joacă un rol semnificativ în urmărirea acestora. În 2012, grupul lui Vladimir Lipunov de la Universitatea de Stat din Moscova a creat o rețea globală de telescoape robotice MASTER, acoperind atât un număr de instrumente interne, cât și străine. În 2014, rețeaua MASTER a deschis UR116 2014 de patru sute de metri, potențial capabil să se ciocnească cu planeta noastră în viitorul previzibil.
Cu toate acestea, asteroizii mari au propriile lor caracteristici neplăcute. Să presupunem că am aflat că 55576 Amic de șaptezeci de kilometri cu o orbită potențial instabilă se îndreaptă spre Pământ. Este posibil să-l „procesăm” cu un HAIV în tandem cu un focos termonuclear, dar acest lucru va crea riscuri inutile. Ce se întâmplă dacă, procedând astfel, provocăm pierderea uneia dintre părțile sale libere de către asteroid? În plus, corpurile mari de acest fel au sateliți - ei înșiși nu sunt atât de mici. O explozie din apropiere este capabilă să provoace o schimbare bruscă a orbitei satelitului, care poate duce corpul deranjat oriunde - și la planeta noastră.
Să dăm un exemplu. Rețeaua de telescoape MASTER menționată acum un an și jumătate a descoperit 2014 UR116 la mai puțin de 13 milioane de kilometri de Pământ. Dacă s-ar fi îndreptat spre planetă chiar cu o viteză moderată de 17 kilometri pe secundă - și în mai puțin de zece zile, căile lor s-ar fi traversat. Cu o viteză de întâlnire de 70 de kilometri pe secundă, ar fi fost o chestiune de zile. Dacă o explozie termonucleară desparte o serie de resturi dintr-un corp de mai mulți kilometri, una dintre ele poate aluneca cu ușurință de atenția noastră. Și când va apărea în câmpul vizual al telescoapelor la câteva milioane de kilometri de noi, va fi prea târziu pentru a începe producția unui alt interceptor HAIV.
Cu siguranță, cu corpuri mari, a căror coliziune este cunoscută din timp, puteți interacționa mai sigur și fără explozie. Deci, efectul Yarkovsky schimbă constant orbita aproape tuturor asteroizilor și fără pericolul distrugerii lor dramatice sau al pierderii sateliților. Efectul constă în faptul că partea asteroidului încălzită de Soare cade inevitabil în zona de noapte neluminată în timpul rotației sale. Acolo degajă căldură spațiului prin radiații infraroșii. Fotonii acestuia din urmă conferă un impuls asteroidului în direcția opusă.
Se crede că efectul este ușor de utilizat pentru a abate mari „ucigași de dinozauri” de la o traiectorie periculoasă de apropiere de Pământ. Este suficient să trimiteți o mică sondă la asteroidul care transportă un robot cu un balon de vopsea albă. Pulverizându-l pe o suprafață mare, puteți obține o schimbare bruscă a efectului Yarkovsky care acționează asupra corpului. Astfel, o suprafață albă, de exemplu, emite fotoni mai puțin activi, slăbind forța efectului și schimbând direcția mișcării asteroidului.
Poate părea că efectul este în orice caz prea mic pentru a afecta ceva. De exemplu, pentru un asteroid Golevka cu o masă de 210 milioane de tone, este de aproximativ 0,3 Newtoni. Ce se poate schimba o astfel de „forță” în raport cu un corp ceresc? În mod ciudat, timp de mulți ani efectul va fi destul de grav. Din 1991 până în 2003, traiectoria lui Golevka s-a abătut de la cea calculată cu 15 kilometri din cauza sa.
Există și alte modalități de a îndepărta încet un corp mare de pe o orbită periculoasă. Pe asteroid, puteți instala o pânză solară dintr-un film sau puteți arunca peste el o plasă din fibră de carbon (ambele opțiuni au fost elaborate de NASA). În ambele cazuri, presiunea luminoasă a razelor solare asupra corpului ceresc va crește, ceea ce înseamnă că se va deplasa treptat în direcția de la Soare, evitând coliziunea cu noi.
Trimiterea unei sonde cu vopsea, pânză sau plasă ar însemna o misiune spațială pe termen lung, care ar costa mult mai mult decât lansarea unui tandem HAIV. Dar această opțiune este mult mai sigură: nu va crea modificări imprevizibile pe orbita unui asteroid mare tras. În consecință, nu va amenința separarea de fragmente mari de acesta, capabile să cadă pe Pământ în viitor.
Este ușor de văzut că o astfel de apărare împotriva unui asteroid mare are punctele sale slabe. Astăzi, nimeni nu are o rachetă terminată cu un pictor robot; va dura mulți ani să o pregătească pentru zbor. În plus, uneori sondele spațiale se rup. Dacă dispozitivul „glitch” pe o cometă sau un asteroid îndepărtat, cum ar fi japonezul Hayabusa pe asteroidul Itokawa în 2005, este posibil să nu rămână timp pentru o a doua încercare de pictură la scară cosmică. Nu mai există metode fiabile care exclud bombardamentul termonuclear nesigur și trimiterea de probe nu întotdeauna fiabile? Există, dar sunt din nou foarte incredibil de fantastice și este de neînțeles când este realizabil.
În țările occidentale, situația este agravată de faptul că nicio administrație nu planifică programe spațiale mai mult de câțiva ani. Toată lumea se teme în mod justificat că, la transferul de putere, noua administrație va închide imediat programele scumpe ale predecesorilor săi. Deci nu are rost să le începem. În state precum RPC, totul este formal mai bun. Orizontul de planificare de acolo este împins mult în viitor. Cu toate acestea, în practică, acestea nu au capabilități tehnologice (China) sau financiare (Rusia) pentru a implementa sisteme tandem cum ar fi HAIV sau matrici laser orbitale precum DE-STAR.
Și ce zici de SUA? Și anul trecut SUA au decis să creeze independent o apărare anti-meteorit. Ei bine, desigur! Vor fi ca „Căpitanul Americii” pentru a apăra Pământul de ei înșiși! Ei bine, ca în filmele de la Hollywood, îți amintești. Rezultatul va fi „zilch”, dar principalul lucru este să te declari cu voce tare.
Toate acestea înseamnă că proiectele de mai sus își vor începe implementarea numai după o explozie de mai multe megatone a unui corp neobservat într-o zonă dens populată. Un astfel de eveniment - care, în general, trebuie să se întâmple mai devreme sau mai târziu - va provoca cu siguranță victime umane.
Abia după aceea putem aștepta cu încredere sancțiuni politice pentru construirea sistemelor de apărare anti-asteroizi atât în Occident, cât și, eventual, în Rusia.
Ei bine, în rezultatul net - dacă e ceva, am terminat. Dreapta?
