Почему Главный пояс астероидов безопасен для космических кораблей?

Все, кто читал НФ в детстве, накрепко усвоили: пояс астероидов очень опасен для космических аппаратов, которые в него попадают. Какие там рудные разработки, когда туда залетать страшно!

На первый взгляд, за этим стоит здравый смысл. Слоановский цифровой обзор неба насчитывает в Солнечной системе более 100 000 астероидов, и хотя часть их не относится к Главному поясу, располагающемуся между Марсом и Юпитером, порядка 80 тыс. тел крупнее километра в диаметре там всё же присутствует.

Учитывая, что тела меньших размеров рассмотреть на таком расстоянии нельзя, это означает, что общее количество астероидов и метеороидов чрезвычайно велико, просто большинство из них мы пока не можем увидеть, и это оставляет простор воображению. Наш внутренний взор, подстраиваясь под эти цифры, рисует картину бескрайнего моря пыли и астероидов, лентой ползущего вдоль невидимой красной линии с надписью «Главный пояс». Прямо как в песне: «По близоруким глазам ползёт конвейер песка...»

Главный пояс астероидов представляется нашему воображению набитым до упора обломками... (Здесь и ниже иллюстрации NASA / JPL.)

Хорошо, а сколько конкретно тел Главного пояса мы упускаем из виду? Как ни странно, то, что мы не видим астероиды до 1 км, вовсе не мешает сделать такую оценку. Дело в том, что размеры тел пояса, которые мы можем обнаружить сегодня, следуют определённым пропорциям — степенной зависимости, позволяющей застолбить общее число тамошних тел размером более метра на уровне 800 триллионов. Это, бесспорно, много.

Но общий объем Главного пояса тоже значителен. Он простирается от 2,2 а. е. от Солнца до 3,2 а. е.; «толщина» пояса равна 1 а. е., и легко посчитать, что там 50 септиллионов кубических километров. 16 тел крупнее метра на триллион кубических километров являют угрозу намного меньшего масштаба, чем нам не так давно рисовало воображение.

Разумеется, тела пояса распределены неравномерно. И наряду со вполне безопасными зонами тут есть места, где концентрация опасных для космических аппаратов объектов много больше. Но даже с учётом всех этих факторов, уже сегодня на околоземной орбите есть локации, которые в целом ничуть не безопаснее Главного пояса, — вот только, в отличие от него, напряжённость такого рода в околоземных районах космоса будет лишь расти.

...А в действительности картина неба, которая открылась бы нашему взору с поверхности одного из тамошних астероидов, была бы скорее такой.

Попробуем очень грубо прикинуть ситуацию следующим образом: если все объекты крупнее метра лежат в одной плоскости (чего в Главном поясе нет), тогда на каждый из них приходится более 3 000 км². Скажем, на территории России таких тел поместилось бы около 4 000 (ну, несколько меньше).

Вероятность хотя бы увидеть такое (чаще всего лишь метровое) тело, не говоря уже о столкновении с ним, для объекта вроде космического корабля или зонда определённо существует, но значимой она станет только для тех аппаратов, что намереваются непрерывно летать в этих краях миллионы лет.

К счастью, пока землянам не хватает жизненного цикла, чтобы начать беспокоиться об астероидной опасности в Главном поясе.

Подготовлено по материалам Universe Today.