Asteroidin putoaminen maan päälle on yksi tieteiskirjallisuudessa käytettävän maailmanloppun perusskenaarioista. Jotta fantasioista ei tule todellisuutta, ihmiskunta on valmistautunut etukäteen suojautumaan tällaiselta uhalta, ja joitakin suojausmenetelmiä on jo kehitetty käytännössä. On mielenkiintoista, että Yhdysvaltojen ja Venäjän federaation tutkijoiden lähestymistavoilla on eroja.
Tänään, 8. maaliskuuta 2016, noin 22000 kilometrin etäisyydellä maasta (14000 kilometriä geostationaaristen satelliittien kiertoradan alapuolella) ohittaa asteroidi 2013 TX68, jonka halkaisija on 25-50 metriä. Sen kiertorata on epätasainen, huonosti ennustettavissa. Myöhemmin se tulee maapallolle vuonna 2017 ja sitten - vuosina 2046 ja 2097. Todennäköisyys, että tämä asteroidi putoaa Maan päälle, on häviävän pieni, mutta jos näin tapahtuu, räjähdysaalto on kaksi kertaa voimakkaampi kuin Tšeljabinskin meteoriitin räjähdys vuonna 2013.
Joten vuosi 2013 TX68 ei aiheuta erityistä vaaraa, mutta planeettamme asteroidiuhka ei rajoitu tähän suhteellisen pieneen "mukulakiviin". Vuonna 1998 Yhdysvaltain kongressi käski NASAa havaitsemaan kaikki maapallon lähellä olevat asteroidit, jotka kykenivät uhkaamaan sitä jopa yhden kilometrin pituudelta. NASAn luokittelun mukaan kaikki pienet elimet, komeetat mukaan luettuina, jotka lähestyvät aurinkoa vähintään 1/3 tähtitieteellisestä yksiköstä (AU), kuuluvat "lähellä olevaan" luokkaan. Muistakaa, että mm. Onko etäisyys maasta aurinkoon, 150 miljoonaa kilometriä. Toisin sanoen, jotta "vierailija" ei aiheuta huolta maanmaalaisten keskuudessa, hänen ja planeettamme ympärysmittaisen 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 pääsi WISE-avaruusteleskoopilla saatujen havaintojen tulosten perusteella siihen tulokseen, että planeettamme ohi kulkee säännöllisesti vähintään 4700 asteroidia, joiden koko on vähintään 100 metriä. Tutkijat pystyivät löytämään vain 30% niistä. Ja valitettavasti tähtitieteilijät onnistuivat löytämään vain yhden prosentin 40 metrin asteroidista ajoittain "kävellen" lähellä maapalloa.
Kuten tutkijat uskovat, aurinkokunnassa "vaeltaa" jopa miljoona maapallon lähellä olevaa asteroidia, joista luotettavasti on löydetty vain 9600. Jos 100-150 metrin kokoinen "mukulakivi" kulkee 0,05 AU: n etäisyydellä. planeetaltamme (joka on noin 20 maa-kuu-etäisyyttä, toisin sanoen 7,5 miljoonaa kilometriä), se kuuluu automaattisesti "mahdollisesti vaarallisten esineiden" luokkaan NASA: n luokituksen mukaan. Amerikan ilmailu- ja avaruusjärjestöllä on tällä hetkellä noin 1600 tällaista yksikköä.
Kuinka suuri vaara on
Mainosvideo:
Todennäköisyys, että suuri taivaallinen "roskat" putoaa maahan, on hyvin pieni. Uskotaan, että jopa 30 metrin pituisten asteroidien tulisi palaa tiheissä ilmakerroksissa matkalla planeetan pintaan tai ainakin romahtaa pieniksi paloiksi.
Tietysti paljon riippuu materiaalista, josta avaruusramppi "tehdään". Jos se on "lumipallo" (komeetan fragmentti, joka koostuu kivistä, maaperästä, raudasta leikkaavasta jäästä), niin jopa suuren massan ja koon kanssa se todennäköisesti "pop" kuin Tunguskan meteoriitti jossain korkealla ilmassa. Mutta jos meteoriitti koostuu kivistä, raudasta tai rauta-kivi-seoksesta, sillä on myös pienempi koko ja massa kuin "lumipallolla", sillä on paljon enemmän mahdollisuuksia päästä maapallolle.
Mitä tulee jopa 50 metrin poikki oleviin taivaankappaleisiin, ne, kuten tiedemiehet uskovat, "vierailevat" planeetallamme enintään kerran 700-800 vuoden välein, ja jos puhumme 100 metrin kutsumattomista "vieraille", niin "vierailujen" tiheys vähintään 3000 vuoden ajan. 100 metrin pituinen katkelma on kuitenkin taattu allekirjoittamaan tuomio metropolille, kuten New York, Moskova tai Tokio. Jätteet, jotka ovat kooltaan 1 kilometri (taattu alueellinen katastrofi, lähestymässä maailmanlaajuista katastrofia) ja enemmän, putoaa maapallolle useammin kuin kerran usean miljoonan vuoden välein, ja jopa 5 kilometriä suurempia jättiläisiä - kerran useita kymmeniä miljoonia vuosia.
Hyviä uutisia tässä mielessä kertoi Internet-resurssi Universetoday.com. Havaijin ja Helsingin yliopistojen tutkijat, jotka tarkkailivat asteroideja pitkään ja arvioivat niiden lukumäärää, tulivat mielenkiintoiseen ja lohduttavaan johtopäätökseen maanmiehille: taivaalliset "roskat" viettävät riittävästi aikaa Auringon lähellä (vähintään 10 aurinkoläpimitan etäisyydellä) tuhoaa valaisimemme.
Totta, suhteellisen äskettäin tutkijat alkoivat puhua niin sanottujen "kentaurien" - jättimäisten komeettojen, joiden koko on halkaisijaltaan 100 kilometriä, aiheuttamasta vaarasta. Ne ylittävät Jupiterin, Saturnuksen, Uranuksen ja Neptunuksen kiertoradat, niillä on erittäin arvaamattomat liikeradat, ja yhden näiden jättiläisten planeettojen painovoimakenttä voi ohjata planeettamme kohti.
Ennakkovaroitettu on käsivarsi
Ihmiskunnalla on jo tekniikoita suojautumiseen asteroidi-komeetan vaaroilta. Mutta ne ovat tehokkaita vain, jos maata uhkaava taivaallinen fragmentti havaitaan etukäteen.
NASA: lla on "Maa lähellä olevien esineiden etsintäohjelma" (jota kutsutaan myös Spaceguardiksi, joka käännetään "avaruuden vartijaksi"), joka käyttää kaikkia viraston käytettävissä olevia avaruusvalvontakeinoja. Ja vuonna 2013 intialainen PSLV-kantoraketti laukaisi maapallon lähelle kiertoradalle ensimmäisen Kanadassa suunnitellun ja rakennetun avaruusteleskoopin, jonka tehtävänä on seurata avaruutta. Sen nimi oli NEOSSat - Near-Earth Object Surveillance Satellite, joka tarkoittaa "Satelliitti lähellä maapalloa sijaitsevia esineitä". Vuosina 2016-2017 odotetaan, että yhdysvaltalainen kansalaisjärjestö B612 on luonut toisen avaruus "silmän", nimeltään Sentinel.
Toimii avaruusvalvonnan ja Venäjän aloilla. Lähes välittömästi Tšeljabinskin meteoriitin putoamisen jälkeen helmikuussa 2013 Venäjän tiedeakatemian tähtitieteen instituutin työntekijät ehdottivat "venäläisen järjestelmän luomista avaruusuhkien torjumiseksi". Tämä järjestelmä edustaisi vain monimutkaisia keinoja ulkoavaruuden tarkkailemiseksi. Sen ilmoitettu arvo oli 58 miljardia ruplaa.
Ja äskettäin tuli tunnetuksi, että konetekniikan tutkimuksen keskusinstituutti (TsNIIMash) aikoo uuden liittovaltion avaruusohjelman puitteissa vuoteen 2025 asti luoda keskuksen, joka varoittaa avaruusuhkista asteroidi-komeetan vaaratilanteessa. "Nebosvod-S" -kompleksin käsitteeseen kuuluu kahden tarkkailusatelliitin sijoittaminen geostationaaliselle kiertoradalle ja kaksi muuta maapallon vallankumouksen kiertoradalle Auringon ympäri.
TsNIIMash-asiantuntijoiden mukaan näistä laitteista voi tulla "avaruuseste", jonka läpi ei käytännössä mikään vaarallinen asteroidi, jonka mitat ovat useita kymmeniä metrejä, lentää huomaamatta. "Tällä konseptilla ei ole analogeja, ja siitä voi tulla tehokkain vaarallisten taivaankappaleiden havaitsemiseksi, joiden läpimenoaika on enintään 30 päivää ennen kuin ne saapuvat maapallon ilmakehään", TsNIIMashin lehdistöpalvelu totesi.
Palvelun edustajan mukaan instituutti osallistui vuosina 2012-2015 kansainväliseen NEOShield-projektiin. Osana hanketta Venäjää kehotettiin kehittämään järjestelmä asteroidien taipumiseksi, joka voi uhata maapalloa avaruudessa käytetyillä ydinräjähdyksillä. Myös Venäjän ja Yhdysvaltojen välinen yhteistyö hahmoteltiin tällä alalla. 16. syyskuuta 2013 Wienissä Rosatomin pääjohtaja Sergei Kiriyenko ja Yhdysvaltain energiaministeri Ernst Moniz allekirjoittivat Venäjän federaation ja Yhdysvaltojen välisen sopimuksen tieteellisen tutkimuksen ja kehityksen yhteistyöstä ydin- ja energia-alalla, mikä loi edellytykset kahden maan asiantuntijoiden vuorovaikutukselle vaara. Valitettavasti Venäjän ja Amerikan välisten suhteiden jyrkkä paheneminen, joka alkoi vuonna 2014, tosiasiassa lopetti tällaisen vuorovaikutuksen.
Työnnä pois tai räjäytä
Ihmiskunnan käytettävissä oleva tekniikka tarjoaa kaksi pääasiallista tapaa puolustautua asteroideilta. Ensimmäistä voidaan käyttää, jos vaara havaitaan etukäteen. Tehtävänä on ohjata avaruusalus (SC) taivaanjätteisiin, jotka kiinnittyvät sen pintaan, käynnistää moottorit ja viedä "vierailija" pois radalta, joka johtaa törmäykseen maan kanssa. Käsitteellisesti tätä menetelmää on testattu jo kolme kertaa käytännössä.
Vuonna 2001 amerikkalainen Shoemaker-avaruusalus laskeutui Eros-asteroidille, ja vuonna 2005 japanilainen koetin "Hayabusa" upposi paitsi Itokawan asteroidin pinnalle, mutta otti myös näytteitä sen aineesta, minkä jälkeen se palasi turvallisesti Maan päälle kesäkuussa 2010. Viestikilpailua jatkoi eurooppalainen avaruusalus "Fila", joka laskeutui 67R Churyumov-Gerasimenkon komeetalle marraskuussa 2014. Kuvittele nyt, että näiden avaruusalusten sijasta näihin taivaankappaleisiin lähetettäisiin hinaajia, joiden tarkoituksena ei olisi tutkia näitä esineitä, vaan muuttaa niiden liikerata. Sitten heidän piti vain saada käsiinsä asteroidi tai komeetta ja käynnistää työntövoimajärjestelmänsä.
Mutta mitä tehdä tilanteessa, jos vaarallinen taivaankappale löydetään liian myöhään? On vain yksi tapa jäljellä - räjäyttää se. Tätä menetelmää on testattu myös käytännössä. Vuonna 2005 NASA törmäsi komeetta 9P / Tempelia onnistuneesti Penetrating Impact -avaruusaluksella komeettisen aineen spektrianalyysin suorittamiseksi. Oletetaan nyt, että oinan sijasta käytettäisiin ydinkärkeä. Juuri näin venäläiset tutkijat ehdottavat iskemällä Apophiksen asteroidin modernisoiduilla ICBM-moduuleilla, joiden on tarkoitus lähestyä maapalloa vuonna 2036. Muuten, vuonna 2010 Roskosmos suunnitteli jo Apophiksen käyttämistä avaruusaluksen hinaajan testauskenttänä, jonka piti viedä "mukulakivi" sivuun, mutta nämä suunnitelmat jäivät täyttämättä.
On kuitenkin olosuhteita, jotka antavat asiantuntijoille syytä osoittaa skeptisyyttä ydinpanoksen käytöstä asteroidin tuhoamiseen. Tästä puuttuu niin tärkeä ydinräjähdyksen vahingoittava tekijä kuin ilma-aalto, mikä vähentää merkittävästi atomikaivoksen käytön tehokkuutta asteroidia / komeettaa vastaan.
Asiantuntijat päättivät käyttää kaksinkertaista lakkoa estääkseen ydinpanoksen tuhoavan voimansa menettämisen. Hitti on NASA: n parhaillaan kehitteillä oleva hypervelocity asteroid Intercept Vehicle (HAIV). Ja tämä avaruusalus tekee sen seuraavalla tavalla: ensinnäkin se tulee asteroidiin johtavaan "kotijohtoon". Sen jälkeen pää avaruusaluksesta erottuu jotain oinasta, joka iski asteroidiin ensimmäisen iskun. "Mukulakivelle" muodostetaan kraatteri, johon ydinvaruksella varustettu pääavaruusalus "huusi". Siten kraatterin ansiosta räjähdys ei tapahdu pinnalla, vaan jo asteroidin sisällä. Laskelmat osoittavat, että 300 kilotonnin pommi, joka räjäytetään vain kolme metriä kiinteän rungon pinnan alapuolella, lisää sen tuhoavaa voimaa vähintään 20 kertaa, jolloin siitä tulee6 megatonin ydinpommiin.
NASA on jo myöntänyt apurahoja useille Yhdysvaltain yliopistoille tällaisen sieppaimen prototyypin kehittämiseksi.
Tärkein amerikkalainen "guru" taistelussa asteroidivaaraa vastaan ydinkärillä on fyysikko ja ydinaseiden kehittäjä Livermoren kansallisessa laboratoriossa David Dearborn. Hän työskentelee parhaillaan kollegoidensa kanssa hälytyksessä W-87-taistelupäästä. Sen kapasiteetti on 375 kilotonnia. Se on noin kolmasosa tuhoisimman taistelupään voimasta, joka on tällä hetkellä käytössä Yhdysvalloissa, mutta 29 kertaa voimakkaampi kuin Hiroshimalle pudonnut pommi.
Harjoitus tuhoa varten
Tuhoamisharjoituksen johtaa Euroopan avaruusjärjestö (ESA). Asteroidi 65802 Didyme, joka löydettiin vuonna 1996, valittiin "uhriksi". Se on binäärinen asteroidi. Päärungon halkaisija on 800 metriä ja sen ympärillä 1 km: n etäisyydellä pyörivän halkaisija on 150 metriä. Itse asiassa Didyme on hyvin "rauhallinen" asteroidi siinä mielessä, että siitä ei tule uhkaa maapallolle lähitulevaisuudessa. ESA aikoo kuitenkin yhdessä NASA: n kanssa törmätä sitä avaruusaluksella vuonna 2022, kun se on 11 miljoonaa kilometriä maasta.
Suunniteltu tehtävä sai romanttisen nimen AIDA. Totta, hänellä ei ole mitään tekemistä italialaisen säveltäjän Giuseppe Verdin kanssa, joka kirjoitti saman nimisen oopperan. AIDA on lyhenne sanoista Asteroid Impact & Deflection Assessment, joka tarkoittaa "Asteroidin kanssa tapahtuneen törmäyksen ja sen jälkimuutoksen arviointi". Ja itse avaruusalus, jonka on tarkoitus lyödä asteroidia, nimettiin DARTiksi. Englanniksi tämä sana tarkoittaa "tikkaa", mutta kuten AIDA: n tapauksessa, tämä sana on lyhenne sanoista Double Asteroid Redirection Test tai "Kokeile kaksinkertaisen asteroidin liikkumissuunnan muuttamiseksi". "Dartin" on törmättävä Didimiin nopeudella 22 530 kilometriä tunnissa.
Iskun seuraukset havaitsee toinen rinnakkain lentävä laite. Sitä kutsuttiin AIMiksi, eli "kohteeksi", mutta kuten kahdessa ensimmäisessä tapauksessa, se on lyhenne: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Törmäyksen seuraaminen asteroidilla"). Havainnon tarkoituksena ei ole vain arvioida vaikutuksen vaikutusta asteroidin liikeradalle, vaan myös analysoida pudotettua asteroidiainetta spektrialueella.
Mutta mihin asteroidien sieppaimet sijoitetaan - planeettamme pinnalle tai maapallon kiertoradalle? Kiertoradalla he ovat "valmiita numero yksi" torjumaan avaruudesta tulevia uhkia. Tämä eliminoi riskin, joka on aina olemassa avattaessa avaruusalusta avaruuteen. Todellakin vikaantumisen todennäköisyys on suurin laukaisu- ja vetäytymisvaiheessa. Kuvittele: meidän on pikaisesti lähetettävä pysäyttäjä asteroidille, mutta kantoraketti ei voinut viedä sitä ilmakehästä. Ja asteroidi lentää …
Kukaan muu kuin amerikkalainen vetypommin "isä", Edward Teller itse, kuitenkin vastusti ydinsulkulaitteiden kiertorata-asennusta. Hänen mielestään on mahdotonta yksinkertaisesti tuoda ydinräjähteitä maapallon avaruuteen ja tarkkailla rauhallisesti, kuinka ne pyörivät maapallon ympäri. Heitä on huollettava jatkuvasti, mikä vie aikaa ja rahaa.
Kansainväliset sopimukset luovat myös tahattomia esteitä asteroidien ydinsulkulaitteiden kehittämiselle. Yksi niistä on vuoden 1963 sopimus, jolla kielletään ydinaseiden testaus ilmakehässä, ulkoavaruudessa ja veden alla. Toinen on vuoden 1967 avaruussopimus, joka kieltää ydinaseiden tuomisen avaruuteen. Mutta jos ihmisillä on tekninen "kilpi", joka voi pelastaa heidät asteroidi-komeetan apokalypseistä, olisi äärimmäisen kohtuutonta antaa poliittisia ja diplomaattisia asiakirjoja heidän käsiinsä.