Еще одно неожиданное средство предложил недавно сотрудник университета штата Оклахома Герман Бурчард. Он тоже считает малоэффективной идею разрушения угрожающих всему живому на Земле космических тел с помощью лазерного луча или боеголовок. Взамен ученый предлагает вывести в космос корабль с огромной надувной "подушкой". И с ее помощью мягко изменить траекторию полета астероида. "Это безопасно, просто и реально", – убежден исследователь.
Суть предложения проще пареной репы. По мнению Бурчарда, астероид, наткнувшись со всего маха на подставленное ему препятствие, неизбежно изменит свою траекторию. Вся хитрость лишь в том, где именно выставить подушку на пути следования небесного тела, чтобы рикошет пошел в нужном направлении.
Есть вопросы и к конструкции самой надувной подушки. Например, пока непонятно, из какого сверхпрочного и в то же время легкого материала должна быть изготовлена оболочка такой надувной подушки. Ведь в сложенном виде она должна поместиться в контейнер на борту космического корабля, а в надутом состоянии должна быть весьма прочной, чтобы выдержать даже касательный удар астероида.
Впрочем, сам конструктор этого необычного спасательного устройства не сомневается, что такой материал найдется. "Надо лишь дать соответствующее задание материаловедам и прочнистам, – полагает он. – И они наверняка найдут или создадут что-нибудь подходящее…"
Наконец, по отношению к конкретному астероиду 1950DA, напугавшему нас своим близким пролетом в начале уже нынешнего столетия, астрономы предлагают использовать давнюю идею русского астронома Игоря Ярковского. Еще в начале XX века он предлагал просто… побелить астероид. Сантиметровый слой мела на его поверхности изменит отражающую способность небесного тела. И под действием опять-таки светового давления его орбита за одно столетие может отклониться на 15 000 км.
Правда, для этого понадобится 250 тыс. т мела – 90 полностью загруженных ракет типа "Сатурн-5", в свое время использовавшихся для высадки людей на Луну. Но людям будущего, возможно, такая транспортная операция покажется сущим пустяком. Время же для ее осуществления у землян еще есть – очередной пролет астероида поблизости от Земли ожидается 16 марта 2880 года.
Высадка на комету
Впрочем, пока суд да дело, специалисты хотят отработать ту или иную технологию на практике. Уже в наши дни предпринимается серия экспедиций для изучения малых небесных объектов Солнечной системы.
"Посадить космический аппарат на поверхность "космического странника" было бы весьма заманчиво со многих точек зрения, – полагает один из сторонников данной идеи, кандидат технических наук Александр Лабунский. – Можно было не только провести непосредственные исследования ядра, но и использовать комету в роли своеобразного "космического такси", пропутешествовав вместе с нею по всей Солнечной системе".
Изучение "сердца" кометы, как полагают ученые, поможет получить данные о ранних стадиях образования небесных тел Солнечной системы. В результате такой миссии на ядре могут также обнаружиться органические молекулы, что позволит подтвердить "кометную" гипотезу заноса жизни на Землю из космоса.
И вот сегодня ученые и специалисты как России, так и других стран ведут разработки планов подобных космических экспедиций. Пока они не очень афишируются хотя бы уж по той причине, что доставка научных приборов на поверхность планеты – довольно трудная научно-техническая задача для земной техники. Согласно предварительным расчетам, а также опыту полета советских космических станций "Вега-1" и "Вега-2", встреча аппарата с ядром происходит на весьма высокой скорости. Достаточно сказать, что скорость полета кометы относительно станции "Вега" составляла примерно 70 км/с. Понятное дело, при этом ни о каком десанте и речи быть не может…
Поэтому в настоящее время исследователи прорабатывают ряд вариантов выбора наиболее рационального маршрута, при котором удастся уменьшить скорость сближения станции с выбранной целью. При этом нужно заранее рассчитать как скорость и траекторию движения кометы, так и перемещение станции, разогнав ее до нужной скорости с помощью ряда гравитационных маневров в поле тяготения Земли, Венеры, Марса, Юпитера…
Наиболее реально в таких случаях предугадать момент встречи с короткопериодической кометой. Например, астрономам хорошо известна комета Энке, довольно часто появляющаяся в районе Земли. В рамках международного проекта "Розетта" также рассматриваются варианты высадки и на другие небесные тела.
На начальном этапе охота за кометой не будет отличаться от привычного старта и перелета межпланетной автоматической станции. Однако маршрут следования станции выбирается таким образом, чтобы через некоторое время траектории движения кометы и станции сблизились.
Подобравшись к ядру кометы на достаточно близкое расстояние, аппаратура космической станции проведет необходимые дистанционные исследования, сделает ряд снимков, а также окончательно уточнит параметры сближения. После этого можно предпринять ряд маневров, позволяющих сблизиться с ядром на минимальное расстояние.
На конечном этапе необходимо осуществить окончательное притормаживание и мягкую посадку на поверхность ядра. Однако поскольку никто таких филигранных операций до сих пор не делал, велика опасность неудачи именно на последнем участке маневрирования. Вон, посмотрите, сколько уж лет осуществляется стыковка аппаратов на околоземной орбите, и то время от времени случаются неполадки…
Поэтому российским изобретателем Виталием Бронштэном придуман весьма оригинальный способ "заякоривания" аппарата. Подлетев к комете на максимально близкое расстояние, межпланетная станция выпускает специальный гарпун, который впивается в ледяную поверхность ядра, прочно застревая в ней. После этого трос, к которому прикреплен гарпун, начинает постепенно сматываться, потихоньку подтягивая аппарат к поверхности кометы.
В качестве такого гарпуна могут применяться и модернизированные зонды-пенетраторы, изготовленные в НПО имени С. А. Лавочкина, но, к сожалению, так и не использованные для осуществления исследовательской программы "Марс-96". Станция, как известно, попросту не долетела до Красной планеты, затонула в Мировом океане.
Такой пенетратор, будучи выпущенным в ядро кометы, позволит, в принципе, произвести все необходимые измерения, даже не "приземляясь". В его головке разместят необходимую аппаратуру, а трос одновременно сыграет и роль кабеля, по которому добытая информация будет передана на борт станции, а затем ретранслирована на Землю.
Ценным преимуществом такого проекта является и то, что пенетраторов на станции может быть несколько, а значит, в случае неудачи всегда имеется возможность повторить операцию стыковки.
Эротическое путешествие
От слов исследователи перешли к делу. И отправили экспедицию на Эрос. Эротикой, впрочем, тут и не пахнет. Эросом (Эротом) называется гигантский астероид, находящийся пока в 208 млн км от Земли. К нему и подлетел 26 октября 2000 года небольшой космический аппарат "NEAR Шумейкер", опустился до высоты около 5 км и, не торопясь, со скоростью всего 20 км/ч проплыл над его поверхностью, измеряя и фотографируя все с такой малой для космических исследований высоты.
В феврале 2001 года его миссия закончилась первой в истории человечества посадкой непосредственно на астероид.
Началось же все вот с чего. Как мы уже говорили, согласно современным данным многие астероиды и кометы – это не просто цельные глыбы камня или льда, кружащие в межпланетном пространстве.
Чтобы поточнее узнать, что же они собой представляют, в лаборатории прикладной физики Университета Джона Гопкинса, по заказу НАСА, построили аппарат, получивший название NEAR – по первым буквам английского словосочетания, которое в переводе звучит примерно так – "рандеву с ближайшим к Земле астероидом".
Потом к этой аббревиатуре добавили еще и фамилию Юджина Шумейкера – в память об известном исследователе астероидов и комет, к сожалению, уже умершем.
В 1996 году аппарат был запущен в космос. Причем потратили на проект "всего" 224 млн долларов – раньше в таких случаях счет шел на миллиарды. Многие месяцы аппарат летал вокруг Солнца, разгоняясь под воздействием гравитационных сил Солнца и Земли, а затем помчался к Эросу, который находится в 208 млн км от нашей планеты и подобно ей обращается вокруг Солнца.
Астрономы открыли Эрос более 100 лет назад, еще в 1898 году. В своем районе он считается одним из самых больших астероидов: его длина около 34 км, а ширина – 13. По форме он не похож ни на одну планету. Одним он кажется гигантским арахисовым орехом без скорлупы, другим – исполинской картофелиной. По причине на редкость неправильной формы и небольших по сравнению с планетами размеров Эрос не вращается вокруг продольной оси, как вращалась бы любая планета или ее спутник, а кувыркается…
Приближался "NEAR Шумейкер" к Эросу постепенно и осторожно. В начале апреля 2000 года он вышел на орбиту, пролегающую в 100 километрах от астероида, в конце месяца опустился на 50. Во время этих маневров он исследовал структуру Эроса и его химический состав. Гравитационное поле у Эроса оказалось таким слабым, что аппарату, чтобы удержаться на высоте в 150–300 километров над астероидом, пришлось не лететь, а скорее ползти со скоростью от 3 до 7 км/ч.
Как и ожидалось, Эрос оказался монолитом, "летающей скалой". Возможно, это часть огромного астероида, который раскололся от столкновения с каким-нибудь небесным телом.
"Кажется, это – единственное, о чем можно только гадать, все остальное об Эросе известно", – говорит Эндрю Чен – один из создателей аппарата. И действительно, приборы, которыми оснащен NEAR, успели произвести миллионы измерений, как издалека, так и вблизи.
Спутником астероида NEAR был недолго. В декабре прошлого года он поманеврировал у поверхности астероида, а в феврале нынешнего закончил свою миссию, опустившись в кратер на поверхности Эроса.
Зазеркалье Вселенной
Австралийский физик Роберт Фуд, получив материалы обследования астероида Эрос, на поверхность которого в октябре 2000 года опустился космический зонд Н АСА "NEAR Шумейкер", заинтересовался такой частностью.
Когда исследовательский зонд передал с поверхности 40-километрового астероида видеоинформацию об этом космическом гиганте, особый интерес ученых вызвали плоскодонные кратеры, заполненные непонятной голубоватой пылью.
"Пыль на астероиде Эрос, а также сами астероиды, которые при столкновении с Землей исчезают и не оставляют никаких вещественных улик, кроме огромных разрушений, загадочные кометы, пропадающие из поля зрения астрономов – все это проделки зеркального вещества или антиматерии, – говорит Роберт Фут. – Она является отражением обычного вещества, только в ином измерении, пока не доступном человечеству".
По мнению Фута, у каждой частицы нашего мира есть свои зеркальный двойник. А стало быть, наряду с нашей Вселенной должна существовать еще и некая зазеркальная Антивселенная.
При этом он ссылается на английского физика-теоретика Поля Дирака, впервые открывшего еще в 1931 году, что позитрон является своеобразным зеркальным отражением электрона. А также современного английского астрофизика Стивена Хокинга, который явление аннигиляции объяснил так: "Встретив антисебя, не вздумайте поздороваться с ним за руку. Возникнет ослепительная вспышка света, и вы оба исчезнете".
"Зеркальное вещество нам не суждено увидеть; оно взаимодействует с нашим миром только через гравитацию, – объясняет Фут. – Многие эксперты полагают, что в большом количестве антиматерия возникла во время Большого взрыва, и на нынешний день именно она составляет ту самую недостающую темную или скрытую массу, которая, по расчетам теоретиков, составляет более 90 процентов массы всей Вселенной.
Практически же эта масса, согласно теории Фута, проявляет себя как всплески энергии во Вселенной, происходящие в результате реакции аннигиляции частиц и античастиц. И эти всплески регистрируются приборами.
Более того, согласно концепции австралийского исследователя в истории нашей планеты зарегистрированы по крайней мере три случая столкновений зазеркального мира с нашей планетой. Это Тунгусский метеорит, упавший в Сибири в 1908 году, а также низкоскоростные огненные шары, зафиксированные в небе над Испанией и Иорданией в конце 90-х годов прошлого столетия и начале нынешнего.
Так астероид, упавший в Иордании в апреле 2001 года на глазах у сотен свидетелей, не был найден. Место его падения, подобно Тунгусскому феномену, определили лишь по опаленной земле и сожженным деревьям. Фут полагает, что все это произошло потому, что небесное тело было из антивещества и аннигилировало в момент падения с выбросом гигантского количества энергии.
Он также указывает, что многие астрономы отмечают феномен исчезновения комет на подлете к нашей планетной системе. Они также аннигилировали, соприкоснувшись с межпланетным газом и пылью, которых достаточно в окрестностях Солнца и окружающих его планет.
С помощью своей версии Фут также пытается дать ответ на вопрос, откуда возникает загадочная сила, воздействующая на межпланетные космические зонды, тормозя их полет. Он полагает, что на "Пионер-10" и "Пионер-11" опять-таки воздействуют антиматерия.
Однако официальная наука не подтверждает гипотезу австралийца, полагая, что всем выше перечисленным явлениям можно отыскать и другие объяснения.
А вот программа исследования малых небесных тел Солнечной системы тем временем продолжается.
Атака в День благодарения
Не совсем обычным фейерверком отметили День независимости 4 июля 2005 года специалисты НАСА. Именно в этот день они атаковали комету Темпел-1, чтобы прояснить некоторые детали ее внутреннего строения.
Небесная странница была обнаружена еще в 1867 году, и с той поры каждые 5,5 года она появляется в окрестностях Земли, служа объектом для новых научных наблюдений и… сплетен. Дескать, если не в этот раз, то в следующий она наверняка врежется в Землю.
И вот американцы решили положить конец всему этому безобразию. Исследователи из калифорнийской лаборатории НАСА "Джет Пропалшн", университета Мэриленда и колорадской корпорации "Бодл Аэроспейс энд Технолоджис" разработали проект космического корабля с пушкой, который и отправили навстречу комете.
Корабль "Дип Импакт" при сближении с кометой выстрелил по ней огромной медной "пулей". Снаряд весом 350 кг на скорости 36 тыс. км/ч врезался в ядро кометы. В результате взрыва, по расчетам астрономов, в теле небесной странницы образовалась воронка глубиной с 7-этажный дом и размером с футбольное поле.
Так на практике впервые была опробована система, способная, как считалось, сбить комету с ее траектории. Однако действительность оказалась менее впечатляющей, чем надежды. Комета вследствие своей рыхлости и большой массы весьма слабо отреагировала на удар и умчалась дальше.
В погоню за кометой
В начале 2004 года Европейское космическое агентство приступило к реализации небывалого проекта. Впервые в истории посланцу Земли предстояло высадиться на поверхность кометы.
Ученые надеялись, что данная экспедиция поможет им разобраться, как именно возникла жизнь на нашей планете, как возникла Солнечная система, получить ответы на многие другие вопросы мироздания.
В разработке проекта участвовали специалисты 14 европейских стран, а также США, Канады и Австралии, потративших в общей сложности около 700 млн евро.
Итак, 2 марта 2004 года французская ракета "Ариан-5" вывела в космос межпланетный космический аппарат "Розетта". Его конечная цель – обследование кометы Чурюмова-Герасименко.
Однако сначала аппарат несколько раз облетел Землю и Марс, с помощью гравитационных полей этих планет постепенно наращивая скорость. И лишь после этого "Розетта" отправился на встречу с кометой.
Полет до кометы продолжался без малого 10 лет. За это время аппарат одолел расстояние в 800 млн км. Зонд встретился с кометой в районе орбиты Юпитера.
Сделать это было непросто – у кометы весьма приличная скорость. Тем не менее специалисты надеются, что в августе 2014 года "Розетта" приступит к выполнению основной задачи. Аппарат выйдет на орбиту кометы, где будет находиться 17 месяцев. В ноябре 2014 года от "Розетты" отделится спускаемый модуль "Филы". Спустя несколько часов произойдет контакт с кометой, и зонд выпустит 2 гарпуна, призванные надежно закрепить устройство на поверхности небесного тела.
После высадки будет построена 3D карта поверхности кометы, сделаны фотографии высокого разрешения и проведены анализы состава кометного тела.
Еще одна цель экспедиции – проверка гипотезы о причастности комет к возникновению жизни на Земле. Эксперты полагают, что набор химических элементов кометы примерно таков, как и тот, из которого состоят тела людей. Таким образом, кометы вполне могли принести на Землю комбинацию химических элементов, из которых потом и возникла жизнь как таковая.
Кроме того, ученые надеются обнаружить в составе кометы и аминокислоты, что послужит доказательством существования органических форм жизни и за пределами нашей планеты.
"Чтобы проверить эти гипотезы, ученые установили на спускаемом аппарате соответствующую аппаратуру, – рассказывает один из создателей "Розетты", Фред Гесман. – Мы попытаемся высадить на поверхность планеты целую лабораторию. Кроме нескольких фото- и телекамер, на борту имеется также газовый хроматограф, масс-спектрометр, а также аппаратура для обнаружения органики…"
Однако прежде чем приступать к исследованиям, надо еще произвести удачную посадку. А это совсем непросто. Поскольку ядро кометы весьма невелико, то мало и ее гравитационное поле. Посадочный блок, который на Земле весит около 100 кг, там будет весить всего… 1 г! А стало быть, при малейшей неточности его тут же выбросит снова в космос.
Кроме того, неизвестно, какова структура и состав поверхности самой кометы. По всей вероятности, это весьма рыхлые образования – ведь кометы весьма быстро разрушаются, например, под воздействием солнечного излучения. То есть, скорее всего, исследователям придется иметь дело с чем-то вроде старого ноздреватого льда, который весьма легко крошится.
Поэтому, чтобы предотвратить отскок аппарата, конструкторы предусмотрели такую технологию посадки. При снижении аппарат выпустит вверх струю газа, с тем расчетом, чтобы реактивная сила прижала его к поверхности кометы. В момент касания в грунт с силой будут вогнаны два гарпуна-якоря с крючьями. Исследователи надеются, что они смогут внедриться в ядро кометы и закрепиться там.
К сказанному остается добавить, что у спускаемого аппарата имеются три "ноги", каждая из которых имеет по две автономные опоры. Кроме того, каждая "нога" снабжена специальным винтом-буравчиком, который, внедряясь в грунт, должен придать аппарату дополнительную устойчивость.