Генеральную репетицию для проверки действенности такого метода американские ученые из лаборатории прикладной физики Университета Джонса Гопкинса предлагают провести в ближайшие 10 лет с помощью астероида Дидим. Как рассказал газете "Вашингтон пост" научный руководитель проекта Энди Ченг, по расчетам ученых, астероид Дидим в 2022 году пролетит мимо Земли на расстоянии 10,5 млн км. Астероид состоит из двух космических тел – основного и вращающегося вокруг него спутника. Удар предполагается нанести по меньшему по размеру телу диаметром около 150 метров. Ну а он, в свою очередь, должен воздействовать на большее космическое тело.
Космический аппарат к Дидиму планируется запустить в 2021 году. Стоимость проекта оценивается в 350 млн долларов. При этом газета отмечает, что новая волна интереса к разработке системы защиты Земли от ударов астероидов вызвана недавним падением метеорита в районе Челябинска.
Грезы О "космической страже"
Сколько их?.
Итак, до землян, похоже, все-таки начинает доходить: если Земля столкнется с одним из них, наша цивилизация может погибнуть. Падения астероидов уже выкашивали почти все живое на планете. И ныне начинает действовать целая сеть обсерваторий, ведущих наблюдение за нашими космическими окрестностями. Цель ученых – вовремя заметить грозящую нам катастрофу и предотвратить ее.
Что же можно сделать заранее? Для начала надо составить точный перечень всех малых планет, реально угрожающих Земле, а затем рассчитать траектории их движения.
Первый проект такого рода получил название "Spacewatch" ("Космические часы"). Официально он стартовал в 1990 году, хотя еще лет двадцать назад астрономы Аризонского университета Том Джерелс и Роберт С. Макмиллан решили составлять свою опись небесных вестников смерти. Для работы они использовали один из старейших и, пожалуй, самых крохотных в мире телескопов.
Этот прибор с зеркалом диаметром всего 90 сантиметров пребывал на службе с 1921 года. Его разместили на горе Китт-Пик (Аризона) высотой 2000 метров. Конечно, больше всего ученым мешало "световое загрязнение". Небо над Аризоной всю ночь светилось россыпями огней – отблесками больших городов и сигнальными знаками самолетов. В этой световой сумятице трудно было различить тусклые точечки астероидов.
Телескоп оборудовали особой приставкой – специально обработанной пластинкой из кристаллического кремния, используемой в цифровых видеокамерах. Получился прибор с зарядовой связью. Его светочувствительные элементы обрабатывают оптические и электрические сигналы. Чем больше таких элементов, тем четче картинка. Сегодня подобные телескопы содержат около 2000 х 2000 элементов. Фотографии, сделанные с их помощью, насчитывают четыре миллиона точек изображения.
Компьютер легко распознает на снимке астероид, если тот не засвечен солнечными лучами и не затерян в тени Юпитера.
Тогда малая планета проступает на фотографии яркой точкой. Ее легко отличить от звезд, ведь астероид очень быстро движется на их фоне. Впрочем, виден он лишь на небольшом расстоянии от Земли. Даже сейчас, когда за астероидами ведется постоянное наблюдение, они порой ускользают от нашего внимания. Так, недавно астероид, прилетевший на рандеву с Землей, был замечен лишь через четыре дня после того, как миновал нашу планету в опасной близости от нее!
В литературе часто мелькает термин NEO, "Near Earth Object" – "близкий к Земле объект". Так называют небесные тела, которые подозрительно близко подбираются к Земле и могут быть очень опасны для нас. Телескоп на горе Китт-Пик обнаружил первый такой объект в 1989 году. Четыре года спустя был замечен самый маленький из наблюдавшихся нами астероидов. Его диаметр составлял всего пять метров. В 1994 году – в том самом году, когда комета Шумейкера- Леви столкнулась с Юпитером – астрономы лицезрели небесное тело, ближе всего подлетевшее к Земле. Расстояние до него составило миллион километров, то есть было всего в три раза больше расстояния от Земли до Луны.
Астрономы подсчитали также, что подобные космические "бродяги" живут в среднем 10 миллионов лет. В конце концов каждого из них ждет катастрофа. Одни бывают притянуты Солнцем; других захватывает Юпитер; третьи… о, они могут столкнуться с Землей!
Телескоп на горе Китт-Пик каждый день автоматически делает до 3000 снимков, следуя вложенной в него компьютерной программе. Проверка показывает, что около трети ярких точек – астероидов, замеченных на снимках, – на самом деле ими не являются. И все же ученые обнаружили уже около семисот астероидов, которые могут быть нам опасны. Их средний диаметр составляет примерно один километр. Сообщения 0 них немедленно направляют в Кембридж (Массачусетс), в Центр изучения малых планет. Здесь вычисляют траектории 25 000 астероидов в год. В будущем это число существенно возрастет!
Данные, собранные в рамках проекта "Spacewatch", трудно назвать утешительными. Правда, ни один из семисот потенциально опасных объектов не достигал размера "астероида-убийцы", то есть диаметра десяти километров (эта глыба полностью уничтожила бы жизнь на Земле). Однако стало ясно, что вокруг нашей планеты снует много глыб километровой длины, которые могли бы вызвать огромные разрушения, столкнись они с Землей. Кроме того, в космосе гораздо больше, чем считалось прежде, мелких объектов диаметром около ста метров. Между Сатурном и Ураном располагается еще один пояс астероидов, называемый "центаврами". Хотя они удалены от Земли, некоторые из них могут сбиться с пути и полететь к Солнцу. Если им удастся миновать Юпитер, на их пути может оказаться Земля.
Поиски начинаются
Помимо проекта "Spacewatch" стоит отметить еще несколько важных программ, посвященных поиску опасных для нас астероидов.
Представители ВВС США, а также сотрудники Массачусетского технологического института заняты проектом LINEAR. Они тоже используют небольшой, но модернизированный телескоп – прибор с зарядовой связью (диаметр – 1 метр). Его разместили в пустыне Уайт-Сэндс (штат Нью-Мексико, США). Наблюдения начались в марте 1998 года. За первые три месяца работы телескоп обнаружил 59 неизвестных астероидов и семь комет.
В обсерватории имени Ловелла в рамках проекта LONE OS с недавнего времени ведут наблюдение за ЕСА (Earth-crossing Asteroids) и ЕСС (Earth-crossing Comets), то есть за астероидами и кометами, пролетающими близ Земли. Телескоп диаметром 58 сантиметров размещен в Коконино (штат Колорадо, США) на высоте 2200 метров и имеет славную историю: с его помощью в 1930 году была открыта планета Плутон!
В 1996 году на Гавайских островах к работе над проектом NEAT (Near-Earth Tracking Programm) приступили сотрудники Jet Propulsion Laboratory, входящей в состав НАС А. Они также используют телескоп с зарядовой связью. Его разрешающая способность достигает 4000 х 4000 точки. Он выслеживает прежде всего астероиды, пребывающие вне плоскости эклиптики (в этой плоскости лежат орбиты всех планет, а также почти всех других тел Солнечной системы). Прославились сделанные в рамках этой программы фотографии астероида Эрос (длина – 30 километров), удаленного от Земли на 300 миллионов километров.
Правительство Великобритании создало с 1 января 2000 года свою собственную группу наблюдения за опасными космическими объектами (Near Objects Task Force). Здесь занимаются все той же рутинной работой: выслеживают заплутавшие астероиды, составляют их перечень, вычисляют их орбиту. Для участия в программе приглашены также астрономы других европейских стран.
Однако этого мало. Совместно с наземными телескопами свою службу должны нести и более дальнозоркие орбитальные телескопы. Первый из них был запущен в феврале 2013 года канадцами. Он выведен на орбиту высотой около 700 км. С периодичностью в 100 минут он будет круглосуточно осматривать окружающее пространство и передавать на Землю оперативную информацию о приближающихся объектах.
В первую очередь "под колпак" попадут те 5000 астероидов, величина которых составляет более 100 м в диаметре.
Хотелось бы надеяться, что вскоре компанию ему составят и другие посланцы Земли.
Видеть, чтобы предотвратить…
В общем, как ни крути, получается, что все-таки надо что-то делать. Организовывать этакую "космическую стражу", идею создания которой, да будет вам известно, впервые высказали вовсе не ракетчики, а всем известный писатель-фантаст Артур Кларк около пятидесяти лет тому назад.
В настоящее время в списках астрономов значатся сотни астероидов, чьи орбиты пересекают орбиту Земли. И это не более чем верхушка айсберга. Еще 3000 других астероидов радиусом от 1 до 2 км тоже представляют собой потенциальную угрозу, поскольку их орбита может измениться в любой момент из-за столкновения с другим небесным телом или просто гравитационного воздействия.
С помощью Шмидтовского телескопа, стоящего в Австралии и специально приспособленного для наблюдений за астероидами, британским исследователям только в течение нынешнего десятилетия удалось обнаружить десятки астероидов, проходящих в опасной близости от Земли.
Для создания постоянной службы слежения за небесными телами – астероидного патруля – требуется, по крайней мере, полмиллиарда фунтов стерлингов на начальное развертывание работы. Правительство Великобритании (как, впрочем, и других стран) пока и слышать не хочет о подобных расходах. Некоторые политики полагают, что подобные угрозы ученых – всего лишь попытка спекуляции, призванной увеличить ассигнования на науку. Может, это и так. Но астероиды все же летают. И некоторые из них время от времени падают на нашу планету…
Причем пока европейцы с американцами спорят, нужен или не нужен астероидный патруль, Китай под шумок решил оказаться "впереди планеты всей". И всерьез занялся выявлением особо опасных небесных тел – астероидов и комет, представляющих потенциальную угрозу жизни на Земле. В частности, китайские астрономы приступили к созданию станции слежения за "внеземной группой риска". Она сооружается в Национальном парке Тешаньши (провинция Цзянсу Восточный Китай).
На проект уже ассигновано 10 млн юаней (1,2 млн долларов США). Следующая задача, как сообщил директор проекта известный астроном Ян Цзесин, – "предотвращение катастрофических столкновений Земли с небесными телами".
Пока же станцию в Тешаныни намечено оснастить телескопом диаметром 1,2 м и вычислительным комплексом для расчета орбит опасных "небесных странников".
Китайские ученые, изучившие, в частности, древние летописи, считают, что Земля в прошлом неоднократно сталкивалась с более или менее крупными кометами.
Что же касается предотвращения столкновений, то одним из перспективных методов изменения траектории полета малых небесных тел китайские астрономы считают взрыв нескольких ядерных бомб на их поверхности.
Надежда – на "Цитадель"?
Потихоньку начали шевелиться и наши специалисты. Проблема астероидно-кометной опасности сама по себе чрезвычайно многогранна, полагают они. Помимо научно-технических проблем она включает в себя огромный пласт проблем и гуманитарного плана. Тем не менее, что касается активной зашиты от непрошеных гостей из космоса – задача эта, как показывают проведенные исследования, в принципе решаемая. Косвенно об этом свидетельствует решение НИЦ им. Г. Н. Бабакина, ОКБ МЭИ, НИИ механики МГУ, МАК "Вымпел", НПО "Молния", других российских организаций и предприятий, владеющих соответствующими технологиями, приступить к разработке Системы планетарной защиты "Цитадель". Для координации усилий в этом направлении образовано некоммерческое партнерство "Центр планетарной защиты", о котором уж говорилось выше.
Как полагают участвующие в этом проекте специалисты, защищаться следует от небесных тел, начиная примерно с 50 м в поперечнике. Более мелкие объекты не несут прямой угрозы нашему существованию. Надо лишь позаботиться о том, чтобы их падение не было воспринято как ракетная атака воображаемого противника.
Пока что эта задача – на пределе возможностей существующих средств обнаружения. Но, как считают в МАК "Вымпел", при некоторой доработке радиолокационных станций, предназначенных для раннего обнаружения боеголовок баллистических ракет, в перспективе она решаема. Сегодня представляется уникальная возможность применения этих средств, многие из которых разрабатывались в военных целях, уже не для уничтожения, а для зашиты человечества.
Основой для международной кооперации мог бы стать концептуальный проект "Цитадель", разработанный нашими специалистами. "В случае его реализации уже через 5–7 лет можно было бы значительно уменьшить риск гибели землян от космических пришельцев, – пишет по этому поводу уже знакомый нам Анатолий Зайцев. – И, в частности, если астероид, подобный NT7, действительно будет угрожать нашей планете, то на базе уже отработанных средств могут быть созданы и запушены космические аппараты-перехватчики с ядерными зарядами, которые сблизятся с ним и с помощью взрывов переместят его на безопасную траекторию. Но для этого уже в самое ближайшее время должны начаться международные консультации – ученых, политиков, технических специалистов. А вслед за этим незамедлительно должны последовать практические шаги…"
Вполне естественно, что проект потребует объединения интеллектуальных, технических, финансовых и других ресурсов многих стран, привлечения к этим работам самых квалифицированных специалистов. В итоге работы по созданию такой системы могли бы стать катализатором развития многих отраслей и технологий и таким образом способствовать не только защите, но и сплочению наций.
Ученые утверждают, что вероятность столкновения с землей крупных космических тел существует всегда. К примеру, астероид Апофис, обнаруженный 10 лет назад, уже в 2036 году снова приблизится к Земле. Поэтому иметь надежного земного стража необходимо.
Угроза нового времени
Новое тысячелетие началось с новых хлопот. К такому выводу пришел журнал "Science", опубликовавший сообщение о работе научного коллектива из 14 астрономов, наблюдающих за астероидом 1950 DA и некоторыми другими небесными телами.
Номер, под которым астероид занесен в астрономический реестр малых небесных тел, означает, что он был обнаружен еще в 1950 году. Тогда же ученые попытались рассчитать траекторию его движения. Однако следы астероида неожиданно затерялись в бескрайнем космосе, и о нем практически забыли. И когда обнаружили его снова на фотографии ночного неба, сделанной в 1981 году, то не сразу даже сообразили, что это то самое небесное тело. И лишь во время новогодних праздников 2000 года, сопоставив между собой накопившиеся данные, астрономы пришли к выводу, что опять видят в небе астероид 1950 DA.
В марте 2000 года он пересек траекторию движения Земли на расстоянии 7,8 млн км от нас и снова умчался в бескрайние дали Вселенной. Однако астрономы сумели определить его диаметр – 1,2 км, а также скорость вращения вокруг оси – один оборот за 2,1 часа. Заодно они просчитали траекторию его движения и сделали вывод: с каждым оборотом по своей траектории астероид будет все приближаться к нашей планете. И однажды – неровен час – может даже свалиться на наши головы.
Астрономы называют даже точную дату, когда это может случиться – 16 марта 2880 года. Известна и вероятность такого исхода событий – 0,33 процента.
Казалось бы, беспокоиться особо не о чем. У каждого из нас вероятность стать жертвой какого-либо транспортного происшествия или несчастного случая и то выше. А уж что касается его даты, так никто из ныне живущих на планете может и вообще не беспокоиться – он до этого дня уж точно не доживет.
Тем не менее астрономы продолжают будоражить общественное мнение. В своей статье они указывают, что вышеупомянутый астероид вовсе не одиночка. И в окрестностях нашей планеты шастает еще немалое количество его собратьев. Так, в начале 2002 года астероид 2001 YB5 проскочил мимо нас на расстоянии всего вдвое большем, чем дистанция между Землей и Луной.
А 8 марта 2002 года не только женщинам, но и всем прочим жителям планеты был преподнесен еще один "подарочек". На расстоянии 460 тыс. км просвистела 50-метровая глыба под названием астероид 2002 NT7. А поскольку она двигалась со стороны Солнца, то астрономы смогли засечь ее лишь в самый последний момент…
А поскольку никому не хочется быть застигнутым врасплох, многие великие мира сего ныне поддерживают идею ученых о создании специальной службы, в задачу которой будет входить наблюдение за всеми близлежащими небесными телами и своевременное воздействие на них с целью изменения траектории при возможном столкновении.
В переводе на наш обыденный язык, это означает, что астероиды будут попросту заставлять сворачивать в сторону, если обнаружится, что их траектория проходит в опасной близости к нашей планете.
От фантастики к реальности
Подушка для астероида
Не так давно по телевидению в очередной раз показывали американский фантастический фильм "Армагеддон" с Брюсом Уиллисом в главной роли. И многих, наверное, заинтересовал один вопрос: так ли уж обязательно было бурить астероид? Ведь, собственно, из-за этого погиб главный герой и некоторые из его коллег… Не проще ли было просто шарахнуть по нему ракетой с термоядерной головкой?
Оказывается, нет, не проще. И объяснение тому в самом фильме дается правильное – бурильщиков в НАСА вызвали потому, что расчет показал: просто стрелять по астероиду ракетами совершенно бесполезно. Такое суждение основано на двух совершенно реальных фактах. Во-первых, любой подрывник вам скажет, что эффект от взрывного заряда, расположенного на поверхности или заглубленного в землю, будет совершенно различным – во втором случае взрыв будет намного мощнее и эффективнее. Во-вторых, как показывают исследования астрофизиков, вести ракетный огонь, как это в свое время предлагал отец американской термоядерной бомбы Эдвард Теллер, имеет смысл лишь по относительно небольшим небесным телам, которые представляют собой единый монолит.
Большинство же астероидов, а тем более комет, представляют собой вовсе не сплошную глыбу, а конгломерат более и или менее крупных фрагментов, сцементированных льдом. В такой массе взрывная волна быстро гасится.
Расчеты и компьютерное моделирование показали, что стрелять по таким астероидам ракетами это примерно то же, что палить из револьвера по подушке. Как известно, пули застревают в перьях и пухе, и толку от такой пальбы чуть. Даже если и удастся разделить астероид на составные части, может оказаться, что залп шрапнели будет еще более убийственным, чем удар одиночным ядром.
В общем, поразмыслив, астрономы предлагают отказаться от войны с астероидами и применить к ним иную тактику. Например, на некоторые можно высадить десант с атомным реактором. Реактор начнет растапливать лед. Образовавшийся пар даст реактивную струю, под действием которой астероид, пусть не сразу, но изменит свою траекторию. Или можно будет поставить с той же целью на астероид солнечный парус из блестящей фольги. Тогда траектория будет изменена под действием светового давления.