Зупинити смертоносний астероїд простіше і дешевше, ніж ви думаєте

2013_Chelyabinsk_meteor_trace-980x530
На Хеллоуїн астероїд приблизно 600 метрів діаметром просвистів в декількох сотнях тисяч кілометрів від Землі — ніхто навіть і не чхнув. На 8 березня космос подарує Землі інший астероїд, який пролетить набагато ближче, але і буде набагато менше. Ну і що? Однак реальність така, що спостерігачі на Землі часом помічають камінчик, який міг би знищити життя на континенті, всього за три тижні до можливого зіткнення.

Питання з трьох слів. Як. Врятувати. Людей.

ніжний вибух

«Армагеддон» — погана модель для порятунку Землі, але ядерні вибухи можуть бути вельми корисні.

Ми вважаємо себе сучасною цивілізацією, запускаємо ракети і носимо кишенькові комп’ютери, які дозволяють нам обмінюватися інформацією через півсвіту. Але коли справа доходить до виявлення і відображення астероїдів, ми нічим не поступаємося нашим предкам, які вийшли з Африки 200 000 років тому. Ми подивимося в космос, побачимо яскрава пляма і, якщо не пощастить, просто помремо. Хіба що встигнемо статус в соціальній мережі змінити.
590140main_pia14729-43_full-980x735
Однак, на відміну від наших предків, ми маємо у своєму розпорядженні технологіями, які дозволяють запобігти подібній катастрофі. Всього за 1 мільярд доларів ми могли б побудувати інфрачервоний космічний телескоп, який знайде всі астероїди, що загрожують Землі, і потім відправили б місію з демонстрацією наших можливостей по їх відображенню. NASA, по суті, могло б профінансувати таку місію всього за 1% свого річного бюджету в найближчі п’ять років. Ціна безпеки планети, як з’ясовується, не так вже й висока.

Але у NASA і широкої громадськості інші пріоритети, вважає астронавт «Аполлона-9» Рости Швайкарт: «Питання виживання, який, здавалося б, повинен мати високий пріоритет у народу, знаходиться не те що не на початку списку пріоритетів, але навіть і не в наприкінці, — говорить він. — Це цікавий філософське питання, якщо задуматися про нього на хвилиночку ».
ніяких телескопів

У минулому році Швайкарт і Ед Лу, інший астронавт, прибутку в Х’юстон, щоб обговорити загрозу астероїдів на зустрічі випускників Массачусетського технологічного інституту. Швайкарт сам був його випускником. Вони також запланували відвідати космічний центр ім. Джонсона на наступний ранок в рамках тривалого дослідження астронавтів.

Лу і Швайкарт були в числі засновників B612 Foundation більше 14 років тому. Його простою метою був захист Землі від зіткнень з астероїдами. Ніхто раніше не займався цією проблемою. У NASA немає завдання боротися з погрозами, тому NASA не займалося виловом астероїдів.
12348575715_02ef0def9b_b-1-980x635
Спочатку завдання групи вітали — в 2005 році Конгрес прийняв закон, що вимагає від NASA ідентифікувати 90% астероїдів розміром 140 метрів або більше, які можуть нести загрозу для Землі, до 2020 року. Але гроші NASA на це не виділили. Все пішло на програму Constellation, яку закрили в 2010 році, витративши на неї більше 9 мільярдів доларів. Тим часом, NASA знайшло лише 10% астероїдів, які мало.

Розсерджений цим, фонд B612 Foundation в 2012 році оголосив про плани будувати власний космічний телескоп — Sentinel (Страж) — для пошуку астероїдів, який можуть загрожувати Землі. Вийшло б це в 450 мільйонів доларів. Але зібрати стільки грошей не вийшло. З’ясувалося, що це занадто багато. У наприкінці 2015 року NASA розірвало угоду з фондом, згідно з яким цей космічний телескоп використовував би мережу телекомунікації агентства. NASA повідомило, що фонд не подолав ключові віхи.

Виявилося, що Лу і Швайкарт не особливо засмутилися після рішення NASA. Вони були більш-менш задоволені прогресом, досягнутим в цій галузі. Хоча Sentinel застряг в положенні між, інші зусилля повинні принести плоди в найближче десятиліття.
Не будемо про шанси

Реальність така, що тільки якщо ми опинимося вкрай невдачливими, нам варто переживати про астероїди. Найімовірніше, люди будуть чекати 10, 100 або 10 000 років, щоб зіткнутися з реальною загрозою. За всю історію не було жодної смерті, викликаної ударом астероїда. Падіння великих астероїдів малоймовірні.

Космічне сміття падає на Землю щодня. Десятки тонн крихітних пилинок і камінчиків пролітають через верхні шари атмосфери на швидкості в 10-100 разів перевищує швидкість рушничного кулі. Стикаючись з атмосферою, ці метеорити нагріваються, світяться і випаровуються. Турбуватися варто, звичайно, про великі об’єкти. Найзнаменитіший метеороид в історії Землі — це Тунгуський метеорит, який вивільнив близько 10 мегатонн тротилового еківалента, вибухнувши в 5 кілометрах над Землею. Якби такий удар трапився над населеною зоною, він міг би знищити великий столичний район.

Такі події відбуваються кожні пару сотень років, за оцінками вчених. Найбільше занепокоєння викликають астероїди розміром в 100 або більше метрів, їх удари еквівалентні 100-мегатонн вибухів. Вони можуть привести до абсолютних руйнувань в національних масштабах. Падають вони приблизно раз в кожні 10 000 років. Іншими словами, є шанс в 1%, що таке падіння буде в наступному столітті.
IMG_2872-980x653
Це вже не нульова ймовірність, але і не серйозна небезпека. Кратер Чиксулуб, утворений астероїдом приблизно в 10 кілометрів шириною, з’явився в Мексиці 65 мільйонів років тому. Якби така подія зараз, воно б знищило людську цивілізацію. І Чиксулуб дійсно вважається винуватцем загибелі нелітаючих динозаврів.

Енергія такого астероїда настільки велика, що вражає уяву. За оцінками, гора Пинатубо на Філіппінах, що стала місцем другого за величиною виверження вулкана 20 століття в 1991 році, підняла в атмосферу близько 5 кубічних кілометрів пилу і каменю.

На відміну від цього вулкана, кратер Чиксулуб більше на 100 кілометрів в діаметрі і в середньому на 20 кілометрів глибше. Він повинен був підняти близько 500 000 кубічних кілометрів каменю в атмосферу. Мільйони каменів повторно увійшли б в атмосферу, затьмаривши небеса і закип’ятивши температуру поверхні. Вважається, що приблизно метр світових океанів був вскіпячен в процесі удару. Уявіть собі термодинаміку всього цього.

Чи таке трапиться сьогодні або завтра або навіть в цьому тисячолітті. Реальний питання в тому, як довго імовірно раціональні види збираються грати в кості з долею.
Привід для оптимізму

Лу і Швайкарт оптимістичні по ряду причин. По-перше, проект Large Synoptic Survey Telescope (LSST), за підтримки Національного наукового фонду, просувається в Чилі. Уже заклали фундамент для 8,4-метрового оптичного телескопа, який буде мати можливість записувати все видиме небо двічі в тиждень.

Ця сила швидкого сканування, в поєднанні з потужною системою аналізу даних, дозволить новому телескопу виявляти невеликі зміни в яскравості і виявляти всі, від далеких скупчень галактик до навколоземних астероїдів. «Цей телескоп повинен знайти величезну кількість астероїдів, набагато більше інших телескопів, які існують в даний час на землі», говорить Лу.

Друга причина для оптимізму в тому, що NASA нарешті зайнявся космічним телескопом, який буде шукати і каталогізувати більшість астероїдів біля Землі, які одного дня можуть вдарити планету. Торік космічне агентство вибрало проект NEOCam, космічний інфрачервоний телескоп, в якості одного з п’яти фіналістів для повного фінансування в рамках програми Discovery. NASA вибере один-два пропозиції в цьому вересні, щоб рухатися далі.

Після схвалення NEOCam може почати роботу вже в 2021 році, говорить Емі Майнцер, головний дослідник місії. Досягнувши за п’ять років спостережної точки L1, гравітаційно стабільного місця між Землею і Сонцем, NEOCam зможе знайти дві третини астероїдів в 140 метрів або більше, які потенційно можуть загрожувати Землі. «Це забезпечить наземні телескопи великими обсягами даних», говорить Майнцер.

Також вона додає, що ця місія продовжує місію WISE NASA, що досліджує всі небо в інфрачервоному діапазоні. Астероїди біля Землі насправді досить теплі, близько 30 градусів за Цельсієм, і переизлучают сонячну енергію в 10-мкм області спектра. У той час як WISE налаштовували для пошуку більш холодних астероїдів в поясі астероїдів, NEOCam буде спеціалізуватися на пошуку астероїдів в регіоні між Землею і Сонцем.

І все ж цього недостатньо, щоб знайти загрозливі нам астероїди. Будь-які виявлені великі астероїди, які загрожують Землі зіткненням, потрібно відбити. Одну ідею запропонував Лу і інший астронавт, Стен Лав, і вона полягає в тому, щоб направити до небезпечного астероїда космічний апарат і відтягнути його подалі. Цей «гравітаційний буксир» потребує кількох років роботи.

Інший варіант — кінетичний ударник, який відобразить летить до нас астероїд. Європейське космічне агентство пропонувало таку концепцію: місію Asteroid Impact & Deflection Assessment, яка отримала попереднє фінансування. За планом місії, Європа запустить наглядова космічний апарат в 2020 році, який долетить до дідімос, бінарного астероїда, який не проходить через шлях Землі. Європейський космічний апарат зависне на орбіті і вивчатиме великий астероїд, діаметр якого приблизно 800 метрів. Потім прибуде космічний апарат NASA і вразить невеликий астероїд, шириною в 150 метрів, з 300-кілограмовим вантажем на швидкості в 6,25 км / с. Європейський космічний апарат виміряє силу зіткнення і наступні ефекти.
роль NASA

Увага, питання: як в це все вписується NASA? Чи збирається агентство відправляти місію перехоплення астероїда? І де обіцяні Конгресу 90% великих, що загрожують Землі астероїдів? Щоб знайти відповідь на це питання, кореспондент Ars Technica зв’язався з Линдли Джонсон — міністром планетарної оборони США (звучить, чи не так?).

Перше, що розповів Джонсон: космічне агентство дійсно піклується про планету і стежить за астероїдами. Це дуже важлива місія для агентства. Саме тому NASA офіційно створило Бюро координації планетарної оборони в січні.
STS009_ManicouaganНове бюро планетарної оборони має бути відповіддю на колишню критику на адресу спроб NASA впоратися з астероїдами. У 2014 році генеральний інспектор NASA Пол Мартін представив доповідь з критикою дій NASA з виявлення навколоземних загроз і їх пом’якшення. «Ми вважаємо, що програма астероїдів могла б бути більш ефективною і прозорою, якби її організували та провели відповідно до звичайних вимог до дослідницьких програм NASA», писав він.
Під керівництвом Джонсона, програма планетарного захисту буде відігравати провідну роль у виявленні і відстеження потенційно небезпечних астероїдів. Обсяг витрат NASA на планетарну захист в цьому році, 50 мільйонів доларів, збільшився в 10 разів з тих пір, як президент Обама вступив на посаду.
З точки зору Лу, ​​то, що NASA вкладає більше ресурсів в пошук астероїдів і методи їх відхилення, добре. Але багато що залежатиме від того, як саме NASA буде проводити свою роботу з виконання плану.
Джонсон говорить, NASA робить все можливе, щоб ідентифікувати небезпечні астероїди з інструментами, які є у агентства, і визнає, що NASA не вкладеться в термін, визначений Конгресом — до 2020 року. Виявлення всіх небезпечних астероїдів з нинішніми темпами займе 30-40 років. LSST міг би прискорити процес, як і NEOCam.
Що стосується фонду B612, Джонсон віддає належне Лу і Швайкарт в підвищенні обізнаності про загрози астероїдів Землі. Але додає, що цей фонд злегка сповільнилося, коли вирішив фінансувати місію Sentinel за рахунок приватного збору коштів.
майбутнє B612
Проект Sentinel не мертвий, але перебуває в режимі очікування до ухвалення NASA остаточного рішення по NEOCam. Яка мета B612? «Попереду багато роботи», — каже Лу. Якщо припустити, що LSST буде побудований, навіть без NEOCam, NASA буквально затоплять дані. У списку ризику NASA зараз кілька сотень об’єктів. Більшість їх відносно малі, а орбіти недостатньо добре відомі, щоб визначити рівень загрози для Землі. Згодом, втім, астероїди з групи ризику будуть прибирати і додавати. Коли LSST приступить до роботи в найближчі п’ять років, цей список почне швидко рости і збільшиться, як вважають, в 50 разів. «Якщо ви запитаєте себе, що ми збираємося побачити в цьому списку, то відповіддю буде безліч астероїдів з досить високою ймовірністю зіткнення із Землею, — каже Лу. — Висока ймовірність буде, оскільки вони наближаються ».
Разом з цим в публіці може бути посіяний страх. Лу і Швайкарт припускали, що дані B612 будуть відкритими і прозорими. «Якщо вчені з усього світу захочуть поглянути на сирі дані, вони зможуть це зробити», каже Лу.
Засновники фонду вважають, що основним пріоритетом B612 залишатиметься забезпечення планетарного захисту і збір коштів на це. Аерокосмічна галузь, кажуть вони, має скоріше зайнятися довгостроковими проектами на кшталт космічного апарату «Оріон» і ракетою Space Launch System. Перш ніж люди полетять на «Оріоні», наприклад, NASA витратить понад 20 мільярдів доларів за 20 років на капсулу, яка зможе долетіти до Місяця і назад. Велика частина цих грошей відійде Lockheed Martin і іншим підрядникам.
«Аерокосмічна галузь швидше буде робити« Оріон », ніж щось на зразок цього», — каже Швайкарт. Але подумайте ось про що: NASA могло б профінансувати 4,5 відсотка вартості розробки «Оріона» або ж забезпечити планеті повний захист від глобальної катастрофи на найближчі 5-10 років. Що має робити NASA?
Втім, коли це хвилювало людей? На цукерки для святкування минулого Хеллоуїна жителі США витратили 2,1 мільярда доларів — цього більш ніж достатньо, щоб врятувати планету і продовжити будівництво капсули «Оріон».

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *