Земля – Апофис: опасное сближение
Астрономы всего мира не прекращают своих наблюдений за полетом Апофиса, астероида, который через некоторое время приблизится на совсем незначительное расстояние к Земле.
Несколько лет назад сообщение об этом сближении очень взволновало общественность, однако в настоящее время люди о нем практически не вспоминают. Зато хорошо помнят специалисты.
Впервые опасный астероид был открыт американскими астрономами из национальной обсерватории «Кит-Пик», которая находится в Аризоне. Само название его говорит за себя, ведь астероид назвали Апофисом, а именно так назывался древнегреческий бог разрушения и мрака. Этот бог изображался в виде огромного змея-разрушителя, который жил в подземном мире и оттуда пытался уничтожить Солнце, в то время как оно совершает ночной переход. Необходимо отметить, что выбор подобного имени для астероида вполне оправдан и традиционен, ведь с самого начала все небесные тела называли именами древних богов, а уж затем только начали называть именами реально существовавших исторических персонажей.
Ученые установили, что астероид раз в семь лет пересекает околоземную орбиту, при этом с каждым новым «посещением» он все больше сокращает расстояние к планете. По словам экспертов, Апофис приблизится на расстояние чуть более 35 тысяч километров в апреле 2029 года, а столкнуться с Землей он может в 2036 году.
Немногим ранее, в начале 2011 года, на одной из научных конференций, проходивших в Москве, сотрудником Санкт-Петербургского Государственного Университета Леонидом Соколовым была названа даже наиболее вероятная дата столкновения, а именно 13 апреля 2036 года. В то же время ученым пока не удалось определить, где именно будет находиться точка соударения. Но все-таки существуют определенные предположения, выдвинутые Директором Института астрономии Российской Академии Наук Борисом Шустовым. По его словам, астероид может столкнуться с Землей в зоне от Урала, по границе России, Монголии и Казахстана, через воды Тихого океана, Центральноамериканские территории, воды Атлантики и до африканского побережья. Кроме того, точно спрогнозировать орбиту астероида не так-то просто. Дело в том, что существует эффект Ярковского, суть которого заключается в существовании небольшой, но эффективной силы. Она проявляется в том, что с одной стороны астероид излучает больше тепла, чем с другой. Когда астероид отворачивается от Солнца, он начинает излучать тепло, накопленное в верхних слоях. Таким образом, появляется небольшая реактивная сила, которая действует в противоположном потоку тепла направлении. Ученые даже не предполагают, как именно этот эффект может сказаться на траектории Апофиса, о котором неизвестно практически ничего – ни скорость вращения, ни направление оси, по которой он вращается. А ведь именно эти параметры необходимы для определения эффекта Ярковского.
Но российские ученые спешат успокоить общественность, заявляя о том, что вероятность удара очень мала, она составляет примерно 1 к 100 тысячам. Причина такой уверенности ученых в относительной безопасности Апофиса для Земли кроется в том, что им удалось более точно определить его орбиту. В то же время ученые не исключают и того, что даже в том случае, если в 2036 году столкновения не будет, это вполне может произойти в последующие годы. При этом российские астрономы полагаются на результаты исследований НАСА, согласно котором в этом столетии ожидается порядка 11 столкновений с планетой, причем 4 из этих соударений может произойти до 2050 года.
Если все-таки столкновение Апофиса и Земли произойдет, человечеству угрожает смертельная опасность. Несмотря на то что сам по себе астероид небольшой, (его диаметр составляет порядка 270-320 метров) удар объекта с массой в несколько десятков миллионов тонн о поверхность планеты на огромной скорости (около 50 тысяч километров в час) может стать причиной взрыва, мощность которого будет равна 506 мегатонн. Таким образом, в случае «контакта» энергетику взрыва можно будет сравнить с детонацией всего ядерного оружия, которое существует на планете. Поражающие факторы будут аналогичными последствиям взрыва ядерного оружия, за исключением того, что будет отсутствовать радиация.
В то же время российские ученые утверждают, что согласно проведенным исследования вероятность гибели от столкновения с астероидом составляет примерно 1 к 200 тысячам.
Необходимо отметить, что на сегодняшний день под пристальным вниманием отечественных и американских ученых находится более 830 потенциально опасных астероидов, причем среди них есть и большие по размеру, чем Апофис. Поэтому столкновение с любым из них может полностью уничтожить планету. По словам Бориса Шустова, к наиболее опасным относится недавно открытый астероид, с которым планета может столкнуться через восемь сотен лет. «Радует» только то, что небесные объекты подобных размеров появляются в пределах Земли один раз на десятки миллионов лет.
В настоящее время, по словам ученых, существует порядка 7 тысяч небесных объектов, которые сближаются с планетой Земля, из них примерно седьмая часть потенциально опасные. Вместе с тем американские астрономы утверждают, что после 2029 года у человечества будет достаточно времени для того, чтобы немного сдвинуть Апофис с его орбиты таким образом, чтобы он не попал в так называемую «гравитационную скважину», то есть поле, которое находится на подступах к планете и которое может направить астероид прямо на нее. Поэтому было предложено несколько методов сдвига небесного объекта с его обриты, в частности: мощный лобовой удар, изменение орбиты при помощи ракетного двигателя, используемого в качестве «тягача». Кроме того, можно попробовать изменить траекторию астероида при помощи подрыва ядерного заряда на его поверхности.
Как утверждает ведущий научный сотрудник Института астрономии Российской АН доктор физико-математических наук Александр Багров, на сегодняшний день человечество создало более 40 различных средств для борьбы с различными небесными объектами, представляющими опасность планете. Наиболее обсуждаемыми являются два варианта – российский, который предполагает размещение радиомаяка на астероиде, и американский, который предполагает ядерную атаку Апофиса в случае его критического сближения с Землей.
Кроме того, существуют и другие не менее интересные разработки. Так, в частности, Европейский Союз планирует выделить порядка 4 миллионов евро на трехлетний проект под названием NEO-Shield. В рамках данного проекта примут участие ученые из шести государств, которые должны разработать различные способы защиты от потенциально опасных небесных объектов. Еще определенную сумму средств (около 1,8 миллионов евро) выделят европейские НИИ и предприятия, связанные с аэрокосмической промышленностью. К слову сказать, именно эти структуры активно поддержали инициативу Евросоюза, потому как ранее он деньги на подобные исследования не выделял. По времени финансирование совпало с урезанием американского государственного бюджета для космической отрасли. Таким образом, с точки зрения теоретических разработок, европейцы могут чувствовать гордость по поводу того, что именно им выпала почетная миссия спасения планеты. Но в то же время практического осуществления разработанных стратегий этот проект не предполагает.
По словам представителей аэрокосмической европейской компании Astrium, строительство настоящего щита против астероидов потребует вложения значительных средств (порядка 300 миллионов евро), а такой суммы европейцы не имеют. Кстати, именно по причине отсутствия денег и не был доведен до логического завершения проект «Дон Кихот», суть которого состояла в том, чтобы отправить к Идальго (еще один опасный астероид) спутник-таран с целью изменения траектории движения последнего.
Российские астрономы также не отстают, но их исследования по обнаружению потенциально опасных небесных объектов ведутся только в рамках научно-исследовательских работ НИИ. Так, в одном из российских НИИ, ракетном центре имени Макеева, в данное время проводится разработка двух космических аппаратов, предназначенных для борьбы с астероидами. Один из них – «Каисса» - призван выполнять разведывательные функции, в частности, оценивать химический состав, структуру, траекторию движения астероидов. Другой – «Капкан» - ударный аппарат, на борту которого находится нескольких ядерных боеголовок. Напомним, ранее от ученых центра поступали предложения уничтожить все потенциально опасные объекты при помощи ядерного оружия. При этом доставку боеголовок осуществлять при помощи ракетоносителей «Союз-2» и «Русь-М».
Но все же в настоящее время Америка удерживает первые позиции в вопросах исследования потенциально опасных небесных тел. На территории США находится несколько наиболее крупных центров, выявляющих малые планеты и космические угрозы. Таким образом, они получают 99 процентов всей информации по данному вопросу.
При этом американские ученые стараются перекрыть доступ другим государствам к данным их исследований. Так, к примеру, в 2000-м году они запретили российским ученым пользоваться результатами своих наблюдений за геостационарной орбитой, а спустя 9 лет – и данными о наблюдении входа болидов в земную атмосферу. В таких условиях Россия просто должна создать свою программу наблюдения за потенциально опасными объектами и стремиться к сотрудничеству с другими государствами. Кроме того, в Роскосмосе опасаются, что в связи с предположительным столкновением Земли и Апофиса в мире может начаться новая гонка вооружений, конечным результатом которой будет создание новейших средств вооруженного противостояния не только на планете, но и на околоземной орбите.
Если говорить об американских разработках в данной области, то нельзя оставить без внимания проект, уникальный по своей сути - Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV). Суть его заключается в создании ядерного перехватчика астероидов. По большому счету, можно говорить о том, что это программа, разработанная НАСА, направлена на создание технологий защиты планеты от возможных последствий удара астероида. HAIV сам по себе – это космический аппарат, который при помощи кинетической энергии сможет проникнуть внутрь астероида, а затем должна сработать ядерная бомба. Таким образом, произойдет либо полное разрушение небесного объекта, либо же его удастся сдвинуть с траектории. В это же время обломки не будут опасны для Земли. Данная технология, как предполагается, станет наиболее эффективной в борьбе против астероидов – менее чем за десять лет до столкновения аппарат сможет реагировать на угрозу.
Он будет осуществлять прямой перехват небесного тела по примеру перехватчика EKV системы противоракетной обороны США. Технологии самонаведения с использованием оптических систем и наведения на первых участках траектории отработаны в достаточной степени, однако имеются определенные проблемы. Так, к примеру, если учитывать, что скорость столкновения аппарата с астероидом составит примерно 10-30 километров в секунду, то аппарату не хватит кинетической энергии для того, чтобы уничтожить астероид. Дело в том, что современные технологии еще не достигли того уровня развития, при котором ядерное устройство можно было бы подорвать на большой скорости, поскольку при ударе компоненты этого устройства будут полностью разрушены, и взрыва попросту не будет.
Именно поэтому разработчики проекта спроектировали специальную носовую часть, которая будет отделяться и которая должна пробить в астероиде, грубо говоря, дырку, чтобы перехватчик с ядерной бомбой мог безопасно войти вглубь астероида. Если расчеты специалистов НАСА оправдаются, то ядерный взрыв будет иметь мощность порядка 6 мегатонн.
Определенный интерес вызывает и проект компании из Соединенных Штатов SEI. Суть его заключается в том, чтобы запустить на астероид маленьких роботов. Они должны зарываться в поверхность объекта, выбрасывать породу в космос и таким образом изменять траекторию его движения.
Еще одна американская некоммерческая структура - B612 Foundation, в состав которой вошли ученые и бывшие астронавты НАСА, предлагает в 2017-2018 годах запустить в космос свой инфракрасный телескоп, который будет искать и отслеживать потенциально опасные астероиды. Название организации позаимствовано из литературы, из рассказа А. де Сент-Экзюпери «Маленький принц». Все, кто входит в его состав, убеждены в том, что американские астрономы уделяют недостаточно внимания небольшим астероидам, отдавая предпочтение изучению больших объектов, диаметр которых составляет не менее одного километра. Их телескоп, наоборот, призван отслеживать небольшие небесные объекты. Телескоп Sentinel будет находиться на околоземной орбите порядка 5,5 лет на расстоянии 50-270 миллионов километров от планеты. Таким образом, предполагается, что за весь период своего пребывания в космосе телескоп должен найти около 90 процентов всех небольших астероидов, диаметр которых более 150 метров. Для реализации проекта необходимо несколько сотен миллионов долларов.
Существуют и международные разработки. Так, совсем недавно была разработана технология «покраски» небесных объектов, которая призвана защитить планету от потенциальной угрозы. Ученые из Техасского Университета совместно с исследовательским центром Эймса (НАСА) и научным центром правителя Саудовской Аравии Абдель Азиза внесли свой вклад в развитие противоастероидных технологий. Они предложили изменить траектории движения астероидов без использования ядерного оружия. Суть их технологии заключается в том, чтобы повлиять на движение небесного объекта за счет изменения его отражательной способности. Для этого необходимо при помощи специального беспилотного космического аппарата нанести на поверхность астероида краску (либо светлую, либо темную). При этом активно начнет действовать эффект Ярковского. Поскольку реактивная сила, которая возникает под его воздействием, очень мала, то при помощи контрастных красок ее можно заметно увеличить. Испробовать свой метод ученые хотят на Апофисе. В самом начале миссии, получившей название Apophis Mitigation Technology Mission (AMTM), предполагается отправить разведчик небольших размеров для определения параметров астероида. Затем к нему должен отправиться космический аппарат, оснащенный электростатическим агрегатом для покраски, который и покроет некоторые участки Апофиса краской. По словам ученых, это даст возможность изменить альбедо астероида и отклонить траекторию его движения примерно на три градуса.
Использованы материалы:
http://nvo.ng.ru/printed/273107
http://galspace.spb.ru/index129.html
http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1304&tx_ttnews%5Btt_news%5D=581&cHash=59aae60531287d16da6641bf2e7259ba
Информация