Asteroidin putoaminen maahan on yksi tieteiskirjallisuudessa käytetyn maailmanlopun perusskenaarioista. Jotta fantasiat eivät toteutuisi, ihmiskunta valmistautui etukäteen suojautumaan tällaiselta uhalta, ja jotkut suojausmenetelmät on jo kehitetty käytännössä. On mielenkiintoista, että Yhdysvaltojen ja Venäjän federaation tutkijoiden lähestymistavoilla tässä asiassa on omat erot.
Tänään, 8. maaliskuuta 2016, noin 22 000 kilometrin päässä Maasta (14 000 kilometriä geostationaaristen satelliittien kiertoradan alapuolella) ohittaa asteroidi 2013 TX68, jonka halkaisija on 25-50 metriä. Sillä on epäsäännöllinen, huonosti ennustettava kiertorata. Myöhemmin se tulee maan päälle vuonna 2017 ja sitten vuosina 2046 ja 2097. Todennäköisyys, että tämä asteroidi putoaa maapallolle, on häviävän pieni, mutta jos se tapahtuu, räjähdysaalto on kaksi kertaa voimakkaampi kuin se, joka syntyi Tšeljabinskin meteoriitin räjähdyksestä vuonna 2013.
Joten vuoden 2013 TX68 ei muodosta erityistä vaaraa, mutta planeettamme uhka asteroidille ei rajoitu tähän suhteellisen pieneen "mukulakiviin". Vuonna 1998 Yhdysvaltain kongressi kehotti NASAa havaitsemaan kaikki asteroidit lähellä Maata ja kykenevät uhkaamaan sitä jopa yhden kilometrin poikki. NASAn luokituksen mukaan kaikki pienet kappaleet, komeetat mukaan lukien, lähestyvät aurinkoa etäisyydellä, joka on vähintään 1/3 tähtitieteellisestä yksiköstä (AU), kuuluvat "lähellä" -luokkaan. Muista, että a.u. Onko etäisyys Maasta Aurinkoon 150 miljoonaa kilometriä. Toisin sanoen, jotta "vierailija" ei aiheuttaisi huolta maapallon keskuudessa, hänen ja planeettamme ympäri kiertävän kiertoradan välisen etäisyyden on oltava vähintään 50 miljoonaa kilometriä.
Vuoteen 2008 mennessä NASA oli yleensä noudattanut tätä toimeksiantoa ja löytänyt 980 tällaista lentävää roskaa. Heistä 95 prosentilla oli tarkat liikeradat. Mikään näistä asteroideista ei ole uhka lähitulevaisuudessa. Mutta samaan aikaan NASA päätyi WISE -avaruusteleskoopilla saatujen havaintojen tulosten perusteella siihen johtopäätökseen, että planeettamme ohittaa ajoittain vähintään 4700 asteroidia, joiden koko on vähintään 100 metriä. Tutkijat löysivät vain 30% heistä. Ja valitettavasti tähtitieteilijät onnistuivat löytämään vain 1% 40 metrin asteroideista, jotka "kävelivät" ajoittain maan lähellä.
Kuten tiedemiehet uskovat, aurinkokunnassa "vaeltaa" yhteensä jopa miljoona maapallon lähellä olevaa asteroidia, joista vain 9600 havaittiin luotettavasti. planeetaltamme (joka on noin 20 Maan ja Kuun etäisyyttä eli 7,5 miljoonaa kilometriä), se kuuluu automaattisesti "mahdollisesti vaarallisten esineiden" luokkaan NASAn luokituksen mukaan. American Aerospace Agencylla on tällä hetkellä noin 1600 tällaista yksikköä.
Kuinka suuri on vaara
Todennäköisyys, että suuri taivaallinen "roska" putoaa maahan, on hyvin pieni. Uskotaan, että jopa 30 metriä leveiden asteroidien pitäisi palaa tiheissä ilmakehän kerroksissa matkalla planeetan pinnalle tai ainakin romahtaa pieniksi palasiksi.
Tietysti paljon riippuu materiaalista, josta avaruuskuljettaja on "tehty". Jos se on "lumipallo" (komeettafragmentti, joka koostuu jäästä kivien, maaperän, raudan välissä), niin jopa suurella massalla ja koolla se todennäköisesti "ponnahtaa" kuin Tunguska -meteoriitti jossain korkealla ilmassa. Mutta jos meteoriitti koostuu kivistä, raudasta tai rauta-kiviseoksesta, sillä on jopa pienempi koko ja massa kuin "lumipallolla", sillä on paljon paremmat mahdollisuudet päästä maapallolle.
Mitä tulee taivaankappaleisiin, joiden halkaisija on enintään 50 metriä, ne, kuten tutkijat uskovat,”vierailevat” planeetallamme enintään kerran 700–800 vuoden välein, ja jos puhumme 100 metrin kutsumattomista”vieraista”, niin tässä on "Vierailut" 3000 vuotta tai enemmän. Kuitenkin 100 metrin fragmentti allekirjoittaa tuomion metropolille, kuten New York, Moskova tai Tokio. Yhden kilometrin pituiset roskat (taattu alueellinen katastrofi, joka lähestyy maailmanlaajuista katastrofia) ja useampi putoaa maapallolle useammin kuin kerran usean miljoonan vuoden välein ja jopa jättiläiset, joiden koko on vähintään 5 kilometriä - kerran kymmenissä miljoonia vuosia.
Tässä mielessä hyviä uutisia kertoi Internet -resurssi Universetoday.com. Havaijin ja Helsingin yliopistojen tutkijat, jotka tarkkailivat asteroideja pitkään ja arvioivat niiden lukumäärää, tulivat mielenkiintoisille ja lohduttaville johtopäätöksille maapallon asukkaille: taivaalliset "roskat" viettävät tarpeeksi aikaa auringon lähellä (vähintään 10 auringonhalkaisijan etäisyydellä) tuhoaa valaisimemme.
Totta, suhteellisen äskettäin tiedemiehet alkoivat puhua niin sanottujen "kentaurien" - jättiläisten komeettojen, joiden koko on halkaisijaltaan 100 kilometriä, aiheuttamasta vaarasta. Ne ylittävät Jupiterin, Saturnuksen, Uranuksen ja Neptunuksen kiertoradat, niillä on äärimmäisen arvaamattomat liikeradat ja ne voidaan suunnata planeettamme kohti yhden näistä jättimäisistä planeetoista.
Ennakkoon varoitettu on esivartettu
Ihmiskunnalla on jo tekniikoita, jotka suojaavat asteroidi-komeetan vaaralta. Mutta ne ovat tehokkaita vain, jos Maata uhkaava taivaallinen fragmentti havaitaan etukäteen.
NASAlla on "Ohjelma maapallon lähellä olevien esineiden etsimiseksi" (kutsutaan myös Spaceguardiksi, joka tarkoittaa "avaruuden vartijaa"), joka käyttää kaikkia viraston käytettävissä olevia avaruuden havaitsemisen keinoja. Ja vuonna 2013 intialainen PSLV-kantoraketti laukaisi maanläheiselle naparadalle ensimmäisen Kanadassa suunnitellun ja rakennetun avaruusteleskoopin, jonka tehtävänä on valvoa ulkoavaruutta. Sen nimi oli NEOSSat - Near -Earth Object Surveillance Satellite, joka tarkoittaa "satelliitti maapallon lähellä olevien kohteiden seurantaan". On odotettavissa, että vuosina 2016-2017 toinen avaruus "silmä", nimeltään Sentinel, jonka on luonut yhdysvaltalainen kansalaisjärjestö B612, laukaistaan kiertoradalle.
Toimii avaruusvalvonnan ja Venäjän alueella. Lähes heti Tšeljabinskin meteoriitin putoamisen jälkeen helmikuussa 2013 Venäjän tiedeakatemian tähtitieteen instituutin työntekijät ehdottivat "venäläisen järjestelmän luomista avaruusuhkien torjumiseksi". Tämä järjestelmä edustaa vain monimutkaisia välineitä ulkoavaruuden tarkkailuun. Sen ilmoitettu arvo oli 58 miljardia ruplaa.
Ja äskettäin tuli tietoiseksi, että Koneenrakennuksen tieteellinen tutkimuslaitos (TsNIIMash) aikoo uuden liittovaltion avaruusohjelman puitteissa vuoteen 2025 asti perustaa keskuksen, joka varoittaa avaruusuhkista asteroidi-komeetta-vaarassa. "Nebosvod -S" -kompleksin käsite olettaa sijoittavansa kaksi tarkkailusatelliittia geostationaariselle kiertoradalle ja kaksi muuta - Maan vallankumouksen kiertoradalle auringon ympäri.
TsNIIMash -asiantuntijoiden mukaan näistä laitteista voi tulla "avaruuseste", jonka läpi ei käytännössä lentä huomaamattomasti vaarallinen asteroidi, jonka mitat ovat useita kymmeniä metrejä. "Tällä konseptilla ei ole analogia, ja siitä voi tulla tehokkain havaita vaarallisia taivaankappaleita, joiden läpimenoaika on jopa 30 päivää tai enemmän ennen kuin ne tulevat maan ilmakehään", TsNIIMashin lehdistöpalvelu totesi.
Palvelun edustajan mukaan instituutti osallistui vuosina 2012-2015 kansainväliseen NEOShield-hankkeeseen. Osana hanketta Venäjää pyydettiin kehittämään järjestelmä sellaisten asteroidien ohjaamiseksi, jotka voivat uhata maapalloa käyttämällä ydinräjähdyksiä avaruudessa. Myös Venäjän ja Yhdysvaltojen välistä yhteistyötä hahmoteltiin tällä alalla. 16. syyskuuta 2013 Wienissä Rosatomin pääjohtaja Sergei Kirijenko ja Yhdysvaltain energiasihteeri Ernst Moniz allekirjoittivat Venäjän federaation ja Yhdysvaltojen välisen sopimuksen yhteistyöstä tieteellisessä tutkimuksessa ja kehityksessä ydinvaarassa. Valitettavasti Venäjän ja Amerikan suhteiden jyrkkä paheneminen, joka alkoi vuonna 2014, todella lopetti tällaisen vuorovaikutuksen.
Työnnä pois tai räjäytä
Ihmiskunnan käytössä oleva tekniikka tarjoaa kaksi pääasiallista tapaa puolustaa asteroideja vastaan. Ensimmäistä voidaan käyttää, jos vaara havaitaan etukäteen. Tehtävänä on ohjata avaruusalus (SC) taivaalliseen roskaan, joka kiinnitetään sen pinnalle, käynnistää moottorit ja viedä "vierailija" pois radalta, joka johtaa törmäykseen maan kanssa. Käsitteellisesti tätä menetelmää on testattu jo kolme kertaa käytännössä.
Vuonna 2001 amerikkalainen avaruusalus "Shoemaker" laskeutui asteroidille Eros, ja vuonna 2005 japanilainen luotain "Hayabusa" ei vain uppoutunut Itokawa -asteroidin pinnalle, vaan myös otti näytteitä aineestaan, minkä jälkeen se palasi turvallisesti maan päälle kesäkuussa 2010. Viestikilpailua jatkoi eurooppalainen avaruusalus "Fila", joka laskeutui komeetalle 67R Churyumov-Gerasimenko marraskuussa 2014. Kuvitelkaamme nyt, että näiden avaruusalusten sijasta näille taivaankappaleille lähetettäisiin hinaajia, joiden tarkoitus ei olisi tutkia näitä esineitä vaan muuttaa niiden liikeradaa. Sitten heidän täytyi vain saada käsiinsä asteroidi tai komeetta ja käynnistää käyttövoimajärjestelmät.
Mutta mitä tehdä tilanteessa, jos vaarallinen taivaankappale löydetään liian myöhään? On vain yksi tapa jäljellä - räjäyttää se. Tätä menetelmää on myös testattu käytännössä. Vuonna 2005 NASA onnistui rampaamaan komeetan 9P / Tempel läpäisevän iskun avaruusaluksella suorittamaan komeetan aineiden spektrianalyysin. Oletetaan nyt, että pässin sijasta käytettäisiin ydinkärkeä. Juuri tätä venäläiset tiedemiehet aikovat tehdä iskemällä Apophis -asteroidin modernisoiduilla ICBM -laitteilla, joiden on tarkoitus lähestyä Maata vuonna 2036. Muuten, vuonna 2010 Roskosmos suunnitteli jo käyttävänsä Apophista avaruusaluksen hinaajan testauspaikkana, jonka piti viedä”mukulakivi” sivuun, mutta nämä suunnitelmat jäivät toteuttamatta.
On kuitenkin olemassa seikka, joka antaa asiantuntijoille aihetta epäillä skeptisesti ydinvarauksen käyttöä asteroidin tuhoamiseksi. Tämä on se, että ei ole niin tärkeää ydinräjähdyksen vahingollista tekijää kuin ilma -aalto, mikä vähentää merkittävästi atomikaivoksen käytön tehokkuutta asteroidi / komeetta vastaan.
Jotta ydinvaraus ei menettäisi tuhoavaa voimaansa, asiantuntijat päättivät käyttää kaksoislakkoa. Osuma on Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV), jota kehitetään parhaillaan NASA: ssa. Ja tämä avaruusalus tekee sen seuraavalla tavalla: ensin se saapuu asteroidille johtavaan”kotiosuuteen”. Sen jälkeen jotain oinaan kaltaista erottuu pää -avaruusaluksesta, joka iskee ensimmäisen iskun asteroidiin. "Mukulakivelle" muodostuu kraatteri, johon ydinvarauksella varustettu avaruusalus "huutaa". Siten kraatterin ansiosta räjähdys ei tapahdu pinnalla, vaan jo asteroidin sisällä. Laskelmat osoittavat, että 300 kilotonnin pommi, joka räjähti vain kolme metriä kiinteän kappaleen pinnan alapuolelle, lisää sen tuhoavaa voimaa vähintään 20 kertaa ja muuttuu siten 6 megatonniseksi ydinvaraukseksi.
NASA on jo myöntänyt apurahoja useille Yhdysvaltain yliopistoille tällaisen "sieppaajan" prototyypin kehittämiseksi.
Tärkein amerikkalainen "guru" taistelussa asteroidien vaaraa vastaan ydinaseilla on fyysikko ja ydinaseiden kehittäjä Livermoren kansallisessa laboratoriossa David Dearborn. Hän työskentelee parhaillaan kollegoidensa kanssa W-87-taistelupään korkeassa hälytyksessä. Sen kapasiteetti on 375 kilotonnia. Se on noin kolmannes Yhdysvaltojen tuhoisimman taistelukärjen voimasta, mutta 29 kertaa tehokkaampi kuin Hiroshimaan pudonnut pommi.
NASA on julkaissut tietokonegrafiikkaa asteroidin sieppaamisesta avaruuteen ja uudelleenohjaamisen matalan maan kiertoradalle. Asteroidin "kaappaus" on suunniteltu tieteellisiin tarkoituksiin. Menestyäkseen taivaankappaleen on pyöritettävä Auringon ympäri, eikä sen koko saa olla yli yhdeksän metriä halkaisijaltaan
Harjoittelu tuhoa varten
Tuhoamisharjoitukset suorittaa Euroopan avaruusjärjestö (ESA). Vuonna 1996 löydetty asteroidi 65802 Didyma valittiin "uhriksi". Tämä on binaarinen asteroidi. Rungon halkaisija on 800 metriä ja sen ympärillä 1 kilometrin etäisyydellä pyörivän halkaisija on 150 metriä. Itse asiassa Didyme on erittäin”rauhallinen” asteroidi siinä mielessä, ettei se uhkaa maapalloa lähitulevaisuudessa. Siitä huolimatta ESA aikoo yhdessä NASAn kanssa törmätä siihen avaruusaluksella vuonna 2022, kun se on 11 miljoonan kilometrin päässä Maasta.
Suunniteltu tehtävä sai romanttisen nimen AIDA. Totta, hänellä ei ole mitään tekemistä italialaisen säveltäjän Giuseppe Verdin kanssa, joka kirjoitti samannimisen oopperan. AIDA on lyhenne sanoista Asteroid Impact & Deflection Assessment, joka tarkoittaa "Arvio asteroidin törmäyksestä ja sen muutoksesta sen liikeradassa". Ja itse avaruusalus, jonka on tarkoitus painaa asteroidi, nimettiin DART: ksi. Englanniksi tämä sana tarkoittaa "tikkaa", mutta kuten AIDA: n tapauksessa, tämä sana on lyhenne sanasta Double Asteroid Redirection Test tai "Experiment to change the direction of a double asteroid". "Dartin" pitäisi törmätä Didimiin nopeudella 22 530 kilometriä tunnissa.
Iskun seuraukset havaitsee toinen rinnakkain lentävä laite. Sitä kutsuttiin AIM: ksi, eli "kohteeksi", mutta kuten kahdessa ensimmäisessä tapauksessa, se on lyhenne: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Törmäyksen seuranta asteroidin kanssa"). Havainnon tarkoituksena ei ole vain arvioida vaikutuksen vaikutusta asteroidin liikeradalle, vaan myös analysoida spektrin alueella kaatunut asteroidimateriaali.
Mutta mihin sijoittaa asteroidien sieppaajat - planeettamme pinnalle tai maanläheiselle kiertoradalle? Kiertoradalla he ovat "valmiudessa numero yksi" torjumaan avaruuden uhkia. Tämä eliminoi riskin, joka on aina läsnä, kun avaruusalus avataan. Itse asiassa epäonnistumisen todennäköisyys on suurin käynnistyksen ja vetäytymisen vaiheessa. Kuvittele: meidän on kiireesti lähetettävä sieppaaja asteroidille, mutta kantoraketti ei kyennyt ottamaan sitä pois ilmakehästä. Ja asteroidi lentää …
Kukaan muu kuin Edward Teller itse, amerikkalaisen vetypommin "isä", vastusti kuitenkin ydinsieppaajan kiertoradan käyttöönottoa. Hänen mielestään ei voi yksinkertaisesti tuoda ydinräjähteitä maanläheiseen avaruuteen ja katsella rauhallisesti niiden pyörimistä maan ympäri. Niitä on huollettava jatkuvasti, mikä vie aikaa ja rahaa.
Kansainväliset sopimukset luovat myös tahattomia esteitä ydinasteroidien sieppaajan luomiselle. Yksi niistä on vuoden 1963 sopimus, joka kieltää ydinaseiden testit ilmakehässä, ulkoavaruudessa ja veden alla. Toinen on vuoden 1967 ulkoavaruussopimus, jossa kielletään ydinaseiden tuonti ulkoavaruuteen. Mutta jos ihmisillä on tekninen "kilpi", joka voi pelastaa heidät asteroidi-komeetta-apokalypsiltä, olisi äärimmäisen kohtuutonta antaa poliittisia ja diplomaattisia asiakirjoja heidän käsiinsä.
