Prisiminkite, kad neseniai pasijuokėme iš antraštių, kad mūsų link skraido krūva asteroidų, kurie yra baisiai pavojingi mūsų planetai! Juokas juokas, bet jei rimtai įsigilini į šią informaciją, tada viskas pasirodo ne taip rožiškai, kaip norėtume.
Niekas neginčija fakto, kad tikrai pavojingas asteroidas gali pakeisti savo orbitą ir pradėti kelti grėsmę Žemei. O ką daryti? Mes to laiku net nepastebėsime. Čia 620 metrų skersmens blokas pastebėtas likus vos 20 dienų iki atvykimo. Na, pastebėjai, o kas toliau? Perskaitę įvairiausius variantus, iš esmės pagaunate save galvojantį, kad siūlomas kažkas nepaprastai fantastiško, pavyzdžiui, filmas „Asteroidas“, tačiau niekas neįsivaizduoja, kiek laiko, kas ir kaip tai įgyvendins. Toliau blogėja. Nedaug žmonių įsivaizduoja šių pasiūlymų pasekmes, nes niekas nieko nebandė ir visi operuoja žodžiais „tikriausiai“ir „galbūt“.
Iš tikrųjų mes turime gana ribotas galimybes, pavyzdžiui:
Teoriškai priešraketinės gynybos (ABM) sistemos, tokios kaip Maskvą gynusios raketos A-135 / A-235, gali aptikti ir užpulti mažą asteroidą 850 kilometrų aukštyje. Kai kurios iš šių raketų turi branduolines užtaisus transatmosferos zonoms. Teoriškai, norint sugadinti kūną, pavyzdžiui, Čeliabinsko ar Tunguskos meteoritą, pakanka net silpnos užtaiso. Jei jis suyra į mažesnius nei dešimties metrų fragmentus, kiekvienas iš jų degs aukštai atmosferoje. O kilusi sprogimo banga net negalės išmušti gyvenamųjų pastatų langų.
Tačiau iš kosmoso į Žemę krentančių meteoroidų ir asteroidų ypatumas yra tas, kad dauguma jų juda 17–74 kilometrų per sekundę greičiu. Tai yra 2–9 kartus greičiau nei sulaikomosios raketos A-135 / A-235. Iš anksto neįmanoma tiksliai numatyti asimetrinio kūno ir neaiškios masės trajektorijos. Todėl net geriausios žemiečių priešraketinės raketos nesugeba pataikyti į „Čeliabinską“ar „Tungusą“. Be to, šios problemos neišvengsi: chemikalais varomos raketos fiziškai negali užtikrinti 70 kilometrų per sekundę ar didesnio greičio. Be to, tikimybė, kad asteroidas pateks būtent į Maskvą, yra minimali, o kitų didžiųjų pasaulio miestų neapsaugo net tokia sistema. Visa tai daro standartinę priešraketinės gynybos sistemą labai neveiksmingą kovai su kosminėmis grėsmėmis.
Mažiau nei šimto metrų skersmens kūnus paprastai labai sunku pastebėti, kol jie pradeda kristi į Žemę. Jie yra maži, dažniausiai tamsios spalvos, todėl juos sunku pamatyti juodo erdvės gylio fone. Iš anksto išsiųsti jiems erdvėlaivį, kad jie pakeistų trajektoriją, neveiks. Jei galima pamatyti tokį dangaus kūną, tai bus padaryta paskutinę akimirką, kai beveik nebeliks laiko reaguoti. Taigi rugpjūčio (2016 m.) Asteroidas buvo pastebėtas likus vos dvidešimt valandų iki artėjimo. Akivaizdu, kad jis tiksliau „nusitaikė“- ir dangaus svečiui niekas netrukdytų. Išvada: mums reikia kai kurių kitų „artimo kovos“priemonių, leidžiančių perimti taikinius daug kartų greičiau nei mūsų geriausios balistinės raketos.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Nuo 2016 m. Galėsime pamatyti daugumą virš 120 metrų skersmens kūnų. Būtent 2016-aisiais planuota atiduoti Mauna Loa teleskopą Havajuose. Tai bus antroji Havajų universiteto „Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System“(ATLAS). Tačiau dar prieš įvedimą ATLAS jau buvo mačiusi savo pirmąjį asteroidą, esantį žemėje, kurio skersmuo buvo mažesnis nei 150 metrų.
Tačiau net ir anksčiau atrastas šimtų metrų dydžio asteroidas negalės greitai „dislokuotis“taip, kad išvengtų susidūrimo su Žeme. Problema yra ta, kad jo kinetinė energija yra tokia didelė, kad standartinė termobranduolinė galvutė tiesiog negali sukelti smūgio. Kontaktinis smūgis susidūrus didesniam nei 300 metrų per sekundę greičiui, fiziškai sugniuždys branduolinės galvutės elementus dar nespėjus sprogti: juk mechanizmai, užtikrinantys sprogimą, užtrunka. Be to, pagal NASA specialistų skaičiavimus, net jei stebuklingai sprogs kovinė galvutė (pataikydama į asteroidą „iš paskos“, pasivijimo kursuose), tai vargu ar ką nors pakeis. Šimtų metrų skersmens objekto paviršiaus kreivumas yra toks, kad daugiau nei 90 proc. Termobranduolinio sprogimo energijos paprasčiausiai išsisklaidys kosmose,bet nesileis į asteroido orbitos korekciją.
Yra būdas įveikti asteroidų kreivių apsaugą ir apsaugą nuo greičio. Nukritus Čeliabinsko kūnui, NASA pristatė hipervelocinio asteroido perimamosios transporto priemonės (HAIV) koncepciją. Tai yra tandeminė anti-asteroidų sistema, kurioje galva yra nebranduolinis ruošinys. Taisydamas asteroido orbitą, jis pirmiausia pataikys į jį ir maždaug dešimties kilometrų per sekundę greičiu, palikdamas mažą piltuvą. Būtent į šį piltuvą planuojama siųsti antrąją HAIV dalį - kovinę galvutę, kurios derlius siekia 300 kilotonų iki dviejų megatonų. Lygiai tuo metu, kai antroji HAIV dalis patenka į piltuvą, bet dar neliesta jo dugno, krūvis susprogdins, o didžioji jo energijos dalis bus perkelta nukentėjusiam asteroidui.
Čia daugiau apie Apofizę ir jos susidūrimą su Žeme
Mokslininkai iš Tomsko valstybinio universiteto pastaruoju metu dirbo su panašiu požiūriu, kaip spręsti „Skif“superkompiuterio vidutinio dydžio asteroidus. Jie imitavo „Apophis“tipo asteroido su megatonine branduoline galvute detonaciją. Tuo pačiu metu buvo galima sužinoti, kad optimalus detonacijos momentas bus tas, kai asteroidas praeis tam tikru atstumu nuo planetos dar prieš paskutinį artėjimą prie planetos. Tokiu atveju sprogusios nuolaužos tęs kelią toliau nuo Žemės. Atitinkamai, dangaus kūno fragmentų sukeltas meteorų lietaus pavojus sumažės iki nulio. Ir tai yra svarbu: sprogus reikiamos (megatoninės) galios branduoliui, asteroido nuolaužoms grėsmė bus didesnė nei Černobylio.
Iš pirmo žvilgsnio HAIV ar jo analogai uždarys visas problemas. Po tokio dvigubo smūgio kūnai, esantys mažiau nei už 300 metrų, subyrės į gabalus. Tik apie tūkstantoji jų masės dalis pateks į Žemės atmosferą. Didesni kūnai, ypač metaliniai asteroidai, taip lengvai nepasiduos. Bet net ir juose medžiagos garavimas iš piltuvėlio duos reikšmingą impulsą, žymiai pakeisdamas pradinę orbitą. Remiantis skaičiavimais, vienas toks antiasteroidinis „šūvis“turėtų kainuoti 0,5–1,5 milijardo dolerių - vien smulkmenos, mažiau nei kainuoja vienas roveris ar B-2 bombonešis.
Viena problema ta, kad nepagrįsta pasikliauti ginklu, kuris niekada nebuvo išbandytas bent jau bandymų vietoje. Šiuo metu NASA kasmet gauna maždaug keturiasdešimtąją dalį JAV karinių išlaidų. Taikydama tokį kuklų normavimą, agentūra paprasčiausiai negali skirti šimtų milijonų HAIV tyrimams. Bet net jei tokie bandymai būtų atliekami, iš jų nebūtų daug prasmės. Tas pats ATLAS žada perspėti apie vidutinį asteroido dydį per mėnesį ar net porą savaičių. Per tokį laiką neįmanoma sukurti HAIV nuo nulio, o budrumas yra per brangus NASA kukliam, pagal Amerikos standartus, biudžetui.
Žmonijos perspektyvos kovoje su dideliais asteroidais - ypač ilgesniu nei kilometras - iš pirmo žvilgsnio atrodo daug geresnės nei mažų ir vidutinių. Kilometriniai objektai daugeliu atvejų gali būti matomi per jau pastatytus teleskopus, įskaitant kosminius. Žinoma, ne visada: 2009 m. Buvo aptikti netoli Žemės esantys 2–3 kilometrų skersmens asteroidai. Tai, kad tokie atradimai vis dar vyksta, reiškia, kad tikimybė staiga aptikti didelį kūną, artėjantį prie mūsų planetos, yra net dabartiniame astronomijos išsivystymo lygyje. Tačiau visiškai akivaizdu, kad tokių objektų kasmet mažėja ir artimiausioje ateityje jų gali ir nelikti.
Net mūsų šalis, nepaisant to, kad asteroidų grėsmių paieškai trūksta skiriamo vyriausybės finansavimo, vaidina svarbų vaidmenį jas stebint. 2012 m. Vladimiro Lipunovo grupė iš Maskvos valstybinio universiteto sukūrė pasaulinį robotų teleskopų MASTER tinklą, aprėpiantį daugybę vietinių ir užsienio instrumentų. 2014 m. MASTER tinklas atidarė keturių šimtų metrų 2014 m. UR116, kuris artimiausioje ateityje gali susidurti su mūsų planeta.
Tačiau dideli asteroidai turi savo nemalonių savybių. Tarkime, sužinojome, kad septyniasdešimt kilometrų ilgio 55576 „Amic“su potencialiai nestabilia orbita eina link Žemės. Tai įmanoma „apdoroti“tandemu HAIV su termobranduoline galvute, tačiau tai sukels nereikalingą riziką. Ką daryti, jei taip elgdamiesi mes išprovokuosime, kad asteroidas praranda vieną laisvą jo dalį? Be to, dideli tokio tipo kūnai turi palydovus - jie patys nėra tokie maži. Netoliese esantis sprogimas gali sukelti staigius palydovo orbitos pokyčius, kurie gali sutrikdytą kūną nuvesti bet kur - ir į mūsų planetą.
Pateiksime vieną pavyzdį. Jau minėtas MASTER teleskopų tinklas prieš pusantrų metų atrado 2014 UR116 mažiau nei 13 milijonų kilometrų atstumu nuo Žemės. Jei jis būtų linkęs planetos link net vidutiniu 17 kilometrų per sekundę greičiu - ir per mažiau nei dešimt dienų jų keliai būtų susikirtę. Jei konvergencijos greitis būtų 70 kilometrų per sekundę, tai būtų dienų klausimas. Jei termobranduolinis sprogimas nuo kelių kilometrų kūno atplėšia daugybę nuolaužų, viena jų gali lengvai paslysti nuo mūsų dėmesio. Kai pasirodys kelių milijonų kilometrų atstumu nuo mūsų teleskopų matymo lauke, bus per vėlu pradėti gaminti kitą HAIV blokatorių.
Be abejo, esant dideliems kūnams, kurių susidūrimas yra žinomas iš anksto, galite bendrauti saugiau ir be sprogimo. Taigi, Jarkovskio efektas nuolat keičia beveik visų asteroidų orbitą ir nekelia pavojaus, kad jų dramatiškai sunaikins ar neteks palydovų. Poveikis slypi tame, kad Saulės pašildyta asteroido dalis jo sukimosi metu neišvengiamai patenka į neapšviestą nakties zoną. Ten per infraraudonąją spinduliuotę skleidžia šilumą į kosmosą. Pastarojo fotonai suteikia impulsą asteroidui priešinga kryptimi.
Manoma, kad efektą lengva naudoti, norint nukreipti didelius „dinozaurų žudikus“nuo pavojingos artėjimo į Žemę trajektorijos. Pakanka nusiųsti mažą zondą asteroidui, nešiojančiam robotą su baltu dažų balionu. Purškiant jį ant didelio paviršiaus, galite pasiekti staigų kūną veikiančio Jarkovskio efekto pokytį. Taigi, pavyzdžiui, baltas paviršius ne taip aktyviai skleidžia fotonus, susilpnindamas poveikio jėgą ir pakeisdamas asteroido judėjimo kryptį.
Gali atrodyti, kad poveikis bet kokiu atveju yra per mažas, kad galėtų ką nors paveikti. Pavyzdžiui, asteroidui „Golevka“, kurio masė yra 210 milijonų tonų, jis yra maždaug 0,3 Niutonų. Ką tokia „jėga“gali pakeisti dangaus kūno atžvilgiu? Keista, tačiau daugelį metų poveikis bus gana rimtas. 1991–2003 m. Golevkos trajektorija dėl to nukrypo nuo apskaičiuoto 15 kilometrų.
Yra ir kitų būdų, kaip lėtai pašalinti didelį kūną iš pavojingos orbitos. Ant asteroido galite įrengti saulės burę iš plėvelės arba užmesti anglies pluošto tinklą (abu variantus parengė NASA). Abiem atvejais saulės spindulių šviesos slėgis dangaus kūnui padidės, o tai reiškia, kad jis palaipsniui judės kryptimi nuo Saulės, išvengdamas susidūrimo su mumis.
Zondo siuntimas dažais, burėmis ar tinklu reikštų tolimą kosminę misiją, kuri kainuotų kur kas daugiau nei paleisti tandemą HAIV. Bet ši galimybė yra daug saugesnė: ji nesukurs nenuspėjamų pokyčių iššauto didelio asteroido orbitoje. Atitinkamai tai nekels grėsmės atskirti didelius fragmentus, galinčius ateityje nukristi į Žemę.
Nesunku pastebėti, kad tokia gynyba nuo didelio asteroido turi silpnąsias vietas. Šiandien niekas neturi baigtos raketos su robotų dailininku; jos paruošimas skrydžiui užtruks daugelį metų. Be to, kartais kosminiai zondai sugenda. Jei prietaisas „užstrigs“tolimoje kometoje ar asteroide, kaip 2005-aisiais japonas Hayabusa ant Itokawa asteroido, antram bandymui tapyti kosminiu mastu tiesiog gali nelikti laiko. Ar nėra patikimesnių metodų, kurie pašalintų nesaugų termobranduolinį bombardavimą ir ne visada patikimų zondų siuntimą? Yra, bet jie vėl labai nepaprastai fantastiški ir nesuprantama, kai juos galima realizuoti.
Vakarų šalyse situaciją apsunkina tai, kad nė viena administracija daugiau nei kelerius metus neplanuoja kosminių programų. Visi pagrįstai baiminasi, kad perleidus valdžią naujoji administracija nedelsdama uždarys brangias pirmtakų programas. Taigi nėra prasmės jų pradėti. Tokiose valstybėse kaip KLR viskas formaliai yra geriau. Planavimo horizontas ten nustumtas toli į ateitį. Tačiau praktiškai jie neturi nei technologinių (Kinija), nei finansinių (Rusija) galimybių dislokuoti tandemines sistemas, tokias kaip HAIV, arba orbitines lazerines matricas, tokias kaip DE-STAR.
O kaip su JAV? Pernai JAV nusprendė savarankiškai sukurti anti-meteoritinę gynybą. Na žinoma! Jie bus tarsi „Kapitonas Amerika“, kad patys apgintų Žemę nuo priešo! Na, kaip ir Holivudo filmuose, prisimenate. Rezultatas bus „zilch“, bet svarbiausia garsiai pasiskelbti.
Visa tai reiškia, kad aukščiau minėti projektai bus pradėti įgyvendinti tik po daugiamatonio nepastebimo kūno sprogimo tankiai apgyvendintoje vietoje. Toks įvykis - kuris paprastai turi įvykti anksčiau ar vėliau - tikrai sukels žmonių aukas.
Tik po to galime drąsiai laukti politinių sankcijų už anti-asteroidų gynybos sistemų statybą tiek Vakaruose, tiek galbūt Rusijoje.
Na, gryname rezultate - jei kas, mes baigėme. Ar ne?