Fallet till jorden för en asteroid är en av de grundläggande scenarierna för apokalypsen som används i science fiction. För att förhindra att fantasier blir verklighet har mänskligheten förberett sig i förväg för att skydda sig från ett sådant hot, och vissa metoder för skydd har redan utarbetats i praktiken. Det är intressant att forskarna från Förenta staterna och Ryska federationen har olika skillnader.
Idag 8 mars 2016, på ett avstånd av cirka 22 000 kilometer från jorden (14 000 kilometer under geostationära satellits bana), passerar en asteroid 2013 TX68 med en diameter på 25 till 50 meter. Den har en oregelbunden, dåligt förutsägbar bana. Därefter kommer den till jorden 2017, och därefter - 2046 och 2097. Sannolikheten för att denna asteroid kommer att falla till jorden är försvinnande liten, men om detta händer kommer explosionsvågen att vara dubbelt så kraftig som den som orsakades av explosionen av Chelyabinsk-meteoriten 2013.
Så, 2013 TX68 utgör ingen speciell fara, men asteroidhotet mot vår planet är inte begränsat till denna relativt lilla "kullersten". År 1998 instruerade den amerikanska kongressen NASA att upptäcka alla asteroider nära jorden och kunna hota den med en storlek på en kilometer. Enligt NASA: s klassificering faller alla små kroppar, inklusive kometer, som närmar sig solen på ett avstånd som är lika med minst 1/3 av en astronomisk enhet (AU) i kategorin”i närheten”. Minns att a.u. Är avståndet från jorden till solen, 150 miljoner kilometer. Med andra ord, så att "besökaren" inte orsakar oro bland jordbor, måste avståndet mellan honom och vår planetcirkulationsbana vara minst 50 miljoner kilometer.
År 2008 hade NASA till stor del följt detta mandat och hittat 980 sådana flygande skräp. 95% av dem hade exakta banor. Ingen av dessa asteroider utgör ett hot för överskådlig framtid. Men samtidigt kom NASA, baserat på resultaten av observationer som erhölls med hjälp av WISE-rymdteleskopet, till slutsatsen att minst 4700 asteroider med en storlek på minst 100 meter passerar vår planet regelbundet. Forskare kunde bara hitta 30% av dem. Och tyvärr lyckades astronomer bara hitta 1% av de 40 meter långa asteroiderna som "regelbundet" gick nära jorden.
Totalt, som forskare tror, "strövar" upp till 1 miljon asteroider nära jorden i solsystemet, varav endast 9600 har upptäckts på ett tillförlitligt sätt. Om en "kullersten" 100-150 meter i storlek passerar på ett avstånd av 0,05 AU. från vår planet (som är cirka 20 avstånd mellan jorden och månen, det vill säga 7,5 miljoner kilometer), faller den automatiskt i kategorin "potentiellt farliga föremål" enligt NASA: s klassificering. American Aerospace Agency har för närvarande cirka 1600 sådana enheter.
Hur stor är faran
Kampanjvideo:
Sannolikheten för att ett stort himmelsk”skräp” faller till jorden är mycket litet. Man tror att asteroider upp till 30 meter över borde brinna upp i täta lager av atmosfären på väg till planetens yta, eller åtminstone kollapsa i små fragment.
Självklart beror mycket på materialet från vilket rymdtramparen "tillverkas". Om det här är en "snöboll" (ett kometfragment, bestående av is blandat med stenar, jord, järn), även med en stor massa och storlek, kommer det troligen att "poppa" som Tunguskas meteorit någonstans högt i luften. Men om en meteorit består av stenar, järn eller en järn-stenblandning, även med en mindre storlek och massa än "snöboll", kommer den att få mycket större chanser att nå jorden.
När det gäller himmelkropparna på upp till 50 meter, "besöker" de, som forskare tror, vår planet inte mer än en gång vart 700-800 år, och om vi talar om 100 meter oinbjudna "gäster", så här frekvensen av "besök" i 3000 år och mer. Emellertid garanteras ett 100 meter fragment garanterat en dom för en metropol som New York, Moskva eller Tokyo. Skräp från 1 kilometer i storlek (en garanterad katastrof i regional skala, närmar sig en global) och mer faller till jorden inte oftare än en gång varannan miljon år, och till och med jättar som är 5 kilometer eller mer i storlek - en gång i flera tiotals miljoner år.
Goda nyheter i den meningen rapporterades av internetresursen Universetoday.com. Forskare från universitet på Hawaii och Helsingfors, som observerade asteroider länge och uppskattade antalet, kom till en intressant och tröstande slutsats för jordbor: himmelsk”skräp” som spenderar tillräckligt med tid nära solen (på ett avstånd av minst 10 soldiametrar) kommer att förstöras av vårt ljus.
Det är sant att forskare relativt nyligen började prata om faran med de så kallade "centaurerna" - jättekometer, vars storlek når 100 kilometer i diameter. De korsar banorna till Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus, har extremt oförutsägbara banor och kan riktas mot vår planet genom gravitationsfältet på en av dessa jätteplaneter.
Förvarnad är förberedd
Mänskligheten har redan tekniker för skydd mot asteroid-kometrisk. Men de kommer att vara effektiva endast om det himmelska fragmentet som hotar jorden upptäcks i förväg.
NASA har ett "Program för sökning efter objekt nära jorden" (även kallat Spaceguard, som översätts som "rymdens väktare"), som använder alla medel för rymdövervakning till myndighetens förfogande. Och 2013 lanserades det indiska PSLV-lanseringsfordonet i en jordbana nära det första rymdteleskopet som konstruerades och byggdes i Kanada, vars uppgift är att övervaka yttre rymden. Den fick namnet NEOSSat - Near-Earth Object Surveillance Satellite, som översätts som "Satellit för att spåra objekt nära jorden." Under 2016-2017 förväntas ett annat rymd "öga", kallat Sentinel, skapat av den USA-baserade icke-statliga organisationen B612, lanseras i omloppsbana.
Fungerar inom rymdövervakning och Ryssland. Nästan omedelbart efter Chelyabinsk-meteoritens fall i februari 2013 föreslog anställda vid Institutet för astronomi vid den ryska vetenskapsakademin att skapa ett "ryskt system för att motverka rymdhot." Detta system skulle endast representera ett komplex av medel för att observera yttre rymden. Dess deklarerade värde var 58 miljarder rubel.
Och nyligen blev det känt att Central Scientific Research Institute of Mechanical Engineering (TsNIIMash) inom ramen för det nya federala rymdprogrammet fram till 2025 planerar att skapa ett centrum för varning om rymdhot när det gäller asteroid-kometrisk. Konceptet "Nebosvod-S" -komplexet innebär att två observationssatelliter placeras i en geostationär bana och två till i jordens revolution runt solen.
Enligt TsNIIMash-specialister kan dessa enheter bli en”rymdbarriär” genom vilken praktiskt taget ingen farlig asteroid med mått på flera tiotals meter kommer att flyga obemärkt förbi. "Detta koncept har inga analoger och kan bli det mest effektiva för att upptäcka farliga himmelskroppar med en ledtid på upp till 30 dagar eller mer innan de kommer in i jordens atmosfär", noterade TsNIIMashs presstjänst.
Enligt en representant för denna tjänst deltog institutet 2012-2015 i det internationella projektet NEOShield. Som en del av projektet uppmanades Ryssland att utveckla ett system för avböjning av asteroider som skulle kunna hota jorden med hjälp av kärnexplosioner i rymden. Samarbete mellan Ryssland och USA beskrivs också på detta område. Den 16 september 2013 i Wien undertecknade Rosatoms generaldirektör Sergei Kiriyenko och USA: s energisekreterare Ernst Moniz ett avtal mellan Ryska federationen och USA om samarbete inom vetenskaplig forskning och utveckling inom kärnkrafts- och energiområdet, vilket skapade förutsättningar för interaktion mellan specialister i de två länderna i kampen. fara. Tyvärr gjorde den kraftiga försämringen av de rysk-amerikanska relationerna, som började 2014, faktiskt ett slut på sådan interaktion.
Skjut bort eller detonera
Tekniken till förfogande för mänskligheten ger två huvudsakliga sätt att försvara sig mot asteroider. Den första kan användas om faran upptäcks i förväg. Uppgiften är att rikta ett rymdskepp (SC) till himmelresterna, som kommer att fixeras på dess yta, slå på motorerna och ta bort "besökaren" från banan som leder till en kollision med jorden. Konceptuellt har denna metod redan testats tre gånger i praktiken.
År 2001 landade den amerikanska rymdfarkosten Shoemaker på asteroiden Eros, och 2005 sjönk den japanska sonden Hayabusa inte bara till ytan av Itokawa-asteroiden utan tog också prover av dess ämne, varefter den återvände säkert till jorden i juni 2010. Stafetten fortsatte av det europeiska rymdfarkosten "Fila", som landade på kometen 67R Churyumov-Gerasimenko i november 2014. Föreställ dig nu att istället för dessa rymdfarkoster skulle bogserbåtar skickas till dessa himlakroppar, vars syfte inte skulle vara att studera dessa föremål utan att ändra banan för deras rörelse. Då var allt de behövde göra att få tag i en asteroid eller komet och sätta på sina framdrivningssystem.
Men vad ska man göra i en situation om en farlig himmelsk kropp upptäcks för sent? Det finns bara en väg kvar - att spränga den. Denna metod har också testats i praktiken. 2005 ramade NASA framgångsrikt Comet 9P / Tempel med rymdskeppet Penetrating Impact för att utföra spektralanalys av kometisk materia. Antag nu att i stället för en ram, skulle ett kärnvapen användas. Detta är precis vad ryska forskare tänker göra genom att slå Apophis-asteroiden med moderniserade ICBM, som ska närma sig jorden 2036. Roskosmos planerade förresten redan 2010 att använda Apophis som testplats för en rymdfarkosts bogserbåt, som skulle ta”kullerstenen” åt sidan, men dessa planer förblev ouppfyllda.
Det finns emellertid en omständighet som ger specialister anledning att visa skepsis över användningen av en kärnkraftsladdning för att förstöra en asteroid. Detta är frånvaron av en så viktig skadlig faktor för en kärnkraftsexplosion som en luftvåg, vilket avsevärt minskar effektiviteten att använda en atomgruva mot en asteroid / komet.
För att förhindra att kärnkraftsavgiften förlorar sin destruktiva kraft bestämde experter att använda en dubbel strejk. Hit kommer att bli Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV) som för närvarande är under utveckling hos NASA. Och detta rymdskepp kommer att göra det på följande sätt: först kommer det att gå in i "hemsträckan" som leder till asteroiden. Efter det kommer något som en ram att skiljas från huvudfartyget, vilket kommer att slå asteroiden det första slaget. En krater bildas på "kullerstenen", i vilken huvud rymdfarkosten med en kärnkraftsladdning kommer att "skrika". Således, tack vare kratern, kommer explosionen att inträffa inte på ytan utan redan inuti asteroiden. Beräkningar visar att en 300 kiloton bomb, detonerad endast på tre meters djup under ytan av en fast kropp, ökar dess destruktiva kraft minst 20 gånger och blir därmedin i en kärnkraftsladdning på 6 megaton.
NASA har redan beviljat bidrag till flera amerikanska universitet för att utveckla en prototyp av en sådan "avlyssnare".
Den främsta amerikanska "gurun" i kampen mot asteroidrisken med kärnkraftsavgifter är fysikern och kärnvapenutvecklaren vid Livermore National Laboratory, David Dearborn. Han arbetar för närvarande med sina kollegor i hög beredskap för stridshuvudet W-87. Dess kapacitet är 375 kiloton. Det är ungefär en tredjedel av kraften i det mest destruktiva stridsspetsen som för närvarande är i tjänst i USA, men 29 gånger mer kraftfull än bomben som föll på Hiroshima.
Repetition för förstörelse
Förövningsövningen kommer att genomföras av Europeiska rymdorganisationen (ESA). Asteroid 65802 Didyme, som upptäcktes 1996, valdes till”offret”. Det är en binär asteroid. Huvudkroppens diameter är 800 meter och diametern på den som kretsar runt den på ett avstånd av 1 kilometer är 150 meter. Egentligen är Didyme en mycket "fredlig" asteroid i den meningen att inget hot mot jorden kommer från den inom överskådlig framtid. Ändå avser ESA, tillsammans med NASA, att ramla det med ett rymdfarkost 2022, när det är 11 miljoner kilometer från jorden.
Det planerade uppdraget fick det romantiska namnet AIDA. Det är sant att hon inte har något att göra med den italienska kompositören Giuseppe Verdi, som skrev opera med samma namn. AIDA är en förkortning för Asteroid Impact & Deflection Assessment, som översätts som "Bedömning av kollisionen med en asteroid och den efterföljande förändringen i dess bana." Och själva rymdfarkosten, som ska ramla asteroiden, fick namnet DART. På engelska betyder detta ord "dart", men som i fallet med AIDA är detta ord en förkortning av frasen Double Asteroid Redirection Test eller "Experiment för att ändra rörelseriktningen för en dubbel asteroid." "Dart" måste krascha in i Didim med en hastighet på 22 530 kilometer i timmen.
Konsekvenserna av stöten kommer att observeras av en annan apparat som flyger parallellt. Det kallades AIM, det vill säga "mål", men som i de två första fallen är det en förkortning: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Spårningskollision med en asteroid"). Syftet med observationen är inte bara att bedöma inverkan av inverkan på asteroidens bana utan också att analysera den utslagna asteroidmaterialet i spektralområdet.
Men var ska man placera asteroidavlytarna - på ytan av vår planet eller i en omloppsbana nära jorden? I omlopp är de i "beredskap nummer ett" för att avvärja hot från rymden. Detta eliminerar den risk som alltid finns när man skjuter ut en rymdfarkost i rymden. När allt kommer omkring är det vid lanseringen och tillbakadragandet att sannolikheten för misslyckande är störst. Föreställ dig: vi måste snarast skicka en avlyssnare till en asteroid, men skjutfordonet kunde inte ta det ur atmosfären. Och asteroiden flyger …
Ingen annan än Edward Teller själv, "far" till den amerikanska vätgasbomben, motsatte sig emellertid orbitalplaceringen av kärnkraftsavlyssnare. Enligt hans uppfattning är det omöjligt att helt enkelt ta med kärnkraftssprängämnen i det nära jordrummet och lugnt titta på hur de kretsar runt jorden. De kommer att behöva service hela tiden, vilket tar tid och pengar.
Internationella fördrag skapar också ofrivilliga hinder för utvecklingen av nukleära asteroidavlyssnare. En av dem är 1963-fördraget om förbud mot kärnvapenprov i atmosfären, yttre rymden och under vatten. Den andra är 1967 års yttre rymdfördrag, som förbjuder införandet av kärnvapen i rymden. Men om människor har en teknisk "sköld" som kan rädda dem från den asteroid-kometiska apokalypsen, skulle det vara extremt oklokt att lägga politiska och diplomatiska dokument i deras händer istället.
