А вдруг астероид: астроном Леонид Еленин о защитном зонтике земли и будущем планетарной обороны

Как исследуют космические объекты? Насколько реальна опасность падения на Землю астероида, способного уничтожить человечество? Может ли Земля защититься от космической угрозы? Российский астроном Леонид Еленин, получивший прозвище «Охотник за кометами», рассказал WARHEAD.SU о проблемах планетарной обороны.

 Восемнадцатого декабря 2019 года сетью инфразвуковых станций над западной частью Берингова моря был зафиксирован мощный атмосферный взрыв. Его энерговыделение оценивается в 173 килотонны (десять бомб, сброшенных на Хиросиму) — что лишь в три раза уступает Челябинскому метеориту 2013 года. Как так получается, что СМИ рассказывают об астероидах, которые пролетают от Земли на безопасном расстоянии, а реальные столкновения остаются в тени? За ответами мы обратились к учёному — астроному Леониду Еленину.

О поиске новых объектов

WARHEAD.SU: Расскажите о вашей «охоте» на кометы и астероиды: сколько открыли к настоящему времени, какой кометы не хватает в вашей «коллекции», продолжаете ли поиск?

Леонид Еленин: У меня на счету шесть комет, открытых с декабря 2010-го по январь 2017 года.

С астероидами всё несколько сложнее. Временных обозначений — то есть новых астероидов, приоритет которых временно отдан мне, около 1700. Окончательно приоритет и официальное открытие будет присвоено после нумерации объекта, когда его орбита станет очень точной. На это может уйти более десяти лет. Таких официальных открытий пока у меня около 20. Их число постепенно растёт.

Наверное, хотелось бы открыть яркую комету уровня кометы Хейла-Боппа. Что касается поиска, последний обзор я провёл 31 декабря 2018 года. Возможно, это и правда последний мой обзор. И дело здесь не только в технической стороне вопроса — пока мне просто не на чем наблюдать, нет телескопа, характеристики которого бы меня заинтересовали. Но и вопрос здоровья: такая «охота» сильно подсаживает зрение. Поживём — увидим.

О небесном «зонтике»

WARHEAD.SU: Часто ли небесные тела сталкиваются с Землёй? Если бы у Земли не было атмосферы, мы бы постоянно жили под бомбардировкой астероидов?

Л.Е. Если не брать во внимание размер, то столкновения происходят постоянно. На Землю непрерывно оседают тонны космической пыли. Если же идёт речь об опасных объектах, то это редкое явление. События наподобие Тунгусского случаются раз в пару сотен лет. Но и последствия здесь уже серьёзные.

К-Т событие (падение астероида, по одной из версий повлёкшее мел-кайнозойское вымирание. — Прим.ред.), которое, возможно, прямо или косвенно привело к вымиранию динозавров 65 миллионов лет назад, случается примерно один раз за этот же временной промежуток.

Да, атмосфера — наш защитный «зонтик», причём не только от малых тел Солнечной системы, но и от рентгеновских и гамма-лучей.

Я недавно проводил небольшой анализ данных, полученных сетью инфразвуковых станций, которые ловят звуки, недоступные нашему слуху. Как раз такие станции и являются главным источником данных о воздушных взрывах, вызванных вхождением в атмосферу космических тел. Наша атмосфера задерживает — точнее разрушает — 95% всех тел до высоты в 22 километра. Оставшимся 5% удаётся пролететь ещё десять километров. Фрагменты разрушенных объектов выпадают на землю, но уже не опасны. Они небольшие, и их кинетическую энергию уже погасил наш «зонтик».

WARHEAD.SU: Часто в СМИ можно увидеть пугающие статьи о возможном столкновении с объектами, проходящими на значительном расстоянии от нашей планеты. А вот мощный атмосферный взрыв над западной частью Берингова моря остался вообще без внимания, почему так?

Л.Е.: Статьи пишут об уже известных объектах, они давно могут быть внесены в каталог и их сближения многократно посчитаны.

Просто кому-то нужны «жареные» новости, вот их и стряпают.

На самом деле ни одно из известных сейчас небесных тел не представляет для нас реальной угрозы. Прогенитор атмосферного взрыва над Беринговым морем не был обнаружен, как и тело, взорвавшееся над Челябинском в 2013 году.

Во-первых, их размер невелик, то есть их очень сложно обнаружить телескопам. Во-вторых, они могут быть вообще не обнаруживаемы с Земли — как тот же Челябинский метеороид, — так как летят от Солнца. Это так называемые внутренние околоземные объекты, которые обращаются вокруг Солнца внутри орбиты Земли. Для надёжного обнаружения подобных небесных тел нужны космические обсерватории, причём расположенные не на околоземной орбите. Поэтому о столкновениях с такими объектами мы узнаем только по их взрыву в атмосфере. Если бы Челябинский объект взорвался над Тихим океаном, то мы могли бы о нём узнать только по инфразвуковому следу.

Об отслеживании потенциально опасных астрономических объектов

WARHEAD.SU: Как устроена система предупреждения и отслеживания столкновений? Может ли в общей системе участвовать частный астроном?

Л.Е.: Такая система, получившая название SpaceWatch («Космическая стража»), впервые начала работу в США в 1998 году. На её создание натолкнули в том числе события 1994 года, когда комета Шумейкеров-Леви 9 врезалась в Юпитер.

Сейчас единственной страной, которая занимается исследованием потенциально опасных астрономических объектов серьёзно, остаются Соединённые Штаты. На данный момент там работает несколько телескопов различных размеров — от полуметровых приборов обзора ATLAS до 1,8-м Pan-STARRS. Остальные страны вносят незначительный вклад в размере нескольких процентов.

Телескопы работают каждую ясную ночь, сканируя определённую область небесной сферы. Для согласования этой работы используется специальный ресурс, в котором собираются данные о том, какой телескоп где и когда проводил поиск. На получаемых кадрах в полуавтоматическом режиме ищутся неизвестные движущиеся объекты. Если такой обнаружен, специальный алгоритм оценивает его потенциальную «опасность». Когда она выше определённого порога, небесное тело размещается на специальной странице подтверждения, где любая обсерватория может посчитать целеуказание и попробовать «подхватить» этот объект, тем самым независимо подтвердив его и улучшив точность определения орбиты.

Было несколько случаев, когда найденный объект должен был столкнуться с Землёй через несколько часов. Астрономы рассчитывали примерную зону его падения и даже впоследствии находили на Земле его фрагменты. Все эти тела были небольшие, несколько метров в диаметре, и не причинили ущерба. Пока ничего, кроме определения области падения и, если это необходимо, эвакуации людей, мы сделать не можем.

О межзвёздных объектах

WARHEAD.SU: Последние годы принесли значимое открытие в астрономии — были обнаружены сразу два небесных тела, прилетевших в Солнечную систему извне. Это астероид 1I/Оумуамуа и комета 2l/Борисов. Как думаете, обнаружение сразу двух таких объектов с разницей чуть более года это случайность или выросший уровень наблюдения?

Л.Е.: Да, безусловно растут наблюдательные возможности. Первый объект был обнаружен телескопом Раn-STARRS диаметром 1,8 метра и фотоприёмной мозаикой диаметром полметра! Геннадий Борисов тоже открыл свою межзвёздную комету на телескопе, о котором я мог только мечтать.

Есть научные работы, которые, кстати, были написаны ещё до этих открытий. В них говорится, что в каждый момент времени внутри Солнечной системы может находиться несколько подобных объектов. Весь вопрос в их обнаружении. Они могут пролетать нашу звёздную систему за Юпитером — и тогда при их размере текущими наблюдательными средствами их не обнаружить. С развитием обзорных телескопов будет обнаруживаться всё больше таких небесных тел.

WARHEAD.SU: Хватает ли современного уровня развития науки и техники, чтобы попробовать взять пробы грунта с кометы или астероида из другой звёздной системы?

Л.Е.: В принципе это возможно, но такой космический аппарат должен быть в «горячем» резерве. Если осуществить его пуск на встречном курсе, это будет быстрая, но пролётная миссия: мы не сможем затормозить и выйти на орбиту вокруг этого космического тела. Если запускать вдогонку, то тут другая проблема — скорость. Скорость кометы Борисова — около 30 км/с. Человечество уже запускало космический аппарат, который летел много быстрее, — это «Новые горизонты», к примеру. Нотам использовали дополнительный гравитационный разгон у Юпитера.

В целом такие миссии возможны — космический аппарат не быстро, но догонит межзвёздный объект. Главное, чтобы этот аппарат потом смог что-то передать с такого расстояния. Ну и работать ему придётся автономно — пока такого ещё не делали.

Мне кажется, что это дело пусть и не отдалённого, но всё же будущего. И ещё раз повторю, к такой миссии нужно готовиться заранее.

Пара объяснений к словам уважаемого Леонида Еленина:

Если мы хотим запустить миссию к объекту который неизвестно когда будет пролетать мимо нашей планеты, нужно подготовиться заблаговременно. Время пролёта такого астероида или кометы из другой звёздной системы — всего несколько недель, и мы должны уложиться в этот срок (а сейчас миссии подобного уровня готовятся несколько лет). Но дело не только в необходимости создания космического аппарата для такой миссии заранее.

Дело втом, что в современном мире ракеты делаются под определённую задачу, под определённый контракт. Готовых и неиспользуемых ракет просто нет — слишком уж они дороги. Поэтому нужно создать космический аппарат, затем ракету и поставить их на хранение в резерв. Без уверенности, что они понадобятся в ближайшие несколько лет. На такую миссию пока не готово согласиться ни одно государство. Затрат много — а результатов может вообще не быть.

Ещё одна проблема — набрать скорость, чтобы «догнать» гостя со звёзд. Такие объекты движутся с огромной скоростью, выше чем третья космическая. Современные технологии позволяют разогнать космические аппараты до таких скоростей, но на это уйдут месяцы или даже годы.

Ракетой это сделать пока нельзя, поэтому выходом будет использовать гравитационное ускорение других планет. Запущенный космический аппарат летит в сторону крупной планеты, например Юпитера, и получает дополнительное ускорение за счёт её гравитационного поля. Космический аппарат притягивается планетой, получает огромную дополнительную скорость, но за счёт точно выбранной траектории полёта и набранной скорости в последний момент «промахивается» мимо планеты и, ускорившись, летит дальше.

Правда, на такие гравитационные манёвры требуется очень много времени. По-другому разогнать космический аппарат до третьей космической — пока никак.

О планетарной обороне

WARHEAD.SU: Возможен ли сценарий, при котором такой межзвёздный объект прилетит наперерез нашей планете?

Л.Е.: Да, может. В принципе, оба объекта и были обнаружены лишь потому, что прошли достаточно близко от Земли.

WARHEAD.SU: Поможет ли от таких объектов система планетарной обороны и как она должна быть устроена?

Л.Е.: Пока у Земли есть только система обнаружения. Характерное время предупреждения об опасности столкновения с объектами декаметрового размера — сутки, в лучшем случае — двое. Поэтому даже систему обнаружения ещё развивать и развивать. А систем парирования угроз нет совсем. Идей много, но реально ничего нет.

Концептуально системы парирования угроз можно разделить на два вида — оперативные (грубая сила) и пролонгированные (мягкая сила).

К первому виду можно отнести кинетический ударник, когда мы бомбардируем космический объект разогнанной болванкой. Этот сценарий самый простой, и, в принципе, его мы реализуем уже сейчас. У нас есть успешный опыт бомбардировки ядра кометы, на крупных астероидах это не сработает. Внеатмосферный ядерный взрыв неэффективен. Если и взрывать, то только сильно заглублённые заряды и чем глубже — тем лучше. Для этого нужно высаживаться на астероид. Такой опыт тоже есть, но сделать это оперативно мы не сможем, для этого нужно длительное изучение параметров цели, примерного состава, периода и оси вращения, формы.

Возможно, наиболее эффективным может стать кинетически-взрывное устройство, которое с помощью своей кинетической энергии сможет заглубиться, после чего произвести подрыв. Вроде бы все это реализуемо, но есть одна беда — все эти методы неконтролируемы.

Мы не можем точно рассчитать их последствия. Возможно, что после полного или частичного разрушения весь этот рой так и продолжит лететь к нам и мы получим удар не одного крупного объекта, а метеоритный дождь.

Да, частично он будет обезврежен атмосферой, но что-то долетит. Или мы можем ударным воздействием так изменить орбиту, что вероятность столкновения окажется даже выше, чем до этого воздействия.

Второй вариант парирования угрозы — это мягкая сила. Мы может медленно и контролируемо сводить опасный объект с его орбиты, уводя от Земли. Но на это могут потребоваться десятки лет. Такой подход может сработать, если мы обнаружили опасный объект и рассчитали, что, к примеру, через 40-50 лет он имеет высокую вероятность столкнуться с Землёй. Такую технику хотели отработать на известном всем Апофисе, но дальше научных статей дело не пошло.

WARHEAD.SU: Как вы думаете, получится ли у астрономов убедить правительства мировых держав в необходимости создания такой защиты? И что для этого должно произойти?

Л.Е.: После челябинского события все поговорили и разошлись. Мне кажется, пока реальный гром не грянет — по-настоящему страшный, — человечество ничего делать не будет. Точнее, учёные будут об этом думать, писать статьи, разрабатывать концепции, но в железе они не материализуются. Потому что есть много других проблем, которые нужно решать сейчас. И я это тоже понимаю и принимаю.

Проблема астероидно-кометной опасности пока для многих где-то там, далеко, в голливудских фильмах и разговорах про ничтожную вероятность.

Вся проблема в том, что такое событие и правда очень маловероятно. Но всё же оно когда-то произойдёт -и, если мы не будем к этому готовы, наша цивилизация канет в Лету.

Михаил Котов

Ежедневный интернет журнал «WARHEAD.SU»

(https://warhead.su)

21.04.2020

Адрес материала:
https://warhead.su/2020/04/21/a-vdrug-asteroid-astronom-leonid-elenin-o-zaschitnom-zontike-zemli-i-buduschem-planetarnoy-oborony

Добавить комментарий

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

*