Фото: pixmule.com
Жители России превратились в последние месяцы в больших специалистов по метеоритной угрозе. После взрыва болида в окрестностях Челябинска 15 февраля 2013 года многие стали отличать астероид от кометы и всерьез обеспокоились и теми, и другими. Астрономы много раз пытались успокоить публику и объясняли, что подобные события — вовсе не редкость. С другой стороны, те же астрономы призывают внимательнее отнестись к реальной угрозе из космоса. Все это основательно запутало ситуацию.
Чтобы разобраться в ней, PublicPost обратился к председателю Экспертной рабочей группы по космическим угрозам при Совете РАН по космосу, директору Института астрономии РАН члену-корреспонденту РАН Борису Михайловичу Шустову.
— Недавно вы побывали в Америке на конференции Planetary Defense Conference 2013, как раз посвященной проблемам астероидно-кометной опасности. Скажите, интерес к этой теме существует во всем мире или в России он все-таки несколько необычен?
Я бы сказал, что Россия в этом вопросе далеко не главный игрок. Прошедшая конференция — уже традиционная, она проводится каждые два года под эгидой ведущих космических агентств и других организаций, связанных с космосом и астрономией.
В этот раз она собрала около 250 участников из множества стран, где разрабатывается эта тематика. Больше всего, конечно, из США, но и Россия оказалась представлена очень прилично, наша делегация включала 15 человек.
Надо понимать, что недавний интерес к астероидно-кометной опасности — исключительно результат работы журналистов. Конечно, когда происходит что-то необычное, горячее, как это случилось в Челябинске, оно сразу привлекает внимание, об этом начинают и писать, и говорить. Но общий фон, созданный вокруг челябинской истории, оказался не только подогретым, а даже перегретым. Это, наверное, и создало впечатление, будто вопрос прежде не существовал — и только теперь откуда-то появился.
На самом же деле эта тема вполне серьезно изучается и исследуется уже последние лет 15, а то и 20. Челябинск просто проиллюстрировал тот факт, что она является не фантазией, не фикцией, а вполне реальной вещью.
Надо понимать, что у астероидно-кометной угрозы есть одна важная особенность — такие события происходят редко, и средний уровень опасности довольно низок. Рассчитанное на год количество погибших и пострадавших от нее намного ниже, чем от других естественных катастроф, от техногенных или социальных взрывов. Но когда такое событие случается, оно становится главным для жителей Земли.
Произошедшее в Челябинске по меркам астрономии было весьма заурядным. Такое происходит несколько раз за столетие, может, раз десять. Но к этим редким событиям надо быть готовыми — в этом смысл всей работы вокруг астероидно-кометной опасности. Нужно уметь обнаруживать опасные тела и готовиться к противодействию.
— Если риск невелик, то существует ли угроза вообще?
Любой риск, необязательно астероидно-кометный, можно представить математически — как произведение вероятности катастрофы на масштабы ее последствий. Если вероятность велика и последствия тяжелы, риск очень высокий. Если вероятность мала и последствия тяжелы, как в нашем случае, то нужно оценивать каждый случай отдельно.
Представьте — летит тело, которое с вероятностью в 0,1% полностью разрушит Москву... Велик ли риск для ее жителей? Конечно, потому что последствия исключительно тяжелы. А если метеорит не слишком большой, допустим, метров пять, то пусть себе и падает — последствия несерьезны, и риск совсем небольшой.
С точки зрения риска наибольшую опасность представляют тела размерами больше 50 метров. Тела меньших размеров, скорее всего, разрушатся высоко в атмосфере, и до самой земли долетят лишь отдельными кусками, как это было в Челябинске. А вот 50-метровое тело наверняка дойдет до нижних слоев атмосферы, а то и до поверхности Земли. Энергия взрыва высвободится на низкой высоте, и поражение окрестностей будет тотальным.
Возьмем для примера то же челябинское событие. Часто энергию взрыва этого метеорита высчитывают в бомбах, говоря, что она в 20, а то и 30 раз превосходила взрыв в Хиросиме. Но обошлось все сравнительно малой кровью (число пострадавших от ударной волны в Челябинске составило около 1600 человек, летальных случаев не было — PublicPost). Произошло так как раз потому, что до Земли он не долетел, взорвавшись на большой высоте, примерно 23 километра, и эта энергия успела распределиться по огромной площади. А бомба в Хиросиме, значительно уступая по энергии этому событию, была взорвана на высоте 600 метров.
— Но если речь идет о таких громадных энергиях, как мы вообще можем этой угрозе противодействовать?
Для начала — научиться ее предсказывать. В настоящее время мы только понимаем, что опасных тел много, но следить за их траекториями, рассчитать вероятность столкновения можем только для 1% таких тел. Об остальных мы только знаем, что они существуют, но до сих пор не обнаружены. Известная пословица говорит: "Кто предупрежден, тот вооружен" — так вот, мы пока даже не предупреждены. Мы не знаем, что, откуда и когда может прийти.
Поэтому главная задача, которая стоит перед нами на сегодня, — научиться обнаруживать опасные тела массово. Не два, не три, не сто, не тысячу: общее число потенциально опасных объектов, по разным данным, оценивается где-то от 200 до 500 тысяч. Это если говорить только о тех, которые могут угрожать столкновением с Землей в ближайшие 100-200 лет и размеры которых больше 50 метров.
Мелких тел, подобных челябинскому, намного больше (по имеющимся оценкам, размер того метеорита составил около 17 метров — PublicPost). Метровые тела входят в атмосферу по несколько раз в год, не принося никаких особенных проблем. Такие метеориты, как челябинский, прилетают, наверное, раз в 30 лет.
— Что из них опаснее — кометы или астероиды?
В принципе, четкой границы между теми и другими нет, в любом случае это твердое тело. Астероид может быть не сплошным, а состоять из кучки камней, которые связаны только гравитационно, он может содержать достаточное количество льда. Если такой астероид приближается к Солнцу, лед начинает быстро испаряться, образуя сверкающий кометный хвост.
Кометы в среднем содержат больше льда, но и в них бывают камни. И если лед из кометы испарится — а это происходит при приближении к Солнцу, — то она превратится в "мертвую" комету, которую от каменистого астероида уже не отличить.
С точки зрения опасности самое главное разделение проходит не по составу, а по орбитам. Орбиты комет очень сильно вытянуты, и в результате в окрестностях Земли они летят относительно нас с огромной скоростью. Астероиды сближаются с нами не так быстро.
Теоретически комета может столкнуться с Землей на скорости больше 70 км/с — наблюдать такие случаи пока не приходилось, но в принципе они возможны. Это огромная скорость, на которой даже небольшое тело становится очень опасным. Астероиды же обычно прилетают на скоростях около 20 км/с — как метеорит в Челябинске, который развил примерно 18 км/с.
С другой стороны, по статистике, комет намного меньше, чем астероидов, на порядок. Поэтому системы обнаружения проектируются и строятся именно для астероидов — кометами практически можно пренебречь.
— Допустим, мы выстроили сеть телескопов, ведем наблюдения и начали отслеживать все опасные тела. Есть ли у нас средства их нейтрализации?
Если планируемые меры будут запущены, если заработает соответствующая программа, то лет через пять-десять мы действительно сможем обнаружить больше 90% опасных тел. И если мы зафиксируем настоящую опасность столкновения, наши дальнейшие действия будут зависеть от конкретной ситуации: во-первых, от природы угрожающего тела, во-вторых, от времени его обнаружения.
Если мы выявим опасность за неделю до столкновения, то, скорее всего, мы не сможем сделать вообще ничего, кроме мер, направленных на снижение ущерба: эвакуации опасных районов, остановки опасных производств... Время реакции, которое требуется даже военным в случае экстренной космической опасности, составляет минимум 30 дней. Только тогда они успеют переориентировать свои ракеты и запустить, попробовав воздействовать на тело ядерными боеголовками.
Совсем другой вариант — если мы обнаружили опасность заранее, за несколько лет, а лучше — несколько десятков лет до столкновения. Тогда мы можем попытаться заблаговременно изменить орбиту этого тела, для этого мощных воздействий не требуется.
Предлагается несколько способов изменить траекторию. Самой простой — тот же ядерный взрыв, которым мы испарим часть угрожающего астероида или кометы и придадим ему дополнительный импульс. Также можно воздействовать кинетически, просто энергией удара тяжелого зонда. Есть и методы мягкого увода — скажем, гравитационный тягач, такой массивный корабль, который своим притяжением будет действовать как буксир.
В конце концов, все зависит от размеров тела. Если оно совсем большое, больше 500 метров, то... скорее всего, мы сделать в принципе ничего не сможем. Надо будет просто готовиться к худшему и стараться спасти хоть что-то.
Ну а если тело больше километра, катастрофа будет глобальной. Где бы оно ни упало — плохо будет всем. Если километров десять или больше, цивилизация наверняка погибнет. По счастью, такие тела действительно редки.
— Ядерная бомбардировка, гравитационный тягач... все это звучит как фантастика. Доступны ли эти средства современным технологиям?
Что касается ядерного взрыва, то это точно нам доступно. Ударные зонды даже использовались на практике, хотя и в других целях — можно вспомнить миссию Deep Impact, которая протаранила комету 300-килограммовым медным шаром, чтобы проанализировать состав выброшенного при ударе газа, пыли и обломков.
Если мы подготовим такое столкновение, например, за месяц до ожидаемого столкновения с Землей, то, конечно, достаточно большой астероид мы никак не сдвинем — энергии будет недостаточно. Но если мы проведем его за 10-20 лет, то крохотное воздействие, которое мы создадим, за это время приведет к таким существенным изменениям, что тело пролетит мимо.
Изменение, конечно, придется просчитать заранее, и с очень большой точностью, чтобы не добиться противоположного эффекта. Это — тоже одно из направлений работ в рамках предупреждения астероидно-кометной угрозы — повысить точность расчетов последствий изменения орбиты.
— Получается, главная наша надежда увести огромное тело с опасной траектории — в "космическом айкидо", мягком упреждающем воздействии?
Да, нечто вроде этого. Более того, такие проекты сейчас уже переходят в практическую плоскость. На той же конференции в США обсуждался проект миссии AIDA, целью которой должен стать астероид Дидим. Его планируется не только изучить, но и впервые попытаться воздействовать на его траекторию, и посмотреть, что из этого получится.
Дидим интересен тем, что он — двойной, и это позволяет легче зафиксировать и замерить изменения орбиты. Если мы ударим по одному из его компаньонов, то сможем все наглядно и достаточно точно отследить по изменениям их вращения друг вокруг друга.
Эта миссия планируется вполне серьезно, к участию в ней американцы пригласили и европейцев, и наше космическое агентство. На конференции наша делегация была достаточно представительной, в частности, в ней участвовал Юрий Николаевич Макаров (начальник Управления стратегического планирования и целевых программ Роскосмоса — PublicPost), так что разговор о нашем участии в проекте был вполне авторитетный и ответственный. Какое окончательное решение будет, сказать еще нельзя, но официальное приглашение получено и будет рассматриваться.
— Судя по масштабам задачи, наверное, ни одно государство мира самостоятельно справиться с ней не сможет?
Ну, если США захотят справиться одни, то они, наверное, сумеют, а для остальных стран по отдельности это малореализуемо. Впрочем, и Америка не хочет отдуваться за всех, поэтому и продвигает международное сотрудничество в этой сфере, международные проекты.
— В связи с этим как вы оцениваете недавнее предложение вице-премьера Дмитрия Рогозина сделать астероидно-кометную угрозу главной темой предстоящего саммита "Большой двадцатки"?
Могу сказать, что как раз недавно состоялся совет Академии наук под председательством Сергея Юрьевича Глазьева (советника президента РФ — PublicPost), и на ней я высказался в том смысле, что подобную тему если уж и продвигать, то надо очень умело и аккуратно.
То, как зачастую представляют вопрос некоторые издания, создает впечатление, будто ничего и нигде в мире на этот счет не делается и только мы в России внезапно проснулись и зашевелились. Это не так: работы по этой проблеме идут во всем мире, развивается международное сотрудничество, готовятся документы, даже на уровне ООН.
Конечно, это замечательное предложение просто с общечеловеческой точки зрения. Прекрасно, если наши земные ракеты будут нацелены не друг на друга, а в космос, на общего внешнего врага. Это может быть мощным политическим ходом. Хотя если смотреть на вещи реалистично, то достигнуть такого согласия в современной ситуации — это очень и очень сложная задача.
