Представете си, че един ден обсерваториите по света ще потвърдят всичко: един астероид наближава Земята, сблъсъкът е неизбежен. Космическите нации трябва да се споразумеят как да го спрат. Боулдерите, летящи през космоса, могат да причинят катастрофални щети на нашата планета. Какво ще се случи по-нататък зависи от това колко време астероидът ни оставя да мислим. Нито една от опциите няма да е лесна; може да се наложи ядрено оръжие. Какво ще правим, когато дойде този ден?
Големите астероиди рядко падат. Последният от тях, който причини тежки щети на живота, е метеоритът Тунгуска през 1908 г. Смята се, че това е бил метеорит, който избухна на 10 километра над отдалечения сибирски регион.
Този вид падане се случва на всеки няколко века. Но Сибир е далеч; дори и днес населението му е малко и разпръснато на огромна територия. Ако същият обект беше пристигнал четири до пет часа по-късно, той щеше да падне върху Санкт Петербург и да произведе експлозия, която е равна на ядрена експлозия на мегатон.
Имахме честта да наблюдаваме намалена версия на този ужасен сценарий съвсем наскоро. През 2013 г. метеоритът в Челябинск, който се срути на надморска височина от 30 километра, счупи стъкло и рани 1400 души в руски град. Експлозията, която той предизвика, беше еквивалентна на 500 килотона - около 30 бомби, хвърлени върху Хирошима, - но беше достатъчно висока, за да е добре. Такива падания се случват доста често, средно три пъти годишно. Повечето от тях се срещат над океана или на отдалечени места, така че не се забелязват. И все пак въпросът, който ни тревожи, ще бъде „ще се случи ли такова падане изобщо и кога ще се случи?“
Държавите вземат този въпрос много сериозно и предприемат първите стъпки за предотвратяване на опасни падания. През януари НАСА сформира Координационния офис на планетарната отбрана, който ще се превърне в фокусна точка за наблюдение на астероиди и работа с други космически агенции как да се справят с евентуален сблъсък на големи космически скали със Земята.
Понастоящем PDCO изразходва по-голямата част от усилията си за откриване, координиране на различни програми за наблюдение, казва Линдли Джонсън, служител на планетарната отбрана на НАСА. Защото не можете да се борите с космическите камъни, ако не знаете къде се намират. „Опитваме се да намерим предварително всичко, което би могло да стане заплаха през следващите години и дори десетилетия“, казва той. Щом бъде открит опасен астероид, започва работа по планове за спиране на този конкретен обект.
Промоционално видео:
Най-простият метод включва вид планетарен билярд, който използва космическа сонда, за да насочи тежък предмет (или самата сонда), за да се сблъска с обекта. Тогава се смята, че астероидът променя своя курс и прелита покрай Земята.
Съвместната мисия на Европейската космическа агенция и НАСА ще трябва да тества такава технология в следващите няколко години: тя се нарича Asterod Impact and Deflection Assesment (Aida). Мисията се състои от два космически кораба, единият наречен мисията за въздействие на астероидите (Цел), който ще стартира в края на 2020 г., а вторият - Тестът за двойно пренасочване на астероиди (Dart), който ще стартира през 2021 г.
През 2022 г. те ще пристигнат на двойния астероид 65803 Дидимос, който лети със своя спътник Дидимон. Дидимос е с дължина 780 метра, а Дидимон е 170 метра. По-младият се обръща по-стария на всеки 11,9 часа, а те са близо един до друг - само на 1100 метра. Космическият апарат Aim ще се срещне с астероида и ще проучи неговия състав. Щом пристигне Дарт, той ще се блъсне в Дидимун, а Ейм ще проучи последствията за орбитата на по-младата скала. Целта на мисията е да разберете как можете да пренасочите астероида, за да не го поставите на опасна траектория. Това всъщност е отправна точка за планирането на мисията.
За да разбере обещанието за подобна мисия, известният кратер в Аризона в американския щат Аризона вероятно е бил формиран от обект три пъти по-малък от Дидимон, а диаметърът му е 1,18 километра. Скала с размер Дидимос, която удря Земята със 125 метра в секунда, ще предизвика експлозия, равна на два мегатона; това е достатъчно, за да унищожи града. И това е минималната скорост. С максималната си скорост (около 186 метра в секунда) той ще изхвърли четири мегатона енергия - това е около четири милиона тона TNT.
„Искаме да променим орбитата на този спътник - казва Патрик Мишел, старши изследовател във Френския национален център за научни изследвания и един от лидерите на екипа на Aida,„ тъй като орбиталната скорост на спътника около основното тяло е само 19 сантиметра в секунда “. Дори малки промени могат да бъдат измерени от Земята, добавя той, като промените орбиталния период на Дидимон с четири минути.
Важно е също така да се види дали експлозивният елемент ще пали. „Всички модели на сблъсък, върху които работим, са базирани на разбиране на физиката на сблъсък, която е тествана само в лабораторна скала при сантиметрови цели“, казва Мишел. Дали тези модели ще работят на истински астероиди, все още не е напълно ясно.
Джонсън добавя, че тази технология е най-зряла - хората вече са демонстрирали способността да достигнат до астероид, по-специално с мисията „Зората до Церес“и мисията „Розета“за комета 67P / Чурюмов-Герасименко.
В допълнение към подхода на бойната глава има и гравитационен подход - просто поставете сравнително масивен космически кораб в орбита в близост до астероид и оставете взаимното им гравитационно издърпване нежно да насочва обекта към нов път. Предимството на този метод е, че по същество трябва само да доставите космическия кораб до местоназначението му. ARM мисията на НАСА може косвено да тества тази идея; част от този план е да върне астероида в околоземното пространство.
Времето обаче ще бъде ключов елемент от подобни методи; ще са необходими добри четири години, за да се събере космическа мисия отвъд земната орбита, а на космическия кораб ще са нужни допълнителна година или две, за да достигне желания астероид. Ако времето е малко, ще трябва да опитате нещо друго.
Quichen Zhang, физик от Калифорнийския университет в Санта Барбара, вярва, че лазерите ще ни помогнат. Лазерът няма да взриви астероид като някоя звезда на смъртта, но ще изпари малка част от повърхността му. Джан и колегите му работиха с експерименталния космолог Филип Любин, за да представят набор от орбитални симулации на Астрономическото общество на Тихия океан.
Този план може да изглежда неефективен, но не забравяйте, че ако започнете рано и работите за дълго време, можете да промените хода на тялото в продължение на много хиляди километри. Джан казва, че предимството на лазера е, че в земната орбита може да бъде изграден голям лазер, без да се налага да лети до астероид. Едно-гигаватният лазер, работещ месец, може да премести 80-метров астероид - като метеорита Тунгуска - по два земни радиуса (12 800 километра). Това е достатъчно, за да се избегне сблъсък.
Друга разновидност на тази идея е да изпратите космически кораб, оборудван с не толкова мощен лазер, но в този случай ще трябва да достигне до астероида и да го последва сравнително близо. Тъй като лазерът ще бъде по-малък - в обхвата от 20 кВт - той ще трябва да работи дълги години, въпреки че симулациите на Джан показват, че сателит, гонищ астероид, може да го извади от курса след 15 години.
Джан казва, че сред предимствата на използването на земната орбита е това, че преследването на астероид или комета не е толкова лесно, колкото звучи, въпреки факта, че вече сме го направили. „Розета първоначално е трябвало да лети до друга комета (46P), но забавянето на изстрелването предизвика първоначалната цел да остави привлекателна позиция. Но ако кометата реши да се насочи към Земята, няма да имаме възможност да я променим на по-добър вариант. Проследяването на астероидите е лесно, но все пак са необходими поне три години, за да го достигнете.
Джонсън обаче отбелязва един от най-големите проблеми, свързани с използването на лазер от какъвто и да е вид: никой никога не е изстрелял километър обект в орбита, камо ли лазер или целия масив. „Има много незрели моменти в това отношение; дори не е ясно как надеждно да се преобразува слънчевата енергия в лазерна енергия, така че тя да функционира достатъчно дълго."
Има и "ядрен вариант". Ако сте гледали филма Армагедон, тази опция ви се струва проста, но в действителност е много по-сложна, отколкото изглежда. „Ще трябва да доставим цялата инфраструктура“, казва Масимилиано Василе от университета в Щрайтлайд. Той предлага да взриви ядрена бомба на известно разстояние от целта. Както при лазер, планът е да изпари част от повърхността, като по този начин създаде тяга и променя орбитата на астероида. „Когато се взривите, получавате ползата от висока енергийна ефективност“, казва той.
Докато лазерите и ядрените бомби могат да изгаснат, когато астероидът е по-близо, дори в тези случаи съставът на обекта ще бъде важен, тъй като температурата на изпарение ще се различава от астероида до астероида. Друг проблем е летящите развалини. Много астероиди може просто да са колекция от скали, които се слепват свободно. В случай на такъв обект, бойната глава няма да работи. Гравитационният влекач ще бъде по-добър - не зависи от състава на астероида.
Всеки от тези методи обаче може да се сблъска с една последна пречка: политиката. Договорът за космическо пространство от 1967 г. забранява използването и изпитването на ядрени оръжия в космоса, а поставянето на гигават лазер в орбита може да накара някои хора да се изнервят.
Джан отбелязва, че ако мощността на орбитиращия лазер бъде намалена до 0,7 гигавата, той ще измести астероида само с радиус от 0,3 на Земята - около 1 911 километра. „Малките астероиди, които могат да унищожат град, са много по-често срещани от планетарните разрушители. А сега си представете, че такъв астероид е на траектория, водеща към Ню Йорк. В зависимост от обстоятелствата опитът и частично неуспешното отклоняване на астероида от Земята може да измести мястото на катастрофата до Лондон, например. Ако има някакъв риск от грешка, европейците просто няма да позволят на САЩ да отклонява астероида."
Подобни препятствия обикновено се очакват в последния момент. „В тези договори има вратичка“, казва Джонсън, като се позовава на космическия договор и на договора за пълна забрана на тестовете. Те не забраняват изстрелването на балистични ракети, които пътуват през космоса и могат да бъдат въоръжени с ядрени оръжия. И в светлината на необходимостта да се защити планетата, критиците може да са търпеливи.
Мишел също отбелязва, че за разлика от всяко друго природно бедствие, точно това можем да избегнем. „Естественият риск от това е много нисък в сравнение с цунами и други подобни. Но в този случай можем да направим поне нещо."
ИЛЯ КХЕЛ
