Метеоритный дождь над Уралом, разразившийся в феврале нынешнего года, встревожил население всего земного шара. Неужели нельзя было заранее принять какие-то меры — например, сбить болид на подлете к планете? И вообще, насколько велика вероятность гибели людей от «небесных камней»?
Олег Корженевский , г. Новосибирск
В окрестностях Челябинска
Напомним вкратце: 15 февраля, в 9 часов 20 минут по местному времени, в небе над Челябинском внезапно появился белый шар, очень быстро летевший, снижаясь, в южном направлении. При этом он светился так ярко, что камеры наблюдения засвечивались, в них ничего не было видно.
Если листать научные отчеты, получается, что Землю атаковал сравнительно небольшой (величиной около 17 м) метеорит. При входе в плотные слои атмосферы он начал обгорать и светиться. Обгоревшие слои вещества тут же сдувались, образуя шлейф. Примерно в 10 км от поверхности Земли метеорит достиг так называемой точки задержки — он почти полностью затормозился в плотных слоях атмосферы, и кинетическая энергия его движения перешла в ударную волну, которая и вызвала разрушения. Точнее, произошел взрыв мощностью около 470 килотонн в тротиловом эквиваленте, и болид распался на множество мелких обломков.
Основная часть метеорита упала в озеро Чебаркуль, отчего и сам метеорит предлагают назвать Чебаркульским.
Как предполагают специалисты, астероид мог состоять из снега и льда, в который были вкраплены каменные обломки. Ледяное ядро практически растаяло в полете, иначе бы вся вода озера поднялась в небо.
Падение астероида на Землю.
Пролет метеорита над Челябинском.
Но вернемся к письму Олега Корженевского, которое мы процитировали в начале статьи. Разумеется, не только Олег, но и весь мир задается вопросом: «Можно ли предотвратить атаки метеоритов на Землю?»
Как рассказал заведующий отделом физики звездных систем Института астрономии РАН, доктор физико-математических наук, профессор МГУ О.Ю. Малков, это маловероятно.
Дело в том, что ныне наблюдение за опасными камнями ведется только с помощью наземных телескопов.
И сегодня удается отследить только те из них, которые идут как бы навстречу светилу. Если же они движутся со стороны Солнца, то ученые уже не могут их запеленговать или обнаруживают слишком поздно. Вовремя «засекать» их должны автоматические наблюдатели с орбиты. У нас же пока есть только проект патрульной службы слежения за астероидами.
Да и вообще за всю историю наблюдений известен лишь один небольшой метеорит, который заметили на подлете. Выло это в 2008 году, спустя ровно столетие после падения Тунгусского метеорита. Астрономы рассчитали траекторию болида, через сутки он вошел в небо над Шотландией и выпал в виде метеоритного дождя — большого количества мелких обломков — на территорию Судана.
Правда, положение вскоре может измениться. Канадские исследователи 25 февраля 2013 года запустили первый космический телескоп, специально предназначенный для круглосуточного наблюдения за космическими пришельцами. Он выведен на орбиту высотой около 800 км и с периодичностью в 100 минут будет круглосуточно осматривать окружающее пространство и передавать на Землю оперативную информацию о приближающихся объектах. В первую очередь в сферу его наблюдения попадут примерно 5000 астероидов диаметром более 100 м.
Уникальный прибор, способный отслеживать метеориты всех размеров и даже космический мусор, вскоре будет установлен в Астрономической обсерватории имени Энгельгардта Приволжского федерального университета в г. Казани. Как рассказал директор обсерватории Юрий Нефедьев, комплекс под названием «Мегатортор» состоит из девяти небольших телескопов диаметром по 10 см. Каждый из них осматривает лишь часть небосвода, а все вместе — практически всю видимую часть неба.
На пути к созданию «щита»
Правда, скептики отмечают, что, даже если астероид будет замечен и вычислена траектория его движения, ни одна современная система ПРО не в состоянии атаковать метеорит, поскольку он движется быстрее ракет, со скоростью порядка 50 км/с. Да и вообще стрелять по болидам — затея не только бесполезная, но и вредная.
Даже если ракета попадет в астероид и разрушит его, от падения от шрапнели многочисленных осколков вреда может быть больше, чем от падения цельного астероидного ядра.
Поэтому еще в 1998 году американский исследователь Роберт Гоулд предложил «разработать структуру, требования к системным уровням и основные спецификации для всеохватывающей системы защиты Земли, которая сможет функционировать в течение до 30 лет и защитит планету от объектов диаметром от десятков метров до нескольких километров».
Другими словами, Р. Гоулд предложил следующее.
Как только телескопы астероидного патруля заметят подозрительный небесный объект (а канадский орбитальный телескоп, к слову, уже способен разглядеть небесное тело на расстоянии в 50 млн. км от Земли), с наземного или орбитального космодрома стартует специальный зонд, который попытается изменить орбиту опасного пришельца.
Способов сделать это, в принципе, достаточно много.
Самый простой — отправить навстречу астероиду искусственное облако из множества стальных иголок. Попав со сверхвысокой скоростью в такое облако, как полагает профессор МАИ Юрий Чудецкий, астероид сам разлетится в пыль. Той же цели можно добиться, раскинув на пути его следования особую сеть, подставив надувную подушку или даже просто покрасив астероид в белый цвет с определенной стороны. В последнем случае изменится отражающая способность астероида, и световое давление лучей Солнца заставит его изменить курс.
Ведь для этого нужно не так уж много. Согласно расчетам того же Гоулда, если астероид обнаружат лет за десять до того, как он должен столкнуться с Землей, то достаточно будет изменить его скорость всего на 7 миллиметров в секунду, чтобы мы с ним благополучно разминулись!
Еще одну, пока фантастическую идею, позаимствованную из легендарных «Звездных войн», решили воплотить в жизнь ученые из США. По словам одного из разработчиков, космолога из Калифорнийского университета Филиппа Лубина, в космос выведут платформу с множеством микролазеров, питающихся от солнечных батарей. Совместный световой поток, по расчетам, способен разогреть поверхность небесного камня до температуры 5000 градусов по Цельсию. Часть астероида буквально закипит, и реактивная сила струи пара заставит его изменить траекторию движения…
Подобную идею выдвигает доктор технических наук Виктор Моторин. По его мнению, на благое дело можно использовать гамма-лазер, придуманный во времена «холодной войны», когда военные действия собирались перенести в космос. Источником накачки такого гаммалазера послужит ядерный взрыв, а мощнейший луч на расстоянии до 100 000 км способен испепелить объект диаметром в сотни метров. Такой, например, как астероид Апофис (о нем чуть позже).
«Космический бильярд»
Еще российские ученые предлагают сбивать опасные небесные тела с угрожающей траекторией ударами других астероидов. Как пояснил один из авторов проекта, ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт, исследователи намерены сыграть в своеобразный космический бильярд.
Заметив приближающийся к нам крупный астероид, астрономы тут же подыскивают ему партнера — астероид поменьше. На него высаживают межпланетный зонд. Установленный на зонде двигатель своей реактивной силой заставит астероид приблизиться к земле с таким расчетом, чтобы совершить вокруг нее гравитационный маневр.
При этом возникает эффект своеобразной «пращи», позволяющий получить прирост скорости до 3 км/с при том, что для вывода на траекторию такого маневра нужно добавить астероиду всего 2,5 м/с. Этот астероид-партнер должен будет «подбить» опасный астероид.
Метод хорош тем, что гравитационная «праща» уже опробована при запуске межпланетных зондов к окраинным планетам Солнечной системы. Его-то ученые и предлагают использовать для защиты Земли от удара астероида Апофис (2004 MN4).
Это 325-метровое тело, как известно, было открыто в 2004 году. Первоначально открытие вызвало ажиотаж, поскольку расчеты показали, что существует вероятность в 2,7 % столкновения Апофиса с Землей в 2029 году. Однако уточненные данные позволили исключить эту угрозу.
Тем не менее, после очередного тесного сближения с нашей планетой в 2029 году орбита астероида может измениться. Поэтому ученые пока не могут дать гарантии, что столкновение с Апофисом не состоится позже, в 2036 году. В этом случае произойдет взрыв, эквивалентный нескольким сотням мегатонн тротила, а на месте столкновения останется кратер диаметром несколько километров.
Поэтому в случае возможной опасности наши ученые предлагают сначала запустить на ракете «Союз» радиомаяк, который будет посажен на Апофис — проект такой экспедиции разрабатывают в ИКИ и в НПО имени Лавочкина. Второй аппарат — двигатель для «снаряда» — будет запущен на «Протоне».
Наиболее подходящим для роли «снаряда» ученые считают астероид 2011 UK10. Чтобы «подбить» Апофис в июне 2027 года, ракету с двигателем для него необходимо запустить в декабре 2021 года, а стыковка должна состояться в августе 2022 года. Существует и второй вариант проекта, который рассчитан на столкновение «снаряда» с Апофисом в 2031 году.
Генеральную репетицию для проверки действенности такого метода американские ученые из лаборатории прикладной физики Университета Джонса Гопкинса предлагают провести в ближайшие 10 лет с помощью астероида 65803 Didymos. Как рассказал газете «Вашингтон пост» научный руководитель проекта Энди Ченг, по расчетам ученых, астероид Didymos в 2022 году пролетит мимо Земли на расстоянии 10,5 млн. км. Астероид состоит из двух космических тел — основного и вращающегося вокруг него спутника. Удар предполагается нанести по меньшему по размеру телу диаметром около 150 м. Ну а он, в свою очередь, должен воздействовать на большее космическое тело.
Космический аппарат к астероиду планируется запустить в 2021 году. Стоимость проекта оценивается в 350 млн. долларов. При этом газета отмечает, что новая волна интереса к разработке системы защиты Земли от ударов астероидов вызвана недавним падением метеорита в районе Челябинска.
Все это, впрочем, дело будущего. Ну, а если на Землю уже в ближайшее время обрушится другой астероид, которого сегодня никто не ждет.
Согласно теории вероятности
Нужно сказать, что пронесшийся в небе над Челябинском метеорит многих заставил вспомнить статистику.
А она такова.
Довольно крупные небесные тела — размером порядка до 100 м — могут прилетать каждый год. А вот вероятность их взрыва над населенным пунктом невелика — ведь города и села занимают лишь одну тысячную долю поверхности Земли…
Еще более крупные «небесные камни», такие, как астероид 2012 DA 14, спустя сутки пролетевший мимо нас, — падают на Землю в среднем один раз в 250 лет.
Падение километрового метеорита вообще происходит не чаще одного раза за миллион лет, но даже в этом случае наша цивилизация уцелеет. Погубить человечество способно космическое тело размером более 10 км. К счастью, такие события, согласно статистике, происходят не чаще, чем с промежутком в 100 млн. лет.
Ну а какова вероятность погибнуть от падения метеорита кого-то из нас? Пока в истории человечества не зарегистрировано ни одного такого случая! В 1999 году американские ученые подсчитали: вероятность гибели человека от падения астероида равняется 1:20 000. Директор Института астрономии РАН Борис Шустов на пресс-конференции сказал, что такая вероятность намного меньше, чем шанс погибнуть в авиакатастрофе и сравнима разве что с вероятностью падения на голову кирпича с крыши.
Риск же попасть в авиакатастрофу в 65 раз меньше, чем стать жертвой дорожно-транспортного происшествия и на два порядка меньше возможности пострадать от падения сосульки с крыши.
Кстати, хотя в Челябинске за медицинской помощью обратились около 1500 человек, лишь одна женщина была госпитализирована с серьезными травмами. Да и то потому, что, испугавшись, она упала с лестницы…
Остальные пострадали в основном от… любопытства — бросились к окнам, чтобы посмотреть, что происходит на улице, и получили порезы осколками разлетевшихся стекол.
Г. МАЛЬЦЕВ