Ne feledje, nemrégiben megtréfáltuk a címlapokat, miszerint egy rakás bolygónkra rettenetesen veszélyes aszteroida repül felénk! Nevetés nevetés, de ha komolyan elmélyedsz ezekben az információkban, akkor minden kiderül, hogy nem olyan rózsás, mint szeretnénk.
Senki sem vitatja azt a tényt, hogy egy igazán veszélyes aszteroida megváltoztathatja pályáját és elkezdheti fenyegetni a Földet. És mit kell tenni? Végül is észre sem vesszük időben. Itt egy érkezés előtt 20 nappal észleltek egy 620 méter átmérőjű tömböt. Nos, észrevetted, és mi következik? A mindenféle lehetőség elolvasása után alapvetően azon kapja magát, hogy valami hihetetlenül fantasztikus képet javasol, mint például az „Asteroid” című film, de senkinek nincs fogalma arról, hogy meddig, ki és hogyan fogja megvalósítani. Tovább romlik. Kevesen képzelik el e javaslatok következményeit, mert senki sem próbált semmit, és mindenki a "valószínűleg" és a "talán" szavakkal operál.
A valóságban meglehetősen korlátozott képességekkel rendelkezünk, például:
Elméletileg az olyan rakétavédelmi (ABM) rendszerek, mint a Moszkvát védő A-135 / A-235 rakéták, képesek észlelni és megtámadni egy kis aszteroidát 850 kilométeres magasságban. Ezen rakéták némelyikének atomtöltete van a légköri területekre. Elméletileg még egy gyenge robbanófej is elegendő egy olyan test megsemmisítésének megindításához, mint a Cseljabinszk vagy a Tunguska meteorit. Ha tíz méternél kisebb töredékekre bomlik, mindegyik magasan ég a légkörben. És az ebből fakadó robbanáshullám még a lakóépületek ablakait sem képes kiütni.
Az űrből a Földre eső meteoroidok és aszteroidák sajátossága azonban az, hogy többségük másodpercenként 17-74 kilométeres sebességgel mozog. Ez 2-9-szer gyorsabb, mint az A-135 / A-235 elfogórakéták. Lehetetlen előre megjósolni az aszimmetrikus test és a homályos tömeg pályáját. Ezért a földlakók legjobb rakétaelhárító rakétái sem képesek eltalálni a "Cseljabinszkot" vagy a "Tungust". Ráadásul ez a probléma elkerülhetetlen: a vegyszerekkel üzemelő rakéták fizikailag nem képesek 70 kilométer / másodperc sebességet elérni. Ráadásul annak valószínűsége, hogy egy aszteroida pontosan Moszkvára zuhan, minimális, és a világ többi nagyvárosát még egy ilyen rendszer sem védi. Mindez miatt a szabványos rakétavédelmi rendszer nagyon hatástalan az űrfenyegetések kezelésében.
A száz méter alatti átmérőjű testeket általában nagyon nehéz észrevenni, mielőtt elkezdenének zuhanni a Földre. Kicsiek, általában sötét színűek, ami megnehezíti a láthatóságot a tér fekete mélységének hátterében. Nem fog előre küldeni nekik egy űrhajót, hogy megváltoztassák a pályájukat. Ha látható egy ilyen égitest, akkor az utolsó pillanatban megtörténik, amikor szinte már nincs idő reagálni. Tehát az augusztus (2016) aszteroidára alig húsz órával a megközelítés előtt figyeltek fel. Világos, hogy pontosabban „céloz” - és semmi sem akadályozná a mennyei vendéget. Következtetés: Szükségünk van a „közeli harc” valamilyen más eszközére, amely lehetővé teszi a célpontok sokszor gyorsabb elfogását, mint legjobb ballisztikus rakétáink.
Promóciós videó:
2016-tól kezdődően a testek nagy részét 120 méter átmérőjűnél láthatjuk. 2016-ban tervezték a Hawaii-i Mauna Loa távcső üzembe helyezését. Ez lesz a második a Hawaii Egyetem Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System-jében (ATLAS). Az ATLAS azonban még bevezetése előtt már látta az első földközeli aszteroidáját, amelynek átmérője kevesebb, mint 150 méter.
Azonban még egy korábban felfedezett aszteroida több száz méter nagyságú sem lesz képes gyorsan "bevetni", hogy elkerülje az ütközést a Földdel. A probléma itt az, hogy kinetikus energiája olyan magas, hogy a szokásos termonukleáris robbanófej egyszerűen nem képes robbanást okozni az ütközés során. A 300 m / s-nál nagyobb ütközési sebességnél bekövetkező érintkezési sztrájk fizikailag összetöri a nukleáris robbanófej elemeit, még mielőtt ideje lenne felrobbanni: elvégre a robbanást biztosító mechanizmusok működése időbe telik. Ezenkívül a NASA szakembereinek számításai szerint, még ha a robbanófej is csodálatos módon felrobban ("hátulról" ütközik az aszteroidára, felzárkóztató pályán), aligha változtat ezen. A több száz méter átmérőjű tárgynak olyan a görbülete a felületen, hogy a termonukleáris robbanás energiájának több mint 90 százaléka egyszerűen eloszlik az űrben,de nem megy az aszteroida pályájának korrekciójára.
Van egy módszer az aszteroida görbületvédelmének és a sebességvédelemnek a leküzdésére. A Cseljabinszk-test bukása után a NASA bemutatta a hipervelocitású aszteroida elfogó jármű (HAIV) koncepcióját. Ez egy tandem anti-aszteroida rendszer, amelyben a fej nem nukleáris vak. Az aszteroida pályájának korrigálásakor először és körülbelül tíz kilométer / másodperces sebességgel éri el egy kis tölcsért hagyva maga után. Ebbe a tölcsérbe tervezik a HAIV második részének elküldését - egy 300 kilotonnától két megatonnáig terjedő robbanófejet. Pontosan abban a pillanatban, amikor a HAIV második része belép a tölcsérbe, de még nem érintette meg az alját, a töltés felrobban, és energiájának nagy része átkerül az áldozati aszteroidára.
Itt van még több információ az Apophysisről és arról, hogy mikor ütközik össze a Földdel
A Tomszki Állami Egyetem kutatói a közelmúltban hasonló megközelítésen dolgoztak, mint a közepes méretű aszteroidák kezelése a Skif szuperszámítógépen. Szimulálták egy Apophis-típusú aszteroida felrobbantását egy megatoni nukleáris robbanófejjel. Ugyanakkor meg lehetett tudni, hogy a robbanás optimális pillanata az lesz, amikor az aszteroida a bolygótól egy bizonyos távolságra áthalad még a bolygó utolsó megközelítése előtt. Ebben az esetben a felrobbant törmelék folytatja az utat a Földtől. Ennek megfelelően az égitest töredékeiből származó meteorzápor veszélye nullára csökken. És ez fontos: a szükséges (megaton) energia nukleáris robbanása után az aszteroida törmeléke nagyobb sugárzási veszélyt hordoz, mint Csernobil.
Első pillantásra a HAIV vagy analógjai minden problémát megszüntetnek. Az ilyen dupla csapás után kevesebb mint 300 méterre lévő testek darabokra hullanak. Tömegüknek csak körülbelül ezreléke jut be a Föld légkörébe. A nagyobb testek, különösen a fém aszteroidák, nem adják fel ilyen könnyen. De még bennük is az anyag párologtatása a tölcsérből jelentős impulzust ad, jelentősen megváltoztatva az eredeti pályát. A számítások szerint egy ilyen aszteroidaellenes "lövésnek" 0,5-1,5 milliárd dollárba kell kerülnie - puszta apróságok, kevesebb, mint egy rover vagy B-2 bombázó ára.
Az egyik probléma az, hogy ésszerűtlen olyan fegyverre támaszkodni, amelyet soha nem teszteltek legalább egy teszt helyszínen. És a NASA jelenleg évente körülbelül az amerikai katonai kiadások mintegy negyvened részét kapja. Ilyen szerény adagolással az ügynökség egyszerűen nem képes százmilliókat elkülöníteni a HAIV tesztelésére. De még akkor is, ha ilyen teszteket végeznének, nem lenne sok értelme. Ugyanez az ATLAS azt ígéri, hogy egy hónap, vagy akár pár hét múlva figyelmeztet az aszteroida átlagos méretére. Ilyen idő alatt lehetetlen a semmiből felépíteni a HAIV-et, és az éberen tartás amerikai szabványok szerint túl drága a NASA szerény költségvetése számára.
Az emberiség kilátásai a nagy aszteroidák elleni küzdelemben - főleg egy kilométernél hosszabb időn belül - első ránézésre sokkal jobban mutatnak, mint a kis és közepesek esetében. A kilométeres objektumok a legtöbb esetben a már telepített távcsövekben láthatók, beleértve az űrt is. Természetesen nem mindig: 2009-ben Földközeli aszteroidákat fedeztek fel 2-3 kilométer átmérővel. Az a tény, hogy ilyen felfedezések még mindig történnek, azt jelenti, hogy a bolygónkhoz közeledő nagy test hirtelen észlelésének valószínűsége még a csillagászat jelenlegi fejlettségi szintjén is fennáll. Ugyanakkor teljesen nyilvánvaló, hogy minden évben kevesebb ilyen tárgy van, és belátható időn belül egyáltalán nem maradhatnak.
Még az országunk is, annak ellenére, hogy az aszteroidafenyegetések felkutatására szánt kormányzati finanszírozás hiányzik, jelentős szerepet játszik ezek nyomon követésében. 2012-ben a Moszkvai Állami Egyetem Vlagyimir Lipunov csoportja létrehozta a MASTER robotteleszkópok globális hálózatát, amely számos hazai és külföldi műszert egyaránt lefed. 2014-ben a MASTER hálózat megnyitotta a négyszáz méteres 2014-es UR116-ot, amely belátható időn belül potenciálisan ütközhet bolygónkkal.
A nagy aszteroidáknak azonban megvannak a maguk kellemetlen tulajdonságai. Tegyük fel, hogy megtudtuk, hogy a hetven kilométeres, valószínűleg instabil pályával rendelkező 55576 Amic a Föld felé tart. Lehetséges a HA-tandemmel termonukleáris robbanófejjel "feldolgozni", de ez felesleges kockázatokat okoz. Mi lenne, ha ezzel provokálnánk az egyik laza rész elvesztését az aszteroida által? Ezenkívül az ilyen nagy testek rendelkeznek műholdakkal - ők maguk sem olyan kicsiek. A közeli robbanás éles változást válthat ki a műhold pályáján, amely bárhová - és bolygónkba is - elvezetheti a zavart testet.
Mondjunk egy példát. A már említett MASTER távcsőhálózat másfél éve fedezte fel a 2014-es UR116-ot kevesebb mint 13 millió kilométerre a Földtől. Ha mérsékelt sebességgel, 17 kilométer / másodperc sebességgel elindult volna a bolygó felé - és kevesebb, mint tíz nap alatt keresztezték volna útjukat. 70 kilométer / másodperces konvergenciasebességgel napok kérdése lett volna. Ha egy többkilométeres testről egy termonukleáris robbanás szakad le egy sor törmelékről, az egyik könnyen lecsúszhat a figyelmünkről. És amikor a tőlünk néhány millió kilométerre lévő távcsövek látómezőjében megjelenik, késő lesz megkezdeni egy másik HAIV elfogó gyártását.
Természetesen nagy testekkel, amelyek ütközése előzetesen ismert, biztonságosabb és robbanás nélküli kapcsolatba léphet. Tehát a Jarkovszkij-effektus szinte minden aszteroida pályáját folyamatosan megváltoztatja, drámai pusztulásuk vagy műholdak elvesztésének veszélye nélkül. Ennek hatása az, hogy a kisbolygó által a Nap által melegített rész a forgása során elkerülhetetlenül a megvilágítatlan éjszakai zónába esik. Az infravörös sugárzás révén hőt ad át a térnek. Ez utóbbi fotonjai impulzust adnak az aszteroidának az ellenkező irányba.
Úgy gondolják, hogy a hatás könnyen használható a nagy "dinoszaurusz-gyilkosok" elterelésére a Föld megközelítésének veszélyes pályájáról. Elég egy kis szondát küldeni a robotot szállító aszteroidának, amelynek léggömbje fehér festék. Nagy felületre permetezve éles változást érhet el a testre ható Yarkovsky-hatásban. Így például egy fehér felület kevésbé aktívan bocsát ki fotonokat, gyengítve a hatás erejét és megváltoztatva az aszteroida mozgásirányát.
Úgy tűnhet, hogy a hatás mindenképpen túl kicsi ahhoz, hogy bármit is befolyásoljon. Például egy 210 millió tonna tömegű Golevka aszteroida esetében körülbelül 0,3 Newton. Mit változtathat egy ilyen "erő" egy égitesthez viszonyítva? Furcsa módon sok éven át a hatás elég súlyos lesz. 1991 és 2003 között Golevka pályája emiatt 15 kilométerrel tért el a számítottól.
Vannak más módszerek is egy nagy test lassú eltávolítására a veszélyes pályáról. Az aszteroidára fel lehet szerelni egy nap vitorláját egy filmből, vagy szénszálas hálót dobni rá (mindkét lehetőséget a NASA dolgozta ki). Mindkét esetben megnő a napsugarak fénynyomása az égitesten, ami azt jelenti, hogy az fokozatosan elkezd mozogni a Naptól való irányba, elkerülve a velünk való ütközéseket.
Szonda festékkel, vitorlával vagy hálóval történő küldése hosszú távú űrmissziót jelentene, amely sokkal többe kerülne, mint egy HAIV tandem elindítása. De ez a lehetőség sokkal biztonságosabb: nem okoz kiszámíthatatlan változásokat a kilőtt nagy aszteroida pályáján. Ennek megfelelően nem fenyegeti a jövőben a Földre esni képes nagy töredékek elválasztását.
Könnyen belátható, hogy egy ilyen nagy aszteroida elleni védekezésnek vannak gyenge pontjai. Ma senkinek nincs kész rakétája robotfestővel; sok évbe telik, amíg felkészül a repülésre. Plusz néha elszakadnak az űrszondák. Ha az eszköz egy távoli üstökösön vagy aszteroidán "akadozik", például a japán Hayabusa az Itokawa aszteroidán 2005-ben, akkor egyszerűen nem marad idő a kozmikus léptékű festés második kísérletére. Nincsenek megbízhatóbb módszerek, amelyek kizárnák a nem biztonságos termonukleáris bombázást és a nem mindig megbízható szondák küldését? Vannak, de ezek ismét nagyon hihetetlenül fantasztikusak, és érthetetlen, ha megvalósíthatók.
A nyugati országokban a helyzetet súlyosbítja, hogy egyetlen adminisztráció sem tervez űrprogramokat néhány évnél tovább. Mindenki jogosan fél attól, hogy a hatalom átadásakor az új adminisztráció azonnal bezárja elődei drága programjait. Tehát nincs értelme elindítani őket. Az olyan államokban, mint a KNK, formailag minden jobb. Az ottani tervezési horizont messze a jövőbe tolódik. A gyakorlatban azonban nem rendelkeznek sem technológiai (kínai), sem pénzügyi (Oroszország) képességekkel olyan tandem rendszerek telepítéséhez, mint a HAIV vagy az orbitális lézer tömbök, mint a DE-STAR.
És mi van az USA-val? És tavaly az USA úgy döntött, hogy önállóan létrehoz egy meteoritellenes védelmet. Nos, természetesen! Olyanok lesznek, mint "Amerika kapitány", hogy megvédjék a Földet az ellenségtől! Nos, mint a hollywoodi filmekben, emlékszel. Az eredmény "zilch" lesz, de a lényeg az, hogy hangosan deklarálja magát.
Mindez azt jelenti, hogy a fenti projektek csak akkor veszik kezdetét a megvalósításuk után, ha egy sűrűn lakott területen észrevétlen test robbant fel több megatonnával. Egy ilyen esemény - amely általában előbb-utóbb bekövetkezik - mindenképpen emberi áldozatokat fog okozni.
Csak ezután várhatjuk magabiztosan a politikai szankciókat az aszteroidaellenes védelmi rendszerek kiépítése miatt mind Nyugaton, mind pedig Oroszországban.
Nos, a nettó eredményben - ha van valami, készen vagyunk. Jobb?