Husk at vi nylig gjorde narr av overskriftene om at en haug med asteroider som er veldig farlige for planeten vår flyr mot oss! Latter latter, men hvis du seriøst dykker ned i denne informasjonen, viser det seg at ikke alt er så rosenrødt som vi ønsker.
Ingen bestrider det faktum at en virkelig farlig asteroide kan endre bane og begynne å true jorden. Og hva skal jeg gjøre? Tross alt vil vi ikke engang merke det i tide. Her ble en blokk med en diameter på 620 meter lagt merke til bare 20 dager før ankomst. Vel, du la merke til, og hva er det neste? Etter å ha lest alle mulige alternativer, får du deg i utgangspunktet til å tenke at noe utrolig fantastisk som filmen "Asteroid" blir foreslått, men ingen aner hvor lenge, av hvem og hvordan den skal implementeres. Videre blir det verre. Få mennesker forestiller seg konsekvensene av disse forslagene, fordi ingen har prøvd noe, og alle opererer med ordene "sannsynligvis" og "kanskje".
I virkeligheten har vi ganske begrensede muligheter, for eksempel:
I teorien kan anti-missilforsvar (ABM) -systemer som A-135 / A-235-missiler som forsvarte Moskva oppdage og angripe en liten asteroide i en høyde av 850 kilometer. Noen av disse missilene har kjernefysiske stridshoder for transatmosfæriske områder. I teorien er til og med et svakt stridshode nok til å sette i gang ødeleggelse av et legeme som Chelyabinsk eller Tunguska-meteoritten. Hvis den oppløses i fragmenter mindre enn ti meter, vil hver av dem brenne høyt i atmosfæren. Og den resulterende eksplosjonsbølgen vil ikke engang kunne slå ut vinduene i boligbygninger.
Imidlertid er det særegne ved meteoroider og asteroider som faller til jorden fra verdensrommet at de fleste av dem beveger seg i hastigheter på 17-74 kilometer per sekund. Dette er 2-9 ganger raskere enn A-135 / A-235 avskjæringsraketter. Det er umulig å forutsi banen til en asymmetrisk kropp og en uklar masse på forhånd. Derfor er ikke de beste anti-missil missilene fra jordboere i stand til å treffe "Chelyabinsk" eller "Tungus". Videre er dette problemet uunngåelig: kjemisk drevne raketter kan fysisk ikke gi hastigheter på 70 kilometer per sekund eller høyere. I tillegg er sannsynligheten for at en asteroide faller nøyaktig på Moskva minimal, og andre store byer i verden er ikke beskyttet selv av et slikt system. Alt dette gjør standard missilforsvarssystem veldig ineffektivt for å håndtere romtrusler.
Kropper mindre enn hundre meter i diameter er generelt veldig vanskelige å få øye på før de begynner å falle til jorden. De er små, vanligvis med en mørk farge, noe som gjør dem vanskelige å se mot bakgrunnen til den sorte dybden av rommet. Det vil ikke fungere å sende et romfartøy til dem på forhånd for å endre bane. Hvis en slik himmellegeme kan sees, vil det gjøres i siste øyeblikk, når det nesten ikke er tid igjen til å reagere. Så, August (2016) asteroiden ble lagt merke til bare tjue timer før tilnærmingen. Det er klart at han "sikter" mer presist - og det ville ikke være noe som stoppet den himmelske gjesten. Konklusjon: vi trenger noen andre metoder for "nærkamp", som gjør det mulig å fange opp mål mange ganger raskere enn våre beste ballistiske missiler.
Kampanjevideo:
Fra og med 2016 vil vi kunne se de fleste kroppene over 120 meter i diameter. Det var i 2016 at det var planlagt å ta i bruk Mauna Loa-teleskopet på Hawaii. Det vil være det andre i University of Hawaiis Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System (ATLAS). Men allerede før introduksjonen hadde ATLAS allerede sett sin første jord-asteroide med en diameter på mindre enn 150 meter.
Imidlertid kan ikke en tidligere oppdaget asteroide hundrevis av meter i størrelse raskt "distribueres" på en slik måte at den unngår en kollisjon med jorden. Problemet her er at dens kinetiske energi er så høy at et standard termonukleært stridshode rett og slett ikke kan gi en eksplosjon ved støt. En kontaktstreik med en kollisjonshastighet på mer enn 300 meter per sekund vil fysisk knuse elementene i et kjernefysisk stridshode allerede før det rekker å eksplodere: Tross alt tar mekanismene som sikrer eksplosjonen tid å operere. I tillegg, ifølge beregningene fra spesialister fra NASA, selv om stridshodet mirakuløst eksploderer (å treffe asteroiden "bakfra", på et opphentingskurs), vil det neppe endre noe. En gjenstand hundrevis av meter i diameter har en slik overflatekurvatur at mer enn 90 prosent av energien til en termonukleær eksplosjon rett og slett vil spre seg ut i rommet,men vil ikke gå til korreksjonen av asteroidens bane.
Det er en metode for å overvinne asteroide krumningsbeskyttelse og hastighetsbeskyttelse. Etter Chelyabinsk-kroppens fall presenterte NASA konseptet Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV). Dette er et tandem anti-asteroidesystem der hodet er et ikke-kjernefysisk emne. Når du korrigerer bane til asteroiden, vil den treffe den først, og med en hastighet på omtrent ti kilometer i sekundet, og etterlate et lite krater. Det er inn i denne trakten at den andre delen av HAIV er planlagt sendt - et stridshode med et utbytte på 300 kiloton til to megaton. Akkurat i det øyeblikket når den andre delen av HAIV kommer inn i trakten, men ennå ikke har berørt bunnen, vil ladningen detonere, og mesteparten av energien vil bli overført til offerets asteroide.
Her er mer om apofyse og når den vil kollidere med jorden
Forskere fra Tomsk State University jobbet nylig med en lignende tilnærming til å håndtere mellomstore asteroider på Skif superdatamaskinen. De simulerte detonasjonen av en asteroide av Apophis-typen med et atomatisk stridshode fra megaton. Samtidig var det mulig å finne ut at det optimale øyeblikk for detonasjon vil være det når asteroiden passerer i en viss avstand fra planeten allerede før den siste tilnærmingen til planeten. I dette tilfellet vil det eksploderte rusk fortsette seg bort fra jorden. Følgelig vil faren for en meteorregn fra fragmenter av en himmellegeme bli redusert til null. Og dette er viktig: Etter en kjernefysisk eksplosjon av den nødvendige (megaton) kraften vil asteroidenes rusk føre til mer strålingstrussel enn Tsjernobyl.
Ved første øyekast vil HAIV eller dets analoger lukke alle problemene. Kropper mindre enn 300 meter unna etter et slikt dobbelt slag vil falle i stykker. Bare omtrent en tusendel av massen deres kommer inn i jordens atmosfære. Større kropper, spesielt metallasteroider, gir seg ikke så lett. Men selv i dem vil fordampning av materie fra trakten gi en betydelig impuls, og endre den opprinnelige bane betydelig. I følge beregninger skulle et slikt anti-asteroid "skudd" koste 0,5-1,5 milliarder dollar - rene bagateller, mindre enn kostnaden for en rover eller B-2-bombefly.
Et problem er at det er urimelig å stole på et våpen som aldri har blitt testet i det minste på et teststed. Og NASA mottar for tiden omtrent en førti av amerikanske militærutgifter årlig. Med en så beskjeden rasjonering er byrået rett og slett ikke i stand til å bevilge hundrevis av millioner til testing av HAIV. Men selv om slike tester ble utført, ville det være lite fornuft fra dem. Den samme ATLAS lover å advare om den gjennomsnittlige størrelsen på asteroiden i løpet av en måned, eller til og med et par uker. Det er umulig å bygge HAIV fra bunnen av på en slik tid, og å holde det på vakt er for dyrt for NASAs beskjedne budsjett, etter amerikanske standarder.
Menneskehetens utsikter i kampen mot store asteroider - spesielt over en kilometer - ser mye bedre ut ved første øyekast enn i tilfelle små og mellomstore. Kilometerobjekter kan i de fleste tilfeller sees i allerede utplasserte teleskoper, inkludert romfarger. Selvfølgelig ikke alltid: i 2009 ble asteroider i nærheten av jorden med en diameter på 2-3 kilometer oppdaget. Det faktum at slike funn fremdeles finner sted, betyr at sannsynligheten for å plutselig oppdage en stor kropp som nærmer seg planeten vår er til og med på det nåværende nivået for utvikling av astronomi. Imidlertid er det ganske åpenbart at slike gjenstander avtar hvert år, og i overskuelig fremtid vil de kanskje ikke forbli i det hele tatt.
Selv vårt land, til tross for mangel på bevilget statlig finansiering for jakten på asteroide trusler, spiller en viktig rolle i å spore dem. I 2012 opprettet gruppen av Vladimir Lipunov fra Moscow State University et globalt nettverk av MASTER-robotteleskoper som dekker både en rekke innenlandske og utenlandske instrumenter. I 2014 åpnet MASTER-nettverket den fire hundre meter 2014 UR116, potensielt i stand til å kollidere med planeten vår i overskuelig fremtid.
Store asteroider har imidlertid sine egne ubehagelige egenskaper. Anta at vi lærte at den sytti kilometer lange 55576 Amic med en potensielt ustabil bane er på vei mot jorden. Det er mulig å "behandle" den med en tandem HAIV med et termonukleært stridshode, men dette vil skape unødvendige risikoer. Hva om vi på den måten provoserer tapet av en av de løse delene av asteroiden? I tillegg har store kropper av denne typen satellitter - de selv er ikke så små. En tett eksplosjon kan provosere en skarp endring i satellittens bane, som kan føre den forstyrrede kroppen hvor som helst - og til planeten vår også.
La oss gi et eksempel. Det nevnte MASTER-teleskopnettverket for halvannet år siden oppdaget 2014 UR116 mindre enn 13 millioner kilometer fra jorden. Hadde han gått mot planeten selv med en moderat hastighet på 17 kilometer i sekundet - og på mindre enn ti dager, ville stiene deres krysset. Med en møtefart på 70 kilometer i sekundet, hadde det gått et par dager. Hvis en termonukleær eksplosjon splitter av en serie rusk fra en kropp på flere kilometer, kan en av dem lett gli vekk fra vår oppmerksomhet. Og når det dukker opp i synsfeltet til teleskoper noen få millioner kilometer fra oss, vil det være for sent å starte produksjonen av en annen HAIV-avlytter.
Gjerne, med store kropper, hvor kollisjonen er kjent på forhånd, kan du samhandle tryggere og uten en eksplosjon. Så, Yarkovsky-effekten endrer kontinuerlig banen til nesten alle asteroider, og uten fare for deres dramatiske ødeleggelse eller tap av satellitter. Effekten er at den delen av asteroiden som er oppvarmet av solen, uunngåelig faller inn i den ubelyste nattsonen under rotasjonen. Der avgir den varme til rommet gjennom infrarød stråling. Fotonene til sistnevnte gir en impuls til asteroiden i motsatt retning.
Det antas at effekten er enkel å bruke for å avlede store "dinosaurmordere" fra en farlig bane for tilnærming til jorden. Det er nok å sende en liten sonde til asteroiden som bærer en robot med en ballong med hvit maling. Hvis du sprayer det på en stor overflate, kan du oppnå en skarp forandring i Yarkovsky-effekten som virker på kroppen. Dermed avgir en hvit overflate for eksempel fotoner mindre aktivt, svekker effekten av effekten og endrer retningen til asteroidens bevegelse.
Det kan virke som om effekten i alle fall er for liten til å påvirke noe. For eksempel, for en asteroide Golevka med en masse på 210 millioner tonn, er det omtrent 0,3 Newton. Hva kan en slik "kraft" endre seg i forhold til et himmellegeme? Merkelig nok, i mange år vil effekten være ganske alvorlig. Fra 1991 til 2003 avveide banen til Golevka fra den beregnede en med 15 kilometer på grunn av den.
Det er andre måter å sakte fjerne en stor kropp fra en farlig bane. På asteroiden kan du installere et solseil fra en film eller kaste et karbonfibernett over det (begge alternativene ble utarbeidet av NASA). I begge tilfeller vil lystrykket fra solstrålene på himmellegemet øke, noe som betyr at den gradvis vil bevege seg i retning fra solen, og unngå kollisjon med oss.
Å sende en sonde med maling, seil eller nett ville bety et langdistanse romoppdrag som ville koste langt mer enn å lansere en tandem HAIV. Men dette alternativet er mye tryggere: det vil ikke skape uforutsigbare endringer i bane til en avfyrt stor asteroide. Følgelig vil det ikke true separasjonen av store fragmenter fra den, som kan falle til jorden i fremtiden.
Det er lett å se at et slikt forsvar mot en stor asteroide har sine svake punkter. I dag er det ingen som har en ferdig rakett med en robotmaler; det vil ta mange år å forberede den på fly. I tillegg går det noen ganger romsonder. Hvis enheten "glir" på en fjern komet eller asteroide, som den japanske Hayabusa på asteroiden Itokawa i 2005, er det kanskje ikke tid igjen til et andre forsøk på å male på en kosmisk skala. Finnes det ingen mer pålitelige metoder som utelukker usikre termonukleære bombardementer og å sende ikke alltid pålitelige sonder? Det er, men de er igjen veldig utrolige fantastiske, og det er uforståelig når det kan realiseres.
I vestlige land forverres situasjonen av det faktum at ingen administrasjoner planlegger romprogrammer i mer enn noen få år. Alle er med rette redde for at den nye administrasjonen straks vil stenge de dyre programmene til forgjengerne ved overføring av makt. Så det nytter ikke å starte dem. I stater som Kina er alt formelt bedre. Planleggingshorisonten skyves langt inn i fremtiden der. Imidlertid har de verken teknologiske (Kina) eller økonomiske (Russland) evner til å distribuere tandemsystemer som HAIV eller orbitale laserarrays som DE-STAR.
Og hva med USA? Og i fjor bestemte USA seg for å uavhengig lage et antimeteorittforsvar. Selvfølgelig! De vil være som "Captain America" for å forsvare jorden mot fienden selv! Vel, som i Hollywood-filmer, husker du. Resultatet blir "zilch", men det viktigste er å erklære deg selv høyt.
Alt dette betyr at de ovennevnte prosjektene først vil begynne implementeringen etter en multi-megaton-eksplosjon av et ubemerket legeme over et tett befolket område. En slik hendelse - som generelt sett vil skje før eller senere - vil definitivt medføre menneskelige tap.
Først etter det kan vi trygt avvente politiske sanksjoner for bygging av anti-asteroide forsvarssystemer både i Vesten og muligens i Russland.
Vel, i nettoresultatet - hvis noe, er vi ferdige. Ikke sant?
