Исследователи полагают, что это лишь дело времени, когда астероид возьмет курс на Землю. Последствия будут опустошительными. Чтобы лучше подготовиться, Европейское космическое агентство запускает новую систему раннего предупреждения.
В феврале астероид 2012 DA 14 пролетел совсем недалеко от Земли ниже орбит спутников. Почти одновременно гораздо меньший обломок из космоса стал причиной значительных разрушений и многочисленных жертв в российском Челябинске. А так как, согласно закону Мерфи, если что-то может пойти не так, оно обязательно пойдет, это, вероятно, всего лишь вопрос времени, пока опасно крупный астероид не возьмет прямой курс на Землю.
Чтобы распознать такую угрозу как можно раньше, Европейское космическое агентство ESA теперь производит обзор неба при помощи новой системы раннего предупреждения в поиске угрозы из космоса. В этом должен помочь новый «Координационный центр для объектов в околоземном пространстве» в итальянском Фраскати недалеко от Рима, который начал на днях свою работу. Он должен заблаговременно определять траектории движения потенциально опасных астероидов.
«Как я могу заставить астероид свернуть со своей траектории?» — спрашивает себя Детлеф Кошны из Департамента миссий Солнечной системы ESA. Немецкий руководитель новой программы раннего выявления астероидов думает над следующим шагом: если астероид движется на столкновение с Землей, то его необходимо каким-нибудь образом убрать с пути.
Взрыв для изменения направления
«Аида» — такое название носит исследовательский проект, который на сегодняшний день разрабатывает ESA совместно с американским космическим агентством NASA. Это звучное сокращение от «Asteroid Impact and Deflection Mission». Миссия заключается в том, чтобы взорвать на астероиде зонд и таким образом заставить его изменить направление.
Сравнительно легко это было бы при так называемом бинарном астероиде – системе из двух астероидов, вращающихся друг относительно друга.
Воздействие зонда на меньшее из двух небесных тел изменило бы орбитальный период обоих объектов, тем самым либо ускоряя движение меньшего астероида, либо – если воздействие произойдет в направлении, обратном его движению, — замедляя его.
«Это изменение мы могли бы измерить с Земли», — говорит Детлеф Кошны. Таким образом, сперва нужно атаковать бинарный астероид — открытый 13 лет назад Дидимос. В ходе проекта американцы разрабатывают зонд, который в стиле камикадзе столкнется с одним из астероидов и слегка столкнет его с траектории. Европа конструирует наблюдательный зонд и посылает его к бинарному астероиду. Он должен прибыть туда до ударного зонда и наблюдать за парой астероидов до атаки.
Изменить орбиту – не всегда лучшее решение
Дидимос состоит из астероида диаметром в 800 метров, в километре от которого находится его меньший «компаньон». Дидимос не движется в поясе астероидов между планетами Марс и Юпитер, а относится к околоземным астероидам – то есть таким, которым в будущем ESA посвятит усиленное внимание.
«Околоземными» астрономы называют все те астероиды, чьи траектории на пути вокруг Солнца в конечном счете пересекаются с траекторией Земли или по крайней мере проходят очень близко. Это относится и к астероиду Дидимос: в точке его максимального приближения к Солнцу он настолько же отдален от него, как и Земля. Наибольшего расстояния он достигает за пределами траектории Марса, где он находится в настоящее время.
Однако сталкивание астероида с траектории не всегда может быть лучшим решением, подчеркивает Риккардо Надалини из Института планетных исследований Германского аэрокосмического центра в Берлине. «Альтернативой могло бы стать уничтожение объекта и разбивание его на очень
маленькие части». Эти обломки затем, при вхождении в верхние слои атмосферы Земли, сгорели бы и больше не представляли бы опасности для планеты.
Лишь незначительный толчок
«Если только у нас будет достаточно времени, чтобы среагировать, в любом случае безопаснее уничтожить подобные объекты, чем пытаться заставить их свернуть с курса», — объясняет Надалини. Если бы в распоряжении было больше времени для оборонительных мер, можно было бы рассмотреть искусственное изменение траектории движения астероида.
Обнаруживать такие угрозы по возможности за несколько лет – это и будет задача новой системы раннего обнаружения ESA. Ведь во избежание «Армагеддона» а-ля Голливуд существует простое правило: время – это все. Чем раньше будет обнаружен приближающийся астероид, тем лучше. Чем дальше находится такой объект, тем больше времени есть в распоряжении, чтобы отреагировать – и тем легче.
И: чем меньше объект, тем легче его устранить с пути или уничтожить. «Со временем мы поняли, что достаточно слегка подтолкнуть приближающийся маленький астероид, чтобы изменить траекторию его движения», — объясняет Надалини.
В Соединенных Штатах Америки подобными стратегиями уклонения занимается астрофизик-теоретик Дэйв Дирборн из научно-исследовательской лаборатории Лоуренса Ливермора в Калифорнии. Он определяет, на какой тип астероида, когда и как нужно повлиять, чтобы он избежал столкновения с Землей.
200 потенциально опасных астероидов
К потенциально опасным в настоящее время относятся около 200 околоземных астероидов. «Если мы распознаем опасное небесное тело за 50 лет до столкновения с Землей, в этот период у нас было бы семь или восемь стартовых окон, в которые мы могли бы отправить к астероиду ракету, — говорит Дирборн, — при этом в каждое стартовое окно мы должны отправлять несколько ракет, которые будут приближаться к обломку с разных направлений».
Ведь безопасность есть безопасность. При наличии достаточного количества времени человечество может позволить себе разработать зонды специально для защиты от астероидов и отправить несколько из них в направлении целевого объекта.
В отличие от европейской миссии «Аида» исследователи из научно-исследовательской лаборатории Ливермора предпочитают более жесткий вариант: «Идеально было бы не уничтожить астероид, а взорвать рядом с ним атомную бомбу, чтобы оставить кратер на поверхности», — говорит Дирборн. Эффект был бы таким же, как эффект «Аиды»: такой импульс, вызванный взрывом в непосредственной близости, слегка изменил бы траекторию движения астероида.
«Важно не взорвать астероид», - предостерегает калифорнийский эксперт. Ведь если взрыв будет слишком мощным, то он не изменит его траекторию, а разобьет его на тысячи отдельных обломков, чего следует непременно избежать.
Опустошение из космоса
Если отдельные части недостаточно малы для того, чтобы сгореть в атмосфере, они все еще могут причинить региональные опустошения на Земле. Кроме того, Земля на своем пути вокруг Солнца рано или поздно будет двигаться через груды обломков, что может привести к дальнейшим столкновениям.
Но что, если время предупреждения будет меньше 50 лет? «Если нас от столкновения отделяет всего десять лет, мы должны потратить намного больше энергии, чтобы столкнуть астероид с его орбиты», — опасается исследователь планет. Тогда, возможно, было бы необходимо изменять его орбиту не на сантиметр в секунду, а на десять сантиметров в секунду.
В этом случае по временным причинам его уничтожение, вероятно, было бы самым подходящим и безопасным выходом. «Тогда для Земли было бы лучше столкнуться с обломком, масса которого в десять тысяч раз меньше изначальной массы небесного тела, чем с целым астероидом», — считает Дэйв Дирборн.
И изменять орбиту астероида следует только в том случае, если существует абсолютная уверенность, что он движется прямо по направлению к Земле. В противном случае небесное тело может случайно быть направлено в сторону Земли – и человечество обрекло бы само себя на Армагеддон.
