Фильм «Армагеддон» 1998 года не раз становился объектом насмешек за огромное количество научных ошибок. Но его центральная идея — взрыв угрожающего Земле астероида атомной бомбой — действительно исследуется международным сообществом в рамках работы по защите планеты.
В двух недавно вышедших статьях рассматривается несколько способов использования ядерного оружия против астероидов: можно либо изменить траекторию астероида, который взял курс на Землю, либо разрушить его до фрагментов меньшего размера. Первая статья опубликована в журнале Acta Astronautica. В ней ученые представили концепцию «космического аппарата для экстренного предотвращения гиперскоростных столкновений с астероидами» (сокращенно HAMMER), который можно использовать для увода астероидов с опасной траектории, а в худшем случае как механизм доставки к астероиду ядерного заряда.
Другая статья вышла в «Журнале экспериментальной и теоретической физики». В описанном эксперименте ученые воздействуют лазерным излучением на миниатюрные модели астероидов, имитируя ядерный взрыв на поверхности настоящего небесного тела.
Обе работы предполагают, что справиться с астероидом, который готовит для человеческой цивилизации судьбу нелетающих динозавров, не получится без заблаговременного планирования и прогнозирования.
Команда проекта HAMMER под руководством конструктора аэрокосмических систем из Мэрилендского университета Брента Барби выбрала для расчетов 500-метровый астероид Бенну (101955), до которого через несколько месяцев долетит космический корабль НАСА OSIRIS-Rex. 25 сентября 2135 года этот астероид с вероятностью 1 из 2700 может врезаться в нашу планету. Для астероида это относительно высокие шансы. Если столкновение произойдет, высвободится в 80 000 раз больше энергии, чем от взрыва атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму. Так что сомневаться в том, что Бенну — правдоподобная угроза жизни на Земле, не приходится.
Так взорвать его к чертовой бабушке! В команде Брента Барби говорят, что это только план Б. План А состоит в том, чтобы за пару десятков лет до предполагаемого столкновения произвести несколько пусков аппарата HAMMER. Каждый девятиметровый аппарат послужит «кинетическим тараном»: один за другим они будут врезаться в астероид и постепенно выводить его на безопасную траекторию. Чем больше времени будет в запасе, тем меньше запусков потребуется. Например, за 25 лет до столкновения достаточно будет от 7 до 11 аппаратов.
«Если останется десять лет, их понадобятся уже сотни тонн. При условии, что все запуски пройдут успешно, и аппараты долетят до астероида, мы сможем лишь немного сдвинуть Бенну с пути на Землю», — объясняет соавтор работы Меган Брук Сайел, физик из Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса.
Астероид Бенну ученым знаком давно: его отслеживают и изучают с момента обнаружения в 1999 году. А если окажется, что к Земле приближается ранее неизвестный астероид, и до столкновения остались годы, если не месяцы? Вот в этом случае пригодятся методы на основе ядерного оружия.
Команда проекта HAMMER в своем ближайшем исследовании оценит эффективность одного из таких методов. Его суть в том, чтобы произвести ядерный взрыв на некотором расстоянии от потенциально опасного астероида. Взрыв разрушит его поверхность, и астероид сойдет со смертоносного курса.
Исследование из «Журнала экспериментальной и теоретической физики» обнаружило, что можно разбивать астероиды на мелкие части, которые не заденут Землю. Исследование, проведенное учеными из «Росатома» и Московского физико-технического института, основано на лабораторных экспериментах, в которых на макеты астероидов воздействуют лазерным излучением, имитируя ядерные взрывы.
Изучив двадцатиметровый метеорит, который эффектно взорвался над Челябинском в 2013 году, ученые предположили, что если разорвать астероид диаметром 200 метров на десятиметровые фрагменты, то ущерб планете от нежданного посетителя будет минимизирован. Метод сработает, даже если астероид был замечен всего за несколько лет до вероятного столкновения.
Исследователи рассчитали, что подобный объект можно нейтрализовать на расстоянии 13 млн км от Земли с помощью атомной бомбы мощностью в три мегатонны. Таким образом, большинство обломков пролетит мимо Земли, а остатки — размером с половину челябинского метеорита — сгорят в атмосфере.
Российские ученые предлагают направлять атомные бомбы в потенциально опасные объекты, а лучше в их самые слабые места: впадины и кратеры, или даже заглублять заряд в толщу астероида, что увеличит эффективность взрыва.
Этот подход рискованнее, чем попытка увести астероид с исходной траектории, зато не требует большого запаса времени. Если запустить корабль за 15 дней до грядущего столкновения, он сможет долететь до астероида и уничтожить его на нужном расстоянии (при условии, что корабль будет заранее подготовлен к полету, а на это обычно уходят годы). Так что атомные бомбы — скорее крайняя мера.
С помощью челябинского метеорита, который никто не заметил до его вхождения в атмосферу, вселенная в очередной раз напомнила человечеству об опасностях, грозящих всему живому на Земле. Этот объект благополучно разрушился до того, как смог нанести ущерб, но не факт, что следующий незваный гость позволит так легко себя нейтрализовать. Поэтому важно не только готовиться к возможному столкновению, но и продолжать систематизировать накопленные знания и отслеживать потенциально опасные астероиды. И если один из них вздумает нанести нам визит, мир будет и предупрежден, и вооружен — в идеале, конечно, атомной бомбой.
Перевод проекта Newочём
