Астероиды угрожающие земле. Российские ученые предупредили об угрозе столкновения земли с астероидом Потенциально опасные астероиды для земли список
Как бы скептически люди не относились к голливудскому сюжету о падении гигантского астероида на Землю, все же космос может таить серьезную опасность для нашей планеты. Наиболее реальная угроза, по большому счету, исходит именно из глубин необъятной Вселенной.
Учеными было установлено, что в истории планеты неоднократно происходили столкновения с астероидами, причем с довольно серьезными последствиями. Этим объясняется внимание ученых к опасным астероидам. К таким астероидам относятся те, гипотетическое столкновение которых с нашей планетой может привести к гибели человечества. Так, учеными НАСА было выявлено свыше 150 небесных тел, которые несут для человеческой цивилизации потенциальную угрозу.
Тема «атаки астероидов» относительно недавно стала занимать ученых. Так, падения метеоритов вплоть до второй половины 18 века принимались за обман зрения. Специалисты еще в 1960-х годах пытались объяснить появление кратеров «земными» причинами. Сейчас их космическое происхождение не вызывает никаких сомнений.
Так, гибель динозавров записана на «совесть» астероида, диаметр которого был около 15 километров. 65 миллионов лет назад столкновение с этим астероидом вместе с динозаврами отправило на тот свет около 85% видов растений и животных. В результате падения этого гигантского астероида образовался кратер, диаметр которого составил 200 километров. Миллиарды тонн водяного пара и пыли, а также пепел и сажа от чудовищного пожара поднялись в атмосферу. Все это на многие месяцы затмило солнечный свет. Это могло привести к катастрофическому падению температуры на Земле.
Есть множество предсказаний и фактов, которые указывают на конец света в 2012 году. Но как именно это произойдет, никто не знает. Земля является всего лишь крошкой во Вселенной, которая появилась в результате взаимодействия космических тел, и не исключено, что также и исчезнет. Падение астероида, вероятнее всего, не разрушит саму планету, но избавит ее от людей, животных и растений, т.е. от жизни. Разлетится ли Земля на множество обломков? Или, может, превратится в Марс? Пока на этот счет можно лишь строить предположения, опираясь на данные, которыми с широкой общественностью делится НАСА.
Астероиды и кометы часто пролетают в достаточно опасной близости с Землей, и даже самое незначительное нарушение их траектории может привести к непредсказуемым последствиям. Так, если комета упадет на ледники, она станет причиной их таяния, глобального потепления, а также наводнений. Некоторые ученые утверждают, что за всю историю планеты Земля она около 6-ти раз сталкивалась с астероидом. Свидетельствуют об этом кратеры, происхождение которых можно объяснить только падением астероида на Землю.
Последствия от падения астероида могут быть самыми разными. Все зависит от размера астероида, места, в котором он упадет, и от скорости его движения. Так, к примеру, астероид диаметром около 500 км приведет к гибели всего живого на Земле, причем в течение суток. Ударная сила вызовет огненную бурю, которая сметет все живое на своем пути. Меньше чем за сутки волна смерти обогнет планету и уничтожит на ней все живое. Вполне вероятно, что простейшие организмы выживут и начнут заново процесс эволюции на Земле.
Астероид, имеющий меньший диаметр, при падении в океан может стать причиной гигантского цунами высотой до 100 метров. Такая волна может смыть с лица планеты километры прибрежной зоны. Такое цунами, ко всему прочему, может вызвать ряд техногенных катастроф. Если же астероид упадет на какой-нибудь материк, то он сразу разрушит гигантскую часть суши. Все живое на планете в результате погибнет.
Стоит ли ожидать такого конца света? Эми Майнцер, один из работников Лаборатории реактивного движения НАСА, утверждает, что около Земли на данный момент вращаются сотни астероидов, способных уничтожить на планете все живое. Шансы столкновения планеты с астероидом, по данным вычислений, сейчас невелики. Однако нельзя быть полностью в этом уверенным, так как космос абсолютно непредсказуем. Возможно, опасный астероид именно в эту минуту летит к Земле. Технологии сейчас довольно быстро развиваются, однако, несмотря на это, пока еще нет системы, которая смогла бы дать точную информацию относительно движения всех космических тел. Но чтобы представить всю мощь потенциальной опасности, достаточно посмотреть расположение пояса астероидов относительно нашей планеты.
К поясу ближе всего расположен Марс. На данный момент есть очень много доказательств того, что на этой планете когда-то была жизнь, но по неизвестным причинам она погибла. Наиболее вероятной версией гибели является падение астероида. Образовавшаяся при ударе мощная волна уничтожила все живое. Следующей жертвой вполне может стать Земля, так как она находится довольно близко к поясу астероидов.
Такие ученые, как Моррисон и Чапман, утверждают, что раз в 500 тысяч лет на планете происходит глобальная катастрофа из-за падения астероидов. По статистике астероиды размером от 10 километров падают каждые 100 миллионов лет. Они почти не оставляют человечеству и животному миру шансов на выживание. Ученые считают, что если в наше время произойдет такое столкновение, погибнет все человечество. По предположениям специалистов, самая большая угроза исходит от небесных тел, имеющих среднюю величину. По подсчетам экспертов за 500 тысяч лет в результате падений таких тел погибло больше миллиарда людей. Земля постоянно подвергалась бомбардировкам со стороны космоса.
В настоящее время, по расчетам ученых, наиболее опасными для нашей планеты являются такие астероиды, как астероид YU 55, Эрос, Веста и Апофис. О том, что существует реальная угроза из космоса, заговорили лишь тогда, когда обнаружили астероид Апофис. Диаметр его составляет примерно 270 метров, а вес около 27 миллионов тонн. Столкновение этого астероида с Землей, по последним данным, возможно в 2036 году. Даже если на Землю он не упадет, он может нанести существенный вред космической технике. Он приблизится к Земле на расстояние в 30-35 тысяч километров, а именно на такой высоте работает большая часть космических аппаратов. Апофис в настоящий момент считается первым среди потенциально опасных небесных тел. Он в 2013 году пролетит относительно близко от нашей планеты и ученые смогут увидеть подлинную природу угрозы и определить, есть ли возможность хоть как-то предупредить катастрофу.
Российские ученые не стали ждать 2013 года и создали группу, чтобы решить, что делать, если выяснится, что столкновение Апофиса с Землей все-таки произойдет. Сближение астероида в 2029 году с Землей изменит его орбиту, по этой причине прогнозы о последующем направлении движения очень неопределенные без большего количества данных. После удара о поверхность Земли астероида, по предварительным оценкам, произойдет мощнейший взрыв в 200 мегатонн.
Также с Землей постоянно сближается с определенной периодичностью астероид 2005 YU 55. Он пролетел в ноябре 2011 года мимо нашей планеты на опасно близком расстоянии. И с тех пор он считается одним из самых опасных астероидов. Самым же крупным астероидом в поясе является Веста, которая с Земли видна невооруженным глазом. Объясняется это его возможностью приближаться к планете на расстояние всего 170 миллионов километров. И таких потенциально опасных астероидов очень и очень много.
Но, несмотря на это, астрономы в настоящее время не усматривают для Земли никакой серьезной опасности со стороны астероидов. Но, как уже говорилось ранее, космос непредсказуем, поэтому за потенциально опасными объектами ведется постоянное наблюдение. Для этих целей разрабатываются особо мощные космические телескопы, имеющие особенно чувствительную оптику. Без них довольно сложно заметить астероиды, так как они отражают свет, а не излучают его.
Подпишитесь на нас
Член-корреспондент Российской академии наук А. ФИНКЕЛЬШТЕЙН, Институт прикладной астрономии РАН (Санкт-Петербург).
Астероид Ида имеет удлиненную форму, примерно 55 км в длину и 22 км в ширину. У этого астероида есть маленький спутник Дактиль (на фото: светлая точка справа) около 1,5 км в поперечнике. Фото NASA
Астероид Эрос, на поверхность которого в 2001 году совершил посадку космический аппарат NEAR. Фото NASA.
Орбита астероида Апофис пересекает орбиту Земли. Согласно расчетам, 13 апреля 2029 года Апофис пройдет на расстоянии 35,7-37,9 тыс. км от Земли.
Уже два года на сайте журнала “Наука и жизнь” работает раздел “Интернет-интервью”. На вопросы читателей и посетителей сайта отвечают специалисты в области науки, техники, образования. Некоторые интервью мы публикуем на страницах журнала. Предлагаем вниманию читателей статью, подготовленную на основе Интернет-интервью с Андреем Михайловичем Финкельштейном, директором Института прикладной астрономии РАН. Речь идет об астероидах, наблюдениях за ними и о возможной угрозе, которую несут малые космические объекты Солнечной системы. За четырехмиллиардную историю существования наша планета не раз подвергалась ударам крупных метеоритов и астероидов. С падением космических тел связывают происходившие в прошлом глобальные изменения климата и вымирание многих тысяч видов живых существ, в частности динозавров.
Насколько велик риск столкновения Земли с астероидом в ближайшие десятилетия и к каким последствиям такое столкновение может привести? Ответы на эти вопросы интересуют не только специалистов. В 2007 году Российская академия наук совместно с Роскосмосом, Министерством обороны РФ и другими заинтересованными ведомствами подготовила проект Федеральной целевой программы “Предупреждение астероидной опасности”. Эта национальная программа призвана организовать в стране системный мониторинг потенциально опасных космических объектов и предусматривает создание национальной системы раннего предупреждения вероятной астероидной угрозы и разработку средств защиты от возможной гибели цивилизации.
Солнечная система — величайшее творение природы. В ней зародилась жизнь, возник разум и развилась цивилизация. Солнечная система состоит из восьми больших планет - Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна и более 60 их спутников. Между орбитами Марса и Юпитера вращаются малые планеты, которых в настоящее время известно более 200 тысяч. За пределами орбиты Нептуна, в так называемом поясе Койпера, движутся транснептуновые карликовые планеты. Среди них наиболее известен Плутон, который до 2006 года считался, согласно классификации Международного астрономического союза, самой удаленной большой планетой Солнечной системы. Наконец, в пределах Солнечной системы движутся кометы, хвосты которых создают впечатляющий эффект “звездных дождей”, когда их пересекает орбита Земли и множество метеоров сгорает в земной атмосфере. Вся эта насыщенная сложными движениями система небесных тел превосходно описывается небесно-механическими теориями, которые надежно предсказывают положение тел в Солнечной системе в любое время и в любом месте.
“Звездоподобные”
В отличие от больших планет Солнечной системы, значительная часть которых была известна с глубокой древности, астероиды, или малые планеты, открыты лишь в XIX веке. Первую малую планету Церера обнаружил в созвездии Тельца сицилийский астроном, директор обсерватории в Палермо Джузеппе Пиацци в ночь с 31 декабря 1800 года на 1 января 1801 года. Размер этой планеты составлял приблизительно 950 км. В период между 1802 и 1807 годами были открыты еще три малые планеты - Паллада, Веста и Юнона, орбиты которых, как и орбита Цереры, лежали между Марсом и Юпитером. Стало ясно, что все они представляют новый класс планет. По предложению английского королевского астронома Уильяма Гершеля малые планеты стали называть астероидами, то есть “звездоподобными”, поскольку в телескопы не удавалось различить диски, характерные для больших планет.
Во второй половине XIX века в связи с развитием фотографических наблюдений число обнаруживаемых астероидов резко возросло. Стало ясно, что нужна специальная служба, обеспечивающая слежение за ними. До начала Второй мировой войны эта служба работала на базе Берлинского вычислительного института. После войны функцию слежения принял на себя Центр малых планет США, расположенный в настоящее время в Кембридже. Вычислением и публикацией эфемерид (таблиц координат планет на определенную дату) занимался Институт теоретической астрономии СССР, а с 1998 года - Институт прикладной астрономии РАН. К настоящему времени накоплено около 12 миллионов наблюдений малых планет.
Более 98% малых планет движутся со скоростью 20 км/c в так называемом главном поясе между Марсом и Юпитером, представляющем собою тор, на расстояниях от 300 до 500 млн км от Солнца. Самыми большими малыми планетами главного пояса помимо уже упомянутой Цереры являются Паллада - 570 км, Веста - 530 км, Гигея - 470 км, Давида - 326 км, Интерамния - 317 км и Европа - 302 км. Масса всех астероидов, вместе взятых, составляет 0,04% массы Земли, или 3% массы Луны. Отмечу, что в отличие от больших планет орбиты астероидов отклоняются от плоскости эклиптики. Например, астероид Паллада имеет наклон около 35 град.
АСЗ - астероиды, сближающиеся с Землёй
В 1898 году была обнаружена малая планета Эрос, обращающаяся вокруг Солнца на расстоянии, меньшем, нежели Марс. Она может подходить к орбите Земли на расстояние около 0,14 а.е. (а.е. - астрономическая единица, равная 149,6 млн км - среднему расстоянию от Земли до Солнца), ближе, чем все известные в то время малые планеты. Такие тела стали называть астероидами, сближающимися с Землей (АСЗ). Некоторые из них, те, что приближаются к орбите Земли, но не входят в глубь орбиты, составляют так называемую группу Амура, по имени их наиболее типичного представителя. Другие проникают в глубь орбиты Земли и составляют группу Аполлона. Наконец, астероиды группы Атона вращаются внутри орбиты Земли, редко выходя за ее пределы. В группу Аполлона входят 66% АСЗ, и они наиболее опасны для Земли. Самые крупные астероиды в этой группе - Ганимед (41 км), Эрос (20 км), Бетулия, Ивар и Сизиф (по 8 км).
С середины XX века астрономы начали массово обнаруживать АСЗ, и сейчас ежемесячно открывают десятки таких астероидов, среди которых есть и потенциально опасные. Приведу несколько примеров. В 1937 году открыли астероид Гермес диаметром 1,5 км, который пролетел на расстоянии 750 тыс. км от Земли (затем его “потеряли” и переоткрыли в октябре 2003 года). В конце марта 1989 года один из астероидов пересек орбиту Земли за 6 часов до того, как наша планета вошла в эту область пространства. В 1991 году астероид пролетел на расстоянии 165 тыс. км от Земли, в 1993-м - на расстоянии 150 тыс. км, в 1996-м - на расстоянии 112 тыс. км. В мае 1996 года на расстоянии 477 тыс. км от Земли пролетел астероид размером 300 м, который был открыт только за 4 дня до момента его наибольшего сближения с Землей. В начале 2002 года астероид 2001 YB5 диаметром 300 м пролетел на расстоянии, всего в два раза превышающем расстояние от Земли до Луны. В том же году астероид 2002 EM7 диаметром 50 м, пролетев на расстоянии 460 тыс. км от Земли, был обнаружен только после того, как стал от нее удаляться. Этими примерами список АСЗ, вызывающих профессиональный интерес и порождающих общественное беспокойство, далеко не исчерпан. Вполне естественно, что астрономы обращают внимание своих коллег, правительственных органов и широкой публики на то, что Земля может рассматриваться как уязвимая космическая мишень для астероидов.
О столкновениях
Для понимания смысла прогнозов столкновений и последствий таких столкновений необходимо иметь в виду, что встреча Земли с астероидом - очень редкое явление. Согласно оценкам, столкновение Земли с астероидами размером 1 м происходит ежегодно, размером 10 м - раз в сто лет, 50-100 м - один раз в период от нескольких сотен до тысяч лет и 5-10 км - раз в 20-200 млн лет. При этом реальную опасность представляют астероиды, превышающие несколько сотен метров в поперечнике, поскольку они практически не разрушаются при проходе сквозь атмосферу. Сейчас на Земле известно несколько сотен кратеров (ас-троблем - “звездных ран”) диаметрами от десятков метров до сотен километров и возрастом от десятков до 2 млрд лет. Наибольшими из известных являются кратер в Канаде диаметром 200 км, образовавшийся 1,85 млрд лет назад, кратер Чиксулуб в Мексике диаметром 180 км, образовавшийся 65 млн лет назад, и Попигайская котловина диаметром 100 км на севере Среднесибирского плоскогорья в России, образовавшаяся 35,5 млн лет назад. Все эти кратеры возникли в результате падения астероидов диаметрами порядка 5-10 км со средней скоростью 25 км/с. Из относительно молодых кратеров наиболее известен кратер Берринджер в штате Аризона (США) диаметром 2 км и глубиной 170 м, возникший 20-50 тыс. лет назад в результате падения астероида диаметром 260 м со скоростью 20 км/с.
Средняя вероятность гибели человека вследствие столкновения Земли с астероидом или кометой сравнима с вероятностью гибели в авиакатастрофе и имеет порядок (4-5) . 10 -3 %. Эта величина рассчитывается как произведение вероятности события на предполагаемое число жертв. А в случае падения астероида число жертв может быть в миллион раз больше, чем при авиационной катастрофе.
Энергия, которая выделяется при ударе астероида диаметром 300 м, имеет тротиловый эквивалент 3000 мегатонн, или 200 тыс. атомных бомб, подобных той, что сброшена на Хиросиму. При столкновении с астероидом диаметром 1 км выделяется энергия с тротиловым эквивалентом 106 мегатонн, при этом выброс вещества на три порядка превышает массу астероида. По этой причине столкновение с Землей крупного астероида приведет к катастрофе глобального масштаба, последствия которой будут усилены разрушениями искусственной технической среды.
По оценкам, среди астероидов, сближающихся с Землей, не менее тысячи имеют диаметр более 1 км (к настоящему времени около половины из них уже открыто). Число астероидов размером от сотен метров до километра превышает десятки тысяч.
Вероятность столкновения астероидов и ядер комет с океаном и морями существенно выше, нежели с земной поверхностью, поскольку океаны занимают более 70% площади Земли. Для оценки последствий столкновения астероидов с водной поверхностью созданы гидродинамические модели и программные системы, моделирующие основные стадии удара и распространения образующейся волны. Экспериментальные результаты и теоретические расчеты показывают, что заметные, в том числе и катастрофические, эффекты возникают тогда, когда размер падающего тела составляет более 10% глубины океана или моря. Так, для астероида 1950 DA размером 1 км, столкновение с которым может произойти 16 марта 2880 года, моделирование показало, что в случае его падения в Атлантический океан на расстоянии 580 км от побережья США волна высотой 120 м за 2 часа достигнет пляжей Америки, а через 8 часов волна высотой 10-15 м дойдет до берегов Европы. Опасным последствием столкновения астероида заметных размеров с водной поверхностью может стать испарение большого количества воды, которая выбрасывается в стратосферу. При падении астероида диаметром более 3 км объем испаряемой воды окажется сравнимым с общим количеством воды, содержащимся в атмосфере над тропопаузой. Этот эффект приведет к длительному повышению средней температуры поверхности Земли на десятки градусов и разрушению озонового слоя.
Около десяти лет назад перед международным астрономическим сообществом была поставлена задача определить к 2008 году параметры орбит не менее 90% АСЗ размерами более 1 км и начать работы по определению орбит всех АСЗ диаметрами более 150 м. Для этого были созданы и создаются новые телескопы, оснащенные современными высокочувствительными системами регистрации и аппаратно-программными средствами передачи и обработки информации.
Драма Апофиса
В июне 2004 года в обсерватории Кит Пик в штате Аризона (США) был открыт астероид (99942) Апофис. В декабре того же года его наблюдали в обсерватории Сайдинг Спринг (Австралия), а в начале 2005 года - опять в США. Астероид Апофис диаметром 300-400 м относится к классу астероидов Атона. Астероиды этого класса составляют несколько процентов от общего числа астероидов, орбиты которых находятся внутри орбиты Земли и выходят за ее пределы в афелии (наиболее удаленной от Солнца точке орбиты). Серии наблюдений позволили определить предварительную орбиту астероида, и вычисления показали беспрецедентно высокую вероятность столкновения этого астероида с Землей в апреле 2029 года. По так называемой Туринской шкале астероидной опасности уровень угрозы соответствовал 4; последнее означает, что вероятность столкновения и последующей региональной катастрофы составляет около 3%. Именно этим печальным прогнозом и объясняется название астероида, греческое имя древнеегипетского бога Апопа (“Разрушитель”), живущего в темноте и стремящегося уничтожить Солнце.
Драматизм ситуации был разрешен к началу 2005 года, когда были привлечены новые наблюдения, в том числе и радиолокационные, и стало ясно, что столкновения не будет, хотя 13 апреля 2029 года астероид пройдет на расстоянии 35,7-37,9 тыс. км от Земли, то есть на расстоянии геостационарного спутника. При этом он будет виден невооруженным глазом как яркая точка с территории Европы, Африки и западной Азии. После этого тесного сближения с Землей Апофис превратится в астероид класса Аполлон, то есть будет иметь орбиту, проникающую внутрь орбиты Земли. Его второе сближение с Землей произойдет в 2036 году, при этом вероятность столкновения будет очень низка. За одним исключением. Если при первом сближении в 2029 году астероид пройдет в узкой области (“замочной скважине”) размером 700-1500 м, сравнимым с размером самого астероида, то гравитационное поле Земли приведет к тому, что в 2036 году астероид с вероятностью, близкой к единице, столкнется с Землей. По этой причине интерес астрономов к наблюдениям за этим астероидом и все более точному определению его орбиты будет возрастать. Наблюдения астероида позволят задолго до момента его первого сближения с Землей надежно оценить вероятность попадания в “замочную скважину” и в случае необходимости предотвратить попадание за десяток лет до подлета к Земле. Сделать это можно с помощью кинетического ударника (запущенной с Земли “болванки” весом 1 т, которая ударит по астероиду и изменит его скорость) или “гравитационного тягача” - космического аппарата, который повлияет на орбиту астероида за счет своего гравитационного поля.
Недремлющее око
В 1996 году на парламентской ассамблее Совета Европы принята резолюция, указывающая на реальную опасность для человечества со стороны астероидов и комет и призывающая правительства стран Европы поддерживать исследования в этой области. Она же рекомендовала создать международную ассоциацию “Space Guard” (“Космическая стража”), учредительный акт которой подписан в Риме в том же году. Основная задача ассоциации - создание службы наблюдения, слежения и определения орбит астероидов и комет, сближающихся с Землей.
В настоящее время наиболее масштабные исследования АСЗ проводятся в США. Там организована служба, поддерживаемая Национальным агентством по исследованию космического пространства (NASA) и Министерством обороны США. Наблюдение за астероидами идет по нескольким программам:
Программа LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research), осуществляемая Лабораторией Линкольна в Соккоро (Нью-Мексико) в кооперации с ВВС США на базе двух 1-метровых оптических телескопов;
Программа NEAT (Near Earth Asteroid Tracking), проводимая Лабораторией реактивного движения на 1-метровом телескопе на Гавайях и на 1,2-метровом телескопе обсерватории Маунт-Паломар (Калифорния);
Проект Spacewatch, в котором задействованы зеркальные телескопы диаметрами 0,9 и 1,8 м обсерватории Китт-Пик (Аризона);
Программа LONEOS (Lowell Observatory Near-Earth Object Search) на 0,6-метровом телескопе Ловеллской обсерватории;
Программа СSS, осуществляемая на 0,7-метровом и 1,5-метровом телескопах в Аризоне. Одновременно с этими программами ведутся радиолокационные наблюдения за более чем 100
астероидами, сближающимися с Землей, на радарах в обсерваториях Аресибо (Пуэрто-Рико) и Голд-стоун (Калифорния). По существу, США в настоящее время играют роль общеземного форпоста по обнаружению АСЗ и слежению за ними.
В СССР регулярные наблюдения за астероидами, включая сближающиеся с Землей, велись в Крымской астрофизической обсерватории АН СССР (КрАО). Кстати говоря, долгие годы именно КрАО являлась мировым рекордсменом в открытии новых астероидов. Наша страна с распадом СССР потеряла все южные астрономические базы, на которых велись наблюдения астероидов (КрАО, Николаевская обсерватория, Евпаторийский центр космической связи с 70-метровым планетным радаром). Начиная с 2002 года наблюдения АСЗ в России ведут только на скромном полулюбительском 32-сантиметровом астрографе Пулковской обсерватории. Деятельность группы пулковских астрономов вызывает глубокое уважение, однако очевидно, что Россия нуждается в существенном развитии астрономических ресурсов для организации регулярных наблюдений за астероидами. В настоящее время организации Российской академии наук совместно с организациями Роскосмоса и других министерств и агентств разрабатывают проект Федеральной программы по проблеме астероидно-кометной опасности. В ее рамках предполагается создание новых инструментов. В рамках Российской космической программы намечено создание радара на базе 70-метрового радиотелескопа Центра космической связи в Уссурийске, который также можно будет использовать для работ в этой области.
ЦНИИМаш и НПО им. С. А. Лавочкина предложили проекты создания космических систем мониторинга АСЗ. Все они предполагают запуск космических аппаратов, оснащенных оптическими телескопами с зеркалами диаметром до 2 м, на различные орбиты - от геостационарных до расположенных на расстояниях в десятки миллионов километров от Земли. Однако если эти проекты и будут реализованы, то только в рамках крупнейшей международной космической кооперации.
Но вот опасный объект обнаружен, что же делать? В настоящее время теоретически рассматриваются несколько методов борьбы с АСЗ:
Отклонение астероида путем ударного воздействия на него специальным космическим аппаратом;
Сведение астероида с первоначальной орбиты с помощью космического тральщика или солнечным парусом;
Установка малого астероида на траектории большого астероида, сближающегося с Землей;
Разрушение астероида ядерным взрывом.
Все эти методы пока еще очень далеки от реальной инженерной проработки и теоретически представляют собой средства борьбы с объектами разных размеров, находящимися на разных расстояниях от Земли и с разными прогнозируемыми датами столкновения с Землей. Для того чтобы они стали реальными средствами борьбы с АСЗ, необходимо решение множества сложнейших научных и инженерных задач, а также согласование ряда тонких юридических вопросов, касающихся, прежде всего, возможности и условий использования ядерного оружия в дальнем космосе.
Астероиды всегда представляли опасность для Земли - достаточно посмотреть на пример с исчезновением динозавров, но с тех пор минуло уже более 60 млн. лет. За все время своего существования человечество не сталкивалось с такой проблемой, да и, что греха таить, задумываться над этим стали по большей части лишь в 20 веке, когда в руки астрономов попали современные мощнейшие телескопы. К данной теме обратилась и передача канала Рен-ТВ «Военная тайна», в которой диктор бодрым голосом поведал слушателям о том, что 4 мая 2062 года Землю ожидает глобальная катастрофа, которая будет вызвана падением астероида VD17. Масштаб катастрофы и ее вероятность явно преувеличены, но вероятность того, что человечество может повторить судьбу динозавров, действительно существует.
В настоящее время число потенциально опасных астероидов оценивается в 10 – 20 тысяч штук. Но они не представляют смертельной опасности для человечества. Исследования Дэвида Рабиновича и его коллег из Йельского университета США позволяют сделать вывод, что оценка крупных околоземных астероидов была сильно завышена минимум вдвое. Если раньше ученые говорили о почти 2000 объектах с диаметром более 1 км., то сейчас их число сократилось до 500-1000 штук. Данная оценка количества небесных тел была получена с помощью системы слежения за астероидами NEAT, смонтированной на телескопе ВВС США на вершине горы Халеакала, расположенной на Гаваях. В настоящее время почти все астероиды этой весовой категории определены, это же относится и к астероидам размером около 10 км в диаметре, которые способны уничтожить жизнь на планете. По версии ряда ученых, именно столкновение Земли с небесным телом диаметром около 10 км привело к вымиранию динозавров и примерно 70% флоры и фауны планеты.
На сегодняшний день науке известны два наиболее опасных астероида - Апофис и VD17. Оба астероида были обнаружены еще в 2004 году. Апофис представляет из себя астероид диаметром в 320 метров и весом почти 100 млн. тонн. Вероятность того, что данное небесное тело столкнется с землей 13 апреля 2036 года оценивается как 1:5000. До недавнего времени данный астероид по Туринской шкале астероидной опасности шел в лидерах, однако наблюдение в течение 475 дней за небесным телом VD17 вывело в лидеры его. Данный астероид диаметром в 580 метров и весом под 1 миллиард тонн имеет наибольшую из известных сегодня вероятностей столкновения с Землей. Его шансы на столкновение с нашей планетой в 2102 году оцениваются как 1:1000.
Астероид такого размера как VD17 при столкновение с Землей образовал бы кратер диаметром 10 км и спровоцировал бы землетрясение силой 7,4 балла по шкале Рихтера (при этом произошло бы выделение порядка 10 тыс. мегатонн энергии, что сопоставимо со всем земным арсеналом ядерного ). К счастью, у нас, а точнее даже у следующего поколения, есть еще век на то, чтобы предпринять какие-либо действия на этот счет.
Если говорить о Туринской шкале, то оба этих небесных тела – Апофис и VD17 - имеют очень малое значение по шкале опасности - 1 и 2 балла соответственно. Чтобы продемонстрировать, что это означает, приведем ниже саму шкалу.
Туринская шкала астероидной опасности
События, не имеющие последствий
0 – вероятность столкновения Земли с космическим телом равна 0 или ниже вероятности столкновения Земли с неизвестным науке небесным телом сопоставимого размера в течение ближайших десятилетий. Такую же оценку получают небесные тела, которые просто сгорят в атмосфере Земли.
События, которые заслуживают осторожной проверки
1 – вероятность столкновения с Землей чрезвычайно низка или равняется вероятности столкновения планеты с неизвестным небесным объектом того же размера.
Пристальное внимание астрономов, события, заслуживающие беспокойства
2 – небесное тело приблизится к Земле, но столкновение при этом окажется маловероятным.
3 – достаточно тесное сближение с планетой с вероятностью столкновения от 1% и выше. Столкновение грозит планете локальными разрушениями.
4 – достаточно тесное сближение с планетой с вероятностью столкновения от 1% и выше. Столкновение с Землей грозит региональными разрушениями.
Угрожающие Земле события
5 – достаточно тесное сближение с планетой с серьезной вероятностью столкновения, которое может сопровождаться региональными разрушениями.
6 – достаточно тесное сближение с планетой с серьезной вероятностью столкновения, которое может спровоцировать глобальную катастрофу.
7. – достаточно тесное сближение с планетой с очень высокой вероятностью столкновения, может вызвать катастрофу глобального масштаба.
Неизбежные столкновения
8 – столкновение Земли с небесным телом, вызывающим местные разрушения (подобные события отмечаются раз в 1000 лет)
9 – столкновение Земли с небесным телом, которое вызовет глобальные разрушения на планете (подобные события отмечаются раз в 1000-100 000 лет)
10 – столкновение Земли с небесным телом, которое приведет к глобальной катастрофе (подобные события фиксируются раз в 100 000 лет и более).
Несмотря на столь низкую вероятность столкновения с двумя известными науке астероидами не стоит сбрасывать со счетов другие, более мелкие, диаметром от 100 до 300 метров. Падение такого небесного подарка на Землю может обернуться потерей какого-нибудь крупного города. И в данном вопросе на первое место выходит оперативность обнаружения таких небесных тел. Очень важно не «проспать катастрофу».
Воронка от падения астероида в Аризонской пустыне
Так, астероид DD45 был обнаружен 28 февраля 2009 года и уже через три дня опасно близко приблизился к Земле. Астероид AL30 через три часа после своего обнаружения пролетел на высоте в 130 000 км., то есть ниже орбиты искусственных спутников Земли. Были случаи, когда астрономы обнаруживали опасный объект уже после опасности. Так, 23 марта 1989 года астрономы открыли 300-метровый астероид Асклепий, который пересек орбиту нашей планеты в точке, в которой Земля была лишь 6 часов назад. Астероид был обнаружен уже после того, как отлетел от Земли. Поэтому главная опасность заключается не в том, что астероид размерами 300 метров и более столкнется с Землей, она достаточно мала, а в том, что он будет обнаружен слишком поздно.
Над решением данной проблемы работают не только в США, но и у нас в стране. Процесс противодействия астероидной угрозе включает в себя три компонента: 1) регулярный поиск новых астероидов и проведение мониторинга уже известных ученым объектов, представляющих опасность для планеты; 2) проектирование средств для наблюдения и активного противодействия астероидам; 3) разработка точных и надежных средств противодействия.
Владимир Дегтярь - член-корреспондент Российской академии наук - считает, что на 2-ом и 3-ем этапах можно было бы использовать универсальный космический аппарат «Капкан», который способен либо изменить орбиту небесного тела, либо уничтожить его, а для наблюдения и исследования характеристик астероида применять космический аппарат-разведчик «Каисса». Разработка данных аппаратов в нашей стране ведется.
Самонаводящийся, высокоточный ударный космический аппарат «Капкан» состоит из головки самонаведения, двигателя, аппаратуры ориентации и стабилизации. Он может комплектоваться одним ударным или переменным числом отделяемых от аппарата ударных модулей, каждый из которых обладает собственной двигательной установкой. После обнаружения астероида, приближающегося к Земле, «Капкан» выходит на заданную траекторию. Бортовые средства аппарата устанавливают параметры движения небесного тела и вносят корректировки в траекторию полета корабля. Позже происходит отделение ударных блоков, аппаратура корабля фиксирует последствия удара по небесному телу и передает их на Землю.
Главная проблем состоит в том, как сделать так, чтобы «Капкан» оказался в нужное время в нужном месте, ведь чем меньше размер астероида, тем больше возрастают требования к дальности его обнаружения и скорости перехвата. Предстартовая подготовка должна занимать менее двух суток. Задачу, как доставить «Капкан» к астероиду, планируется решить с помощью перспективных ракет-носителей: к астероидам диаметром 600-700 метров - с помощью ракеты «Русь-М», к астероидам диаметром до 300 метров - с помощью ракеты «Союз-2».
По оценкам специалистов ОАО «ГРЦ Макеева», сумма затрат на создание необходимых космических аппаратов и их адаптацию к ракетно-космическим комплексам обойдется приблизительно в 17 млрд. руб. и займет около 10 лет. Деньги достаточно большие, но не идущие ни в какое сравнение с возможными затратами на восстановление поврежденной каким-нибудь случайным астероидом инфраструктуры.
Использованы источники:
www.nationalsafety.ru/n44319
www.grani.ru/Society/Science/m.102596.html
www.galspace.spb.ru/index65-3.html
Угрозу Земле могут нести объекты, сближающиеся с ней на расстояние не менее 8 миллионов километров и достаточно большие, чтобы не разрушиться при вхождении в атмосферу планеты. Они представляют опасность для нашей планеты.
Еще недавно астероид Апофис, открытый в 2004 году, назывался объектом с наиболее высокой вероятностью столкновения с Землей. Такое столкновение считалось возможным в 2036 году. Однако после того как в январе 2013 года Апофис прошел мимо нашей планеты на расстоянии около 14 млн. км. специалисты NASA снизили вероятность столкновения до минимума. Шансы, по мнению Дона Йеоманса, руководителя лаборатории по исследованию объектов сближающихся с Землей, менее одного на миллион.
Тем не менее, специалисты рассчитали приблизительные последствия падения Апофиса, диаметр которого около 300 метров, а вес порядка 27 млн. тонн. Так энергия, высвободившаяся при столкновении тела с поверхностью Земли, составит 1717 мегатонн. Сила землетрясения в радиусе 10 километров от места падения может достигнуть 6,5 балла по шкале Рихтера, а скорость ветра окажется не менее 790 м/с. При этом разрушению подвергнутся даже укрепленные объекты.
Астероид 2007 TU24 был обнаружен 11 октября 2007 года, а уже 29 января 2008 года он пролетал рядом с нашей планетой на расстоянии около 550 тыс. км. Благодаря необычайной яркости – 12-й звездной величины – его можно было разглядеть даже в телескопы средней силы. Столь близкое прохождение крупного небесного тела от Земли – редкое явление. В следующий раз астероид таких же размеров сблизится с нашей планетой только в 2027 году.
TU24 – массивное небесное тело сравнимое с размером здания Университета на Воробьевых горах. По мнению астрономов, астероид потенциально опасен, поскольку приблизительно раз в три года пересекает орбиту Земли. Но, по крайне мере, до 2170 года, по расчетам специалистов, он Земле не угрожает.
Космический объект 2012 DA14 или Дуэнде принадлежит к околоземным астероидам. Его габариты относительно скромные – диаметр около 30 метров, масса примерно 40 000 тонн. По словам ученых, он похож на гигантскую картофелину. Сразу после открытия 23 февраля 2012 года было выяснено, что наука имеет дело с необычным небесным телом. Дело в том, что орбита астероида находится в резонансе 1:1 с Землей. Это значит, что период его обращения вокруг Солнца приблизительно соответствует земному году.
В течение долгого времени Дуэнде может находиться рядом с Землей, однако астрономы пока не готовы предсказать поведение небесного тела в будущем. Хотя по имеющимся на сегодняшний день расчетам вероятность столкновения Дуэнде с Землей до 16 февраля 2020 года не превысит один шанс из 14 000.
Сразу же после открытия 28 декабря 2005 года астероид YU55 был причислен к потенциально опасным. В диаметре космический объект достигает 400 метров. Он обладает эллиптической орбитой, что говорит о нестабильности его траектории и непредсказуемости поведения.
В ноябре 2011 года астероид уже всполошил научный мир, подлетев на опасное к Земле расстояние в 325 тыс. километров – то есть оказался ближе чем Луна. Интересно, что объект абсолютно черный и практически незаметен в ночном небе, за что астрономы прозвали его «Невидимкой». Ученые тогда всерьез опасались, что космический пришелец войдет в земную атмосферу.
Астероид с таким интригующим названием давний знакомый землян. Он был открыт немецким астрономом Карлом Виттом еще в 1898 году и оказался первым обнаруженным околоземным астероидом. Эрос также стал первым астероидом, кто обзавелся искусственным спутником. Речь идет о космическом аппарате NEAR Shoemaker, который в 2001 году совершил посадку на небесное тело.
Эрос – крупнейший астероид внутренней Солнечной системы. Его размеры поражают –33 х 13 х 13 км. Средняя скорость гиганта 24,36 км/с. Форма астероида похожа на арахис, что влияет на неравномерное распределение на нем силы тяжести. Ударный потенциал Эроса в случае столкновения с Землей просто огромен. По мнению ученых, последствия после попадания астероида в нашу планету будут более катастрофические, чем после падения Чиксулуба, который предположительно стал причиной вымирания динозавров. Утешает лишь то, что шансы на это в обозримом будущем мизерно малы.
Астероид 2001 WN5 был открыт 20 ноября 2001 года и позднее попал в категорию потенциально опасных объектов. В первую очередь следует опасаться того, что ни сам астероид, ни его траектория достаточно не изучены. По предварительным данным в диаметре он может достигать 1,5 километров.
26 июня 2028 года произойдет очередное сближение астероида с Землей, причем космическое тело приблизится на минимальное для себя расстояние – 250 тыс. км. По мнению ученых, его можно будет рассмотреть в бинокль. Этого расстояния достаточно, чтобы привести к сбоям в работе спутников.
Этот астероид был открыт российским астрономом Геннадием Борисовым 16 сентября 2013 при помощи самодельного 20-см телескопа. Объект сразу же назвали едва ли не самой опасной угрозой среди небесных тел для Земли. Диаметр объекта составляет около 400 метров.
Сближение астероида с нашей планетой ожидается 26 августа 2032 года. По некоторым предположениям глыба пронесется всего в 4 тыс. километрах от Земли со скоростью 15 км/с. Ученые подсчитали, что в случае столкновения с Землей энергия взрыва составит 2,5 тыс. мегатонн в тротиловом эквиваленте. Для примера, мощность самой крупной термоядерной бомбы, взорванной в СССР – 50 мегатонн.
На сегодняшний день вероятность столкновения астероида с Землей оценивают примерно 1/63 000. Впрочем, при дальнейшем уточнении орбиты показатель может как увеличиться, так и уменьшиться.
