«Челябинский болид вызвал в стратосфере ураган»

Николай Горькавый
«Троицкий вариант» №6(125), 26 марта 2013 года

О перспективах космонавтики и необычности Челябинского болида ТрВ-Наука побеседовал с доктором физико-математических наук, ведущим аналитиком в группе спутника «Суоми» (НАСА) Николаем Горькавым.

— Не хотите помечтать о том, что будет с космонавтикой через 5–10 лет?

— Космонавтика вошла в очень интересный период частного освоения космоса. Сначала к энтузиастам типа Элона Маска относились с усмешкой, но они быстро показали, что с ними стоит считаться. Они решительно потеснили классических игроков на рынке космических услуг и забрали себе часть государственного финансирования. Но при этом они остаются частниками, авантюристами и романтиками.

Я практически уже не сомневаюсь, что первый полет к Марсу будет совершен частными компаниями — Маска или Тито. Во-первых, они всё делают дешевле в 10–100 раз, чем классические комбинации НАСА и гигантов авиа- и космостроения. Во-вторых, они как спортсмены-экстремальщики могут взять на себя риск, на который государственные агентства в принципе не пойдут.

Вот пример частной и довольно рискованной инициативы: режиссер Камерон захотел посетить Марианскую впадину. Взял и всего за несколько миллионов долларов разработал и изготовил батискаф новой конструкции, в котором и опустился на дно морское. Я в декабре прошлого года был на его лекции в Сан-Франциско, на конференции Американского геофизического союза. Лекция была впечатляющей, как и фильм о создании батискафа. Удачно вынырнувший Камерон выглядел очень довольным, да и ученые из его команды были счастливы изучать биологические и геологические образцы из самого подбрюшья Мирового океана. Так же будет и с полетом на Марс — и вполне возможно, что он будет осуществлен в течение следующего десятилетия.

— Что Вы думаете про Челябинский болид? Наши российские астрономы как-то спокойны и говорят: «обычный хондрит», «обычный метеороид».

— Они просто недооценивают это событие, которое оказалось уникальным сразу с многих сторон. Химический состав тут далеко не самое важное обстоятельство. Во-первых, это не рядовой болид, а самый крупный после Тунгуски 1908 года, то есть Челябинский боли — это явление века. Тела в 10 или даже 11 тысяч тонн падают на Землю нечасто.

Во-вторых, Челябинский болид показал, что даже двадцатиметровое тело, прилетевшее из космоса, является смертельно опасным. Если бы он вошел в атмосферу не под углом 16–17 градусов, а под 45 или даже отвесно, то к моменту взрыва он проник бы гораздо глубже в атмосферу, а струя раскаленных газов продвинулась бы еще дальше. Нужно учесть, что сила ударной волны растет с уменьшением высоты в третьей степени, — значит, взрыв на высоте не 30–32 км, а на 15–16 км породил бы волну, в 8 раз сильнее наблюдавшейся, — и такой удар сломал бы не только окна, но и крыши и стены.

Мои родители живут в Челябинске и сами видели и пережили взрыв болида. У них выбило окна в квартире, высотка ходила ходуном, как при землетрясении. Можно уверенно утверждать, что жители южно-уральского миллионника родились сразу в миллионе рубашек. И это полностью ломает парадигму отношения к небольшим болидам и астероидам. Раньше подавляющее большинство ученых и политиков рассматривали в качестве опасных лишь тела с размером более ста метров. Сейчас уже ни один астроном или государственный деятель не будет в трезвом уме пренебрегать телами от 10 до 100 метров — а это сразу на порядки увеличивает оценки космических рисков и необходимые усилия для защиты землян.

Третье обстоятельство, которое делает Челябинский болид уникальным явлением: мы впервые встречаем подобное явление во всеоружии инструментария космической эры. Тысячи видеокамер и фотоаппаратов зафиксировали падение болида. Несколько спутников зафиксировали его падение, а также анализируют состояние стратосферы после болида. Это вам не Тунгуска, которую приходится изучать по рассказам перепуганных охотников.

— Продолжает ли NASA изучать Челябинский болид?

— Сейчас я не могу забегать вперед, но НАСА активно работает над своими данными — и скоро объявит о поистине сенсационных результатах своих исследований. Да и без космических спутников можно понять, что в стратосфере произошло грандиозное явление. Вот посмотрите на фотографию, сделанную Максимом Коржовым из Екатеринбурга [1], с расстояния более двухсот километров, по прошествии 150 секунд после вспышки. Из-за падения болида в атмосфере возникло облако длиной в сотни километров, сравнимое с горным хребтом: высота облака от подошвы до верха составляла несколько километров.

Фото М. Коржова

Особенно примечательно главное облако, которое имело высоту от своего подножия в 10 километров. Оно выросло на месте главного взрыва очень быстро — за 2,5 минуты. Легко подсчитать, что скорость вертикального ветра в этом облаке составляла 65 метров в секунду. По классификации метеорологов, это ураган пятой категории, супертайфун. То есть взрыв болида вызвал в стратосфере настоящий ураган с мощной конвекцией, сопоставимой с вертикальным движением воздуха в грибе от ядерного взрыва.

На самом деле, такой конвективный пузырь или гриб в стратосфере на высоте 30–40 километров — это гораздо более поразительное явление, чем гриб в тропосфере, то есть ниже 12–15 километров. Дело в том, что тропосфера, у которой околоземные слои теплее верхних, находится в состоянии тепловой неустойчивости, поэтому любой пожар или просто прогретое солнцем вспаханное поле легко вызывает образование поднимающегося вверх облака. Так ведет себя и вода в закипающей кастрюльке. Стратосфера же, наоборот, стабильна, в ней температура растет с высотой. Поэтому вызвать в стратосфере конвекцию гораздо сложнее.

Представьте себе заснеженную горную долину. Никого не удивляет лавина снега, осыпающаяся по склону вниз. А вот если кто-нибудь увидит лавину, которая вдруг забирается наверх по крутому склону, то нервного потрясения не избежать. Теперь еще раз посмотрите на круглое облако, оставшееся после взрыва, которое превосходит собой Эверест. Нужна чудовищная энергия, чтобы забросить такую массу воздуха так высоко в стабильной стратосфере.

Я совершенно уверен, что изучение Челябинского болида только-только началось и мы еще узнаем много нового и о нем, и о нашей атмосфере, в которой природа провела неожиданный эксперимент планетарных масштабов. Я сам активно занимаюсь исследованием результатов этого эксперимента — и у меня большое подозрение, что «русский болид», как неофициально частенько называют его мои коллеги по НАСА (хотя я учу их, как правильно произносить слово «Челябинский» — и они стараются, как могут), наложит сильный отпечаток на всю мою дальнейшую научную жизнь.

1. http://maxim-korzhov.livejournal.com/157743.html