AIAD, проекты по спасению Земли от астероидов

Asteroid Impact and Deflection (AIAD) — проект, созданный Европейским космическим агентством, направленный на защиту Земли от космической угрозы, продолжает собирать проекты со всего мира, которые помогут уничтожить, либо изменить траекторию движения потенциально опасных астероидов.
Особенный ажиотаж возник после падения Челябинского метеорита (Чебаркуль).

15 февраля, каменный астероид величиной с половину футбольного поля пролетел в 27,7 тыс. километров от Земли. Он стал первым астероидом такой величины, прошедшим столь близко от нашей планеты с момента начала регулярных наблюдений за космическими объектами, сообщает BBC. Расстояние, на котором небесное тело прошло от нашей планеты, почти в 14 раз ближе, чем расстояние от Земли до Луны (384,4 тыс. километров), скорость астероида – 7,8 километра в секунду. «С начала регулярных наблюдений за небом в 1990-е годы мы никогда не видели, чтобы объект такой величины проходил столь близко от Земли», — заявил управляющий программы NASA по изучению объектов на околоземной орбите Дон Йоманс. По оценкам NASA, подобные астероиды пролетают мимо Земли в среднем раз в 40 лет, а столкновения их с нашей планетой происходят в среднем раз в 1,2 тыс. лет.

А незадолго до этого, в январе, Европейское космическое агентство (ESA) разместило на своем сайте объявление о начале сбора научных предложений, касающихся воздействия на потенциально угрожающие нашей планете астероиды. Таким образом, проект AIDA (Asteroid Impact and Deflection – «Астероидное воздействие и отклонение») вступил в очередную фазу своего осуществления.

В основу проекта AIDA положен принцип «кто нам мешает, тот нам и поможет». Все просто. Выбирается пара астероидов, составляющих бинарную систему. В один из этих астероидов врезается космический аппарат. За этой коллизией наблюдает еще один космический зонд и фиксирует все детали произошедшего. Цель-максимум – так повлиять на орбиту астероида, чтобы он и своего соседа отклонил от потенциально опасной для Земли орбиты. Проект этот разрабатывается европейцами совместно с сотрудниками американской лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса.

«С точки зрения современных технологий эти проекты ничего экзотического не представляют, – пояснил в беседе с корреспондентом «НГ» Натан Эйсмонт, ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН. – Современная космическая техника позволяет это делать. Цена затрат не очень высока. Во всяком случае не выше, чем, например, доставка на Марс вездехода «Кьюриосити». Скажем, европейский проект проходит по разряду low cost. Это не такие уж и большие расходы. Пока».

Надо заметить, что Натан Эйсмонт еще и сотрудник лаборатории в Московском государственном институте электроники и математики (МИЭМ), который стал с некоторых пор подразделением НИУ Высшая школа экономики. Лаборатория эта создана в рамках программы мегагрантов и занимается как раз математическим моделированием возможных воздействий на астероиды. «Есть способ, который предложили в ИКИ РАН, – поясняет Эйсмонт. – Этот способ сейчас более подробно исследуется в лаборатории в МИЭМ НИУ ВШЭ: это когда по астероиду бьем астероидом же, но поменьше».

Про европейский проект эксперт «НГ» говорит следующее: «Он относится к способам, предлагавшимся и ранее – ударить по астероиду космическим аппаратом. Довольно подробно этот вариант рассматривал сотрудник Института прикладной математики имени В.П.Келдыша РАН, доктор физико-математических наук, профессор Вячеслав Васильевич Ивашкин. Он рассматривал различные способы разгона КА, выбора оптимальной траектории для такого удара. То есть нельзя сказать, что это совсем что-то новое. Но европейцы подошли к этому чуть более серьезно. Они от концепции хотят перейти к экспериментам. То, что ESA объявлен конкурс – это уже серьезное продвижение в реализации этого проекта».

Вообще, серьезный интерес (читай – серьезные деньги) к проблеме астероидной опасности окончательно сформировался лет 10 назад, когда был открыт знаменитый уже астероид-убийца Апофис. По разным оценкам, его размеры составляют от 270 до 390 метров, масса – 260 млн. тонн. Его шансы столкнуться с Землей в 2029 году (в пятницу, 13 апреля, когда он впервые приблизится к нашей планете) поначалу были оценены как 1 к 37.

Однако впоследствии американские исследователи исключили возможность столкновения астероида с Землей в 2029 году: Апофис пройдет рядом с нашей планетой на расстоянии около 29,5 тыс. км. Что, впрочем, тоже почти впритирку по космическим масштабам. NASA оценивает вероятность удара Апофиса в Землю в 2036 году как один шанс из 250 тыс., в 2068 году она еще меньше – 1 к 330 тыс.

Но математическая вероятность – это еще отнюдь не страховой полис.

Когда 1 июля 2002 года в небе над Боденским озером (Швейцария) столкнулись российский самолет Ту-154 и американский «Боинг-757», то некоторые эксперты заявляли, что вероятность этого была такой же, как и вероятность столкновения двух мух, летящих ночью по пустынным пересекающимся улицам. 10 февраля 2009 года над северной частью Сибири, на высоте 790 км над землей, произошло столкновение двух искусственных спутников: российского «Космос 2251» и американского Iridium 33. Даже специалисты затруднились с ходу оценить вероятность такого события – настолько она была исчезающе мала. Но все-таки событие произошло… Так что астрономы, конечно, уже прикинули и последствия столкновения с Апофисом для Земли.

Сила удара при плотности астероида 3000 кг/м3 и скорости входа в атмосферу 12,6 км/с может составить от 506 мегатонн до 1,5 гигатонны. Для сравнения: мощность взрыва Тунгусского метеорита оценивается в 2–20 мегатонн (в атмосфере тогда осталось около 1 млн. тонн пыли – 20–30% всей массы метеорита и около 30 млн. тонн окислов азота); взрыв вулкана Кракатау в 1883 году был эквивалентен примерно 200 мегатоннам.

Совсем недавно, в конце прошлого года, Апофис вновь проследовал в относительной близости от Земли – 14 млн. км. Новые расчеты показали, что вероятность его столкновения с нашей планетой снизилась до одной миллионной. То есть скорее всего не попадет он в Землю. Ни 12 апреля 2036 года, в День космонавтики, ни позже…

Естественно, у обывателя, воспитанного в условиях рыночного капитализма, возникают сомнения: не бежим ли мы впереди паровоза с этой астероидной опасностью, насколько актуальны проекты защиты от астероидной опасности или это еще один способ, с помощью которого ученые пытаются вынуть деньги из государства/государств? Оказывается, нет – беспокойство ненапрасно.

«Я так понимаю, что ваш вопрос можно переформулировать следующим образом: действительно ли астероидная опасность представляет реальную угрозу? Почему вдруг такой интерес возник, почему деньги стали выделяться, и выделяться заметно больше, чем раньше, на эти все цели? – уточняет Натан Эйсмонт. – Действительно, со времен Апофиса было получено финансирование, были созданы специальные службы, главным образом в Соединенных Штатах и в Европе. Американцы сейчас открывают несколько астероидов – опасных, как они считают – практически каждый месяц. Вот недавно обнаружили другой астероид. Имя ему еще не дали, но номер присвоили: 1999 RQ 36. И он примерно через 140–150 лет может врезаться в Землю. Уточнят ли его траекторию, скажут ли, что он тоже не попадет?»

Столкновение астероида с Землей
Компьютерное моделирование последствий столкновения крупного астероида с Землей.

С астрономией и математикой не поспоришь. Еще 20 лет назад в брошюре «Использование военных структур в рамках ООН для защиты окружающей среды», изданной ИКИ РАН, ее авторы Валентин Эткин и Сергей Родионов приводили такие данные: «Современные астрономические наблюдательные программы типа SPACEWATCH дают информацию, что каждый год на Землю попадает астероид с массой более 1000 тонн. Астероиды такой массы с размерами порядка 10 м могут быть обнаружены на больших расстояниях от Земли».

Ничего удивительного, что наиболее осведомленную часть населения Земли это обстоятельство не может не тревожить. Отсюда такое обилие проектов противоастероидных систем. Проектов порой весьма экзотических. Например, расстреливать астероиды пейнтбольными шариками, чтобы окрасить в «правильный» цвет, то есть изменить их альбедо (отражательную способность); а, следовательно, изменится и давление солнечного ветра на астероид. (Вариант – оборачивать астероиды в светоотражающую пленку.) Другой вариант – облучать астероиды лазерами… «Существует проект, который называется «гравитационный трактор»: когда космический аппарат удерживается около астероида за счет своих эффективных двигателей и тем самым изменяет – очень медленно, очень слабо! – траекторию астероида», – делает свою добавку к этому перечню Натан Эйсмонт.

И все-таки наиболее реалистичными на сегодня выглядят именно ударные методы воздействия на траекторию потенциально опасных астероидов. По словам Натана Эйсмонта, здесь первый вопрос – а удастся ли попасть в астероид космическим аппаратом? Ведь предполагается большая скорость – 5, 10 или даже больше километров в секунду.

Но сказать, что эта технология не проверена, нельзя – американцы это уже проделали в 2005 году в рамках проекта Deep Impact («Акцентированное воздействие»). Космический аппарат доставил к ядру кометы 9P/Tempel (открыта в 1867 году Эрнстом Темпелем) специальный медный ударник весом 370 кг. Этот ударник был отделен от КА и после коррекции траектории попал в ядро кометы. С основного аппарата весь этот процесс «сфотографировали» – проводился спектрографический анализ газов, образовавшихся при ударе. Это позволяет определить состав вещества астероида.

«То есть сказать, что впервые европейцы попадут в такое малое небесное тело – нельзя, – подчеркивает Эйсмонт. – Но, вы знаете, европейцы – они любят все сами проверить, пощупать, отработать технологии. То, что объявлен конкурс, – это уже серьезное продвижение в реализации проекта AIDA».

Надо сказать, вполне вовремя сделанное продвижение. Осталось не так уж и долго ждать. Ведь еще 15 октября 1992 года Международный астрономический союз разослал циркуляр с предупреждением, что комета Свифта–Таттла может попасть в Землю при следующем прохождении 14 августа 2126 года. «Реально можно будет встретить комету Свифта–Таттла в районе Сатурна за четыре года до ее предполагаемого соударения с Землей, – пишут Валентин Эткин и Сергей Родионов. – Необходимый ядерный заряд оценивается в 10–100 Мт. Если же организовать встречу в 2126 году, когда комета будет находиться на минимальном расстоянии от Солнца за 15 дней до попадания на Землю, то при этом ядерный заряд должен быть примерно в 100 раз мощнее».

Нет, лучше уж пораньше…

http

(793)