Астероиды.

Когда ждать Армагеддон?

В одном из отдаленных уголков Солнечной системы, на далекой орбите, тихонько таится одна из величайших угроз человечеству – астероид, летящий к Земле. Почти все человеческие существа погибнут, если такой астероид столкнется с Землей. Вопрос не в том, будет ли столкновение в будущем, а когда это произойдет. Проследим же историю усилий человечества, прилагаемых для спасения Земли от угрозы астероидов.

Сенсация дня 15 февраля 2013 года – падение 50-тонного метеорита в Челябинской области. В больницы обратились более 1000 потерпевших, из них около 200 детей. Первичный ущерб оценен в 1 млрд. рублей. Это не первое и, к сожалению, не последнее падение крупного метеорита на Землю. Вот еще примеры.

В середине января 2000 года в Канаде произошло нечто, пробудившее страну от зимней летаргии. Жители увидели, как высоко в небе взорвался 200-тонный астероид. Если бы астероид такого размера упал на землю, он бы имел разрушительную силу атомной бомбы. Но канадцам повезло, потому как он распался, не достигнув земли. Но может, это был наш последний шанс уцелеть?

В 2000 году высоко над Тихим океаном еще один астероид взорвался с силой, в 10 раз большей, чем бомба Хиросимы. В 2002 году другой астероид всколыхнул Средиземное море.

Как долго ждать, пока астероид, проходящий через атмосферу Земли, попадет в густонаселенный район? Сколько еще осталось до Армагеддона?

Еще несколько лет назад мы думали, что находимся в безопасности. Считали, что уничтожение астероида относится к области научной фантастики и Голливуда. Конечно, все мы признаем, что динозавры вымерли после столкновения Земли с астероидом, но это было 65 миллионов лет назад. Такие вещи, казалось, не происходят сегодня.

Признаками смертельной для Земли опасности пренебрегали. Гигантские кратеры и огромные вмятины, возникшие в результате столкновений, были отнесены на счет потухших вулканов. Лишь немногие геологи и астрономы поняли, каково их истинное происхождение, но когда людей предупреждали, что такой астероид может поразить Землю снова, никто не слушал.

Одним из тех, кто осмелился не согласиться, был астроном Девид Леви. Наблюдения в телескоп убедили его, что мир сталкивается с реальной опасностью. Он утверждал, что шансы пострадать от большой кометы или астероида составляют 100%. Результаты длительных наблюдений принесли плоды, произошло то, что стерло насмешки. Что очень отрезвило.

Это случилось в январе 1993 года в Паломарской обсерватории. Дэвид Леви, Каролина и Юджин Шумейкеры наблюдали астероиды и кометы, когда Каролина направила телескоп на дальний уголок Солнечной системы вблизи Юпитера. Она увидела, по ее словам, цепочку из 5 или 6 комет, словно очередь трассирующих пуль с огненными хвостами позади. Позже оказалось, что их было более двадцати. Они назвали эту странную цепочку кометой Шумейкер-Леви 9.

Причиной сенсации стала орбита кометы. Ее курс был направлен прямо в Юпитер.

Астрономическое сообщество взволновалось и бросилось к телескопам. Телескопы и видеокамеры обратились к комете, и Шумейкер-Леви 9 не разочаровала зрителей. В 1994 году комета выступила в грандиозном шоу – огромные куски ее ударили Юпитер. Удар действительно был грандиозным. Только образовавшиеся облака были размером с Землю.

Катастрофа на Юпитере была самым разрушительным столкновением, когда-либо виденным в Солнечной системе.

В одну ночь Земля почувствовала уязвимость. У нас на глазах был атакован сосед по Солнечной системе. Такое столкновение могло произойти и с нами. Как-то вдруг астероиды стали первым приоритетом правительств. Они начали охоту на чужеродных потенциальных убийц. Все взоры обратились к поясу астероидов, это группа камней, кружащихся по орбите между Марсом и Юпитером.

Большинство из них безвредны и никогда не приблизятся к Земле, но иногда они сталкиваются, и как-то один из них был выброшен с орбиты со скоростью 20 километров в секунду, что в несколько раз превышает скорость пули. При такой скорости астероид размером один километр в поперечнике мог поразить Землю с силой, превышающей в 20 раз мощность всего ядерного оружия в мире.

В 1998 году NASA, по поручению конгресса США, занялось поиском астероидов размером не менее одного километра. Их в Солнечной системе оказалось около 1100.

Однако в космосе существуют и другие астероиды, и размеры многих из них превышают один километр.

Статистика утверждает, что километровый астероид падает на Землю раз в миллион лет, пятикилометровый – раз в десять миллионов.

Есть и другой аспект проблемы – паника. В 1997 году на небе была обнаружена очень яркая комета Хейла-Боппа, она прошла в 196,7 млн. км от Земли. Это достаточно большое расстояние, дальше, чем расстояние от Земли до Солнца, потому-то хвосты этой кометы мы и видели долгое время.

Зрелище вызвало панику в неподготовленных умах, последовал ряд самоубийств. А если бы она пролетела поближе? Или представьте, что комета летела бы прямо к Земле и ее хвосты, пока Солнце их не зажгло, были бы не видны. У нас было бы слишком мало времени, чтобы противостоять угрозе.

Главный вопрос: можно ли уже сейчас обнаружить в дальнем космосе этих невидимых убийц – астероиды или кометы, нацеленные на нас?

Как спастись от небесного киллера?

После почти 10 лет поисков и нескольких ложных тревог астрономы обнаружили то, чего многие боялись: астероид в километр поперечником, нацеленный на Землю. Он известен как 1950 DA. По расчетам он ударит или пройдет в опасной близости от Земли в 2880 году. Его воздействие может убить сотни миллионов людей.

Наука столкнулась с труднейшей задачей: что делать, чтобы уберечь Землю от столкновения с астероидом или кометой. В элитную команду ученых, собранных правительством США для решения этой задачи, вошел Джей Мелош. Сюда вошли также одни из лучших разработчиков оружия. Они уверенно предлагали обратить оружие массового уничтожения в оружие массового спасения – атаковать приближающийся астероид ядерными ракетами.

Тем не менее Мелош и его коллеги указали на очевидные препятствия.

Бесполезно применять даже самые мощные ракеты с боеголовками в 20 мегатонн. Ученые подсчитали, что взрыв только разобьет астероид на фрагменты, и на Землю выпадет дождь из огромных валунов. К тому же, радиоактивных. Гигантский киллер будет преобразован в нечто столь же смертельное: разрывные бомбы. Ведь комета Шумейкер-Леви 9 тоже состояла из отдельных кусков, оставшихся, очевидно, от разорвавшейся кометы.

Если куски ударят по суше, каждый фрагмент вызовет гигантский пожар. Большие куски, упавшие в море, образуют волны высотой до 4 км, способные полностью разрушить все на суше.

Очень велика вероятность того, что ядерный заряд попадет не по центру масс астероида, а по его окраине, и не взорвет его, а только заставит вращаться.

Стало ясно, что существующее ядерное оружие не сможет спасти Землю. Что необходимо было нечто большее – то, что не только разобьет астероид на фрагменты, но испарит его.

Специалисты начали рассчитывать, насколько мощное оружие необходимо для такой цели. Результат был ошеломляющий.

Самая большая бомба из когда-либо сделанных должна быть размещена на крупнейшей ракете, и вся конструкция должна быть разогнана до скорости 40 000 км/час. Если такое оружие попадет в некомпетентные или злонамеренные руки, это и без астероида может привести к глобальной катастрофе. Идея была отклонена как безумная. Исследователям надо было найти лучший способ.

Именно тогда эксперты предложили новый подход. Не взрывать астероид, но отвести его от курса, ведущего к Земле. Однако их решение по-прежнему было связано с использованием ядерного оружия.

20-мегатонная бомба недостаточно мощна, чтобы уничтожить астероид в километр шириной, но если взорвать ее близко к нему, то взрыв на расстоянии может отклонить астероид с курса.

Но достаточно ли будет изменения скорости в несколько сантиметров в секунду, чтобы спасти мир?

Разрабатывая этот план, эксперты обнаружили, что да, это возможно.

Сначала подсчитали, в какой мере должен быть смещен астероид. Минимально безопасное расстояние было равно половине диаметра Земли, т.е. чуть более 6000 км.

Затем они подсчитали, насколько нужно ускорить астероид. Мир может быть спасен, если изменить скорость объекта всего только на 2 см/сек, но за 10 лет до столкновения.

Похоже, что взрыв вблизи от астероида, сделанный за 10 лет до столкновения, сможет заставить астероид уйти от Земли. А 1950 DA собирался ударить по нам более чем через 800 лет, так что времени достаточно, чтобы спастись от него.

Наука нашла ответ! Однако, к сожалению, была не совсем права.

Почему взрыв не сработает?

После длительных расчетов и исследований ученые выяснили, что простой ядерный взрыв может не подействовать на астероид с низкой плотностью вещества и не сдвинет астероид с орбиты. Следовательно, угроза для Земли остается реальной.

В январе 2000 года над озером Тагиш в Британской Колумбии (Канада) разлетелся на куски большой метеорит или астероид. Местные жители тщательно искали частицы, достигшие Земли. Еще бы! Грамм метеоритного вещества может стоить тысячи долларов. Но никто ничего не нашел.

Один из искателей, Джим Брук, после недели неудачного поиска, отправился, несолоно хлебавши, домой по льду замерзшего озера. Там он заметил какие-то странные темные фигуры на поверхности льда. Джим понял, что нашел единственные материальные доказательства существования астероида.

Отвлекаясь от нашей темы, упомянем, чем еще знаменит этот метеорит. Осколки метеорита собрали со льда озера и в замороженном виде, чтобы, не дай бог не исказить их состав, доставили в лабораторию. Там-то и обнаружили, что метеорит был богат углеродом и содержал органические вещества, вплоть до аминокислот. Что еще раз свидетельствует о возможности жизни во Вселенной, а не только на нашей планете.

Но вернемся к метеоритам-убийцам.

Новости об открытии Брука быстро распространились среди научного сообщества. Были направлены образцы для анализа.

Некоторые из них попали в Музей естественной истории в Лондоне, имеющий одну из богатейших коллекций остатков астероидов. Все они были тяжелыми камнями или металлами, никак не похожими на новооткрытый.

Метеорит из озера Тагиш подвергали многочисленным высокотехнологичным тестам, и постепенно стало ясно, почему части метеорита были столь мизерными. Метеорит был высокопористым. Это был самый легкий метеорит из когда-либо обнаруженных. Такая странная информация поставила новую задачу перед учеными.

Теория взрыва на расстоянии основана на том, что астероид состоит из плотных пород или металла. Все расчеты были сделаны на основе этого предположения. И никто не знал, что произойдет, если астероид состоит из непрочного или более легкого материала.

Специалист по столкновениям Дэн Дарда решил проверить это экспериментально. В лабораториях NASA он взрывал образцы метеоритов со специальными шариками и стрелял по ним из огромный воздушной пушки. Его эксперименты в вакуумной камере имитировали эффект ядерного взрыва в космосе.

Сперва Дарда исследовал, как реагируют твердые и прочные части метеорита. Реакция была ожидаемой. Но потом он экспериментировал с легкими и пористыми образцами, такими, как вещество из озера Тагиш, и результаты были очень разные.

Хотя твердые метеориты перемещались после взрыва, кусок пористой скалы действовал как губка и впитывал силу удара. Метеор, направляющийся к Земле, мог даже не пошевелиться. Опасность для Земли стала огромной! Пористые астероиды поперечником в один и более километра до сих пор угрожают жизни на планете и просто будут продолжать путь к Земле, впитав силу взрыва.

Уникален ли метеорит из Тагиша, или там, наверху, есть другие, подобные ему? Проблема заключалась в том, что невозможно знать состав конкретного метеорита, пока он не исследован.

Для грубой ориентации ученые начали следить за скоростью вращения небесных тел, основываясь при этом на правиле, что чем больше спин (момент вращения) астероида, тем он более плотный. Медленный спин будет означать, что астероид состоит из пористого или порошкообразного материала. Таким образом, используя величину спина как отправную точку, получили хорошие и плохие новости.

Астероид 1950 DA вращается очень быстро, а это значит, что он состоит из твердого материала, и взрыв, вероятно, отведет его с пути.

Плохая новость заключена в том, что в пространстве сотни медленно вращающихся астероидов, а это означает, что они имунны к такому взрыву.

Тянуть или толкать?

После того как ученым стало ясно, что взрыв не поможет сдвинуть астероид, надо было придумать другой, более безопасный способ отклонения астероидов от Земли. Прежде всего, NASA потребовало разобраться, какой тип астероида может попасть в Землю и как лучше всего бороться с ним.

Все взоры обратились к небольшому зонду Шумейкер-Нир, который находился в конце своего трехлетнего путешествия через пространство. Одной из основных его задач было изучение всего, что касалось состава астероида Эрос диаметром 30 километров.

Трудности перед зондом были огромные. Эрос намного меньше любой планеты или ее луны и двигался со скоростью в два раза большей, чем пуля. Официальной целью миссии зонда было движение по орбите вокруг Эроса и сбор ценной информации. Но секретное задание было намного амбициознее.

Ни один летательный аппарат до этого не пытался сесть на нечто столь малое и с такой огромной скоростью. Посадка зависела от ряда деликатных операций.

Успех зонда оказался более полезным, чем ожидали. Он не только послал ценную информацию о составе Эроса, но и смог настолько приблизиться к своей цели, что, вероятно, приблизил нас к важному открытию: как бороться с угрозами от астероидов в будущем.

Неожиданно открылась возможность для развертывания нового типа технологии. Эта технология была мечтой Джея Мелоша. Давний противник ядерной идеи, он считал, что Земля нуждается в том, что легко и постоянно отклоняло бы астероиды от нее. И конечно, без использования ядерных взрывов. Он сразу понял, что в Солнечной системе есть огромный источник энергии, который может быть использован для этой цели – Солнце.

Итак, Мелош запустил необычную идею. Он предложил изобрести аппарат, действующий как гигантская линза, и направить концентрированный солнечный луч на астероид. Мелош дал этому изобретению имя «солнечный коллектор».

Под действием тепла часть поверхности астероида сгорала бы, и освободившаяся энергия медленно сталкивала бы астероид с курса. Расчеты Мелоша показали, что для успешной работы солнечный коллектор должен находиться рядом с астероидом в течение многих лет. После успеха зонда Шумейкер-Нир идея казалась возможной.

Но когда Мелош представил свой план на конференции по проблемам столкновения, где большинство участников были разработчиками оружия, он был встречен враждебно. Возражение против очевидных недостатков плана было одно: никто не знает, могут ли такие солнечные коллекторы быть построены. Идея была осуждена как чуждая и отклонена.

Однако через несколько дней после конференции Мелошу позвонил неизвестный. Голос утверждал, что коллекторы не только существуют, но в настоящее время используются. Джей Мелош узнал, что есть компания, производящая небольшие прототипы параболических зеркал. Но собирали они не солнечные лучи, а радиоволны.

Мелош понял, что та же технология может быть легко адаптирована для сбора солнечной энергии. Это уже был способ отклонения приближающихся астероидов, независимо от их состава.

Мелош планировал начать с запуска зонда, оснащенного, подобно зонду, использованному для Эроса. Поскольку он должен начать работу за 10 лет до столкновения, зонду еще требовалось время для достижения цели. Подойдя достаточно близко, он раскрыл бы огромный солнечный коллектор, который медленно, но верно жег бы поверхность астероида, постепенно смещая его с курса.

Это не единственный проект «мягкого» отвода астероида с траектории. Можно укрепить небольшой ракетный двигатель на поверхности астероида. Даже недели работы уже существующего двигателя было бы достаточно для изменения скорости астероида на требуемую величину. Однако для этого потребовалась бы трудновыполнимая мягкая посадка на астероид с неизвестными свойствами поверхности.

Есть и еще один остроумный вариант – не толкать астероид, а тянуть его. Массивный космический аппарат, оснащенный маневровыми двигателями, должен зависнуть в нескольких сотнях метров над астероидом. Притяжение к космическому аппарату медленно, но верно оттянет астероид в сторону. Но все это надо еще осуществить и испытать.

Сколько же может стоить запуск такого аппарата. Ответ парадоксален – не дороже стоимости фильма «Армагеддон».

А может, вы хотите предложить что-то новенькое?

Автор: Cepгeй Дeниceвич
Просмотров страницы: 201