Как можно избежать такой катастрофы астероид кратко
Обновлено: 18.05.2024
В Солнечной системе больше 2 миллионов астероидов. Каждый из них — представляет потенциальную угрозу для Земли. Особо опасны те небесные тела, которые летят к нам со стороны Солнца. На фоне раскаленной звезды их не видно.
В 1989 году был обнаружен крупный астероид, около 300 метров на уходящей орбите от Земли. Другими словами, он только что разминулся с землей, а мы обнаружили его уже улетающим.
Допустим, нам повезло, и мы смогли зафиксировать опасный объект. Чтобы избежать столкновения, астероид надо либо взорвать или изменить траекторию его полета.
Способ первый — уничтожить астероид ядерным зарядом. Но здесь слишком много минусов. Вместо одного крупного объекта на землю может упасть град обломков. Тогда площадь поражения увеличится. Кроме того, даже если облако из осколков пролетит мимо, оно может сорвать с Земли атмосферу, увлекая за собой частички воздуха. И это будет точно глобальная катастрофа.
Некоторые ученые и вовсе считают, что взрывать астероид — тратить силы даром. По их мнению, импульсы скорости для осколков окажутся не очень большие. За счет собственной силы притяжения они опять могут собраться в одно место.
Способ второй — изменить направление движения астероида. С земли запускают космический аппарат, он врезается в опасный объект. Из-за силы удара космическое тело отклоняется от прежней траектории полета.
Есть и другой вариант. Предлагается посадить на астероид космический аппарат, включить его двигатель, который будет уводить его с траектории. Кстати, аппарат может просто лететь рядом и за счет силы притяжения тащить астероид за собой.
Способ третий, экзотический: покрасить часть небесного тела в белый цвет, чтобы эта часть поверхности по-другому отражала солнечные лучи. Это изменит орбиту астероида.
Эти методы подходят для защиты от средних, 300 метровых астероидов, таких, к примеру, как Апофис. Что делать с более крупными — неизвестно. Впрочем, пока километровые камни облетали нашу планету стороной.
Режиссеры и сценаристы голливудских фильмов иногда привирают то там, то тут, но в одном они правы — столкновение Земли с астероидом не очень приятное событие. Не зря именно такое столкновение чаще всего рассматривается как причина вымирания динозавров (см. Мел-Палеогеновое вымирание, Википедия) и как возможная будущая причина исчезновения человечества. Нам угрожает огромное множество обращающихся вокруг Солнца астероидов, но к счастью у нас есть по крайней мере 9 способов (теоретических и сумасшедших) для того, чтобы предотвратить угрозу.
1. Устранить астероид с помощью ядерного взрыва
Иллюстрация: НАСА
Теория предполагает, что всю работу сможет сделать радиоактивное излучение от взрыва. Его энергия смогла бы сильно разогреть часть поверхности астероида, что привело бы к быстрому испарению вещества астероида в пространство. Такое испарение на части поверхности могло бы сработать как реактивная тяга и изменить траекторию движения астероида.
Иллюстрация: ЕКА
3. Покрасить астероид
4. Приделать к астероиду солнечный парус
Иллюстрация: НАСА
Неплохим решением может оказаться крепление к астероиду солнечного паруса. Эта штуковина скорее всего будет гораздо эффективнее покраски, к тому же парус можно сделать управляемым, чтобы более точно менять траекторию астероида. Конечно, это лишь теория, и вряд ли у нас получится приделать парус или что-нибудь подобное к постоянно вращающемуся астероиду, хотя посадки автоматических станций на астероиды уже производились.
5. Нагреть астероид с помощью зеркал
Иллюстрация: НАСА
Чтобы предотвратить столкновение Земли с астероидом, можно использовать зеркала. Они должны сработать так же, как ядерный взрыв — размещенные возле астероида они смогут сконцентрировать на нем достаточно солнечного света. Нагретая часть начнет испускать пар, и эта реактивная струя постепенно сдвинет астероид в противоположную сторону.
6. Превратить астероид в ракету
Иллюстрация: НАСА
7. Оттащить с помощью гравитации
Иллюстрация: НАСА
Однако тут могут возникнуть некоторые сложности, неговоря уже о стоимости мероприятия. Например, двигатели аппарата должны быть направлены в сторону астероида, из-за чего возникнет сила отталкивания, которая может свести на нет слабое гравитационное притажение.
8. Использовать армию сумасшедших роботов
Иллюстрация: SpaceWorks Engineering
Представьте себе, что однажды обсерватории мира все как один подтвердят: к Земле приближается астероид, столкновение неизбежно. Космические нации должны договориться, как его остановить. Каменные глыбы, летящие через космос, могут нанести катастрофические повреждения нашей планете. Что произойдет дальше, зависит от того, сколько времени на раздумья нам оставляет астероид. Ни один из вариантов не будет простым, возможно, потребуется применение ядерного оружия. Что мы будем делать, когда такой день наступит?
Как много опасностей для нашей планеты таит в себе космос
Часто ли падают астероиды
Большие астероиды падают редко. Последним из таких, что вызвал суровые повреждения для жизни, был Тунгусский метеорит в 1908 году. Считается, что это был метеорит, который взорвался в 10 километрах над удаленной сибирской областью.
Такого рода падение происходит раз в несколько столетий. Но Сибирь далеко; даже сегодня ее население мало и разбросано по огромной территории. Если бы этот же объект прибыл на четыре-пять часов позднее, он упал бы на Санкт-Петербург и произвел взрыв, который эквивалентен мегатонному ядерному взрыву.
Падение метеорита и вызванный им взрыв подобен мегатонному ядерному взрыву
Можно ли предотвратить падение астероидf
Государства относятся к этому вопросу очень серьезно и предпринимают первые шаги по предупреждению опасного падения. В январе NASA сформировало отдел по координации планетарной защиты (Planetary Defense Coordination Office), который станет координационным центром по наблюдению за астероидами и работе с другими космическими агентствами над тем, как нужно действовать в случае возможного столкновения крупных космических камней с Землей.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Простейший метод включает своего рода планетарный бильярд, использующий космический зонд, который направит тяжелый объект (или сам зонд) для столкновения с объектом. Тогда астероид, как полагают, изменит свой курс и пролетит мимо Земли.
Совместная миссия Европейского космического агентства и NASA должна будет проверить такую технологию в следующие несколько лет: называется она Asterod Impact and Deflection Assesment (Aida). Миссия состоит из двух космических аппаратов, один из которых называется Asteroid Impact Mission (Aim), который будет запущен в конце 2020 года, и второй, Double Asteroid Redirection Test (Dart), будет запущен в 2021 году.
Посадка на астероид
Чтобы понимать перспективность такой миссии, знаменитый Аризонский кратер в американском штате Аризона был, вероятно, образован объектом в три раза меньше, чем Didymoon, и диаметр его 1,18 километра. Камень размером с Didymos, который попадает в Землю на скорости 125 метров в секунду, вызовет взрыв эквивалентом в две мегатонны; этого достаточно, чтобы уничтожить город. И это минимальная скорость. На своей максимальной скорости (порядка 186 метров в секунду) он выбросит четыре мегатонны энергии — это около четырех миллионов тонн в тротиловом эквиваленте.
Так выглядит Аризонский кратер
Сколько времени готовится космическая миссия
Однако ключевым элементом таких методов будет время; потребуется добрых четыре года, чтобы собрать космическую миссию за пределы орбиты Земли, а космическому аппарату потребуется лишний год или два, чтобы добраться до нужного астероида. Если времени будет мало, придется пробовать что-нибудь еще.
Квичен Чжан, физик Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, считает, что нам помогут лазеры. Лазер не взорвет астероид, как какая-нибудь Звезда Смерти, но испарит небольшую часть его поверхности. Чжан вместе с коллегами работали с экспериментальным космологом Филиппом Любиным, чтобы представить набор орбитальных симуляций Астрономическому обществу Тихого океана.
Спасти Землю можно с помощью новейших технологий
Такой план может показаться неэффективным, но не забывайте, что если начать заранее и работать долго, можно изменить курс тела на многие тысячи километров. Чжан говорит, что преимуществом лазера является то, что большой лазер можно построить на земной орбите и не потребуется лететь к астероиду. Лазер мощностью в один гигаватт, работающий в течение месяца, может сдвинуть 80-метровый астероид — вроде тунгусского метеорита — на два земных радиуса (12 800 километров). Этого достаточно, чтобы избежать столкновения.
Другой вариант этой идеи — послать космический аппарат, оснащенный менее мощным лазером, но в этом случае ему придется добраться до астероида и следовать за ним относительно близко. Поскольку лазер будет меньше — в диапазоне 20 кВт — ему придется работать многие годы, хотя моделирование Чжана показывает, что спутник, преследующий астероид, может столкнуть его с курса за 15 лет.
Падения метеоритов могут опасны для густонаселенных городов
В то время как лазеры и ядерные бомбы могут сработать, когда астероид находится ближе, даже в этих случаях важное значение будет иметь состав объекта, поскольку температура испарения будет отличаться от астероида к астероиду. Другой вопрос — летающий щебень. Многие астероиды могут быть просто собранием пород, которые слабенько держатся вместе. В случае с таким объектом боеголовка не подойдет. Гравитационный буксир будет лучше — он не зависит от состава астероида.
Любой из этих методов, впрочем, может столкнуться с последним препятствием: политикой. Договор по космосу 1967 года запрещает использование ядерного оружия и его испытания в космосе, а вывод гигаваттного лазера на орбиту может заставить некоторых людей нервничать.
Впечатление художника от крупного ударного события. Столкновение Земли с астероидом диаметром несколько километров высвободит столько же энергии, сколько одновременный взрыв нескольких миллионов ядерных зарядов.
Предотвращение столкновения с астероидом включает ряд методов, с помощью которых околоземные объекты (NEO) может быть отклонен, предотвращая разрушительное ударные события. Достаточно большое влияние астероид или другие ОСЗ вызовут, в зависимости от места падения, массивные цунами или несколько огненные бури, и ударная зима вызвано эффектом блокировки солнечного света из-за помещения большого количества измельченной каменной пыли и другого мусора в стратосфера.
Считается, что столкновение 66 миллионов лет назад между Землей и объектом шириной примерно 10 километров (6 миль) произвело Кратер Чиксулуб и Меловое – палеогеновое вымирание, широко признанные ответственными за исчезновение большинства динозавры.
Хотя шансы на крупное столкновение в ближайшем будущем невысоки, есть уверенность, что оно произойдет в конечном итоге, если не будут приняты защитные меры. Астрономические события, такие как Шумейкер-Леви 9 ударов по Юпитеру и 2013 Челябинский метеор, вместе с растущим количеством объектов на Таблица рисков Sentry- вновь привлекли внимание к таким угрозам.
Содержание
Усилия отклонения
Известный Околоземные объекты - по состоянию на январь 2018 г.
Видео (0:55; 23 июля 2018 г.)
(Орбита Земли в белом)
По заключениям экспертов в Конгресс США в 2013, НАСА потребовалось бы по крайней мере пять лет подготовки, прежде чем можно было бы запустить миссию по перехвату астероида. [11] В июне 2018 г. Национальный совет по науке и технологиям предупредил, что Америка не готова к столкновению с астероидом, и разработал и выпустил "План действий Национальной стратегии обеспечения готовности к сближению с Землей" лучше подготовиться. [12] [13] [14] [15]
Столкновение с Землей астероидом длиной 10 километров (6,2 мили) исторически вызывало событие уровня вымирания из-за катастрофического повреждения биосфера. Также существует угроза от кометы вход во внутреннюю Солнечную систему. Скорость удара долгопериодической кометы, вероятно, будет в несколько раз больше, чем у кометы. околоземный астероид, делая его воздействие гораздо более разрушительным; кроме того, время предупреждения вряд ли превысит несколько месяцев. [18] Удары от объектов диаметром до 50 метров (160 футов), которые встречаются гораздо чаще, исторически являются чрезвычайно разрушительными на региональном уровне (см. Кратер Барринджера).
Перед принятием решения о том, какая стратегия подходит, также полезно выяснить материальный состав объекта. Миссии как 2005 Существенное воздействие probe предоставили ценную информацию о том, чего ожидать.
REP. СТЮАРТ: . способны ли мы технологически запустить что-то, что могло бы перехватить [астероид]? . ДР. А'ХАРН: Нет. Если бы у нас уже были планы космических кораблей, это заняло бы год . Я имею в виду типичную небольшую миссию . требуется четыре года с момента утверждения до начала запуска .
История государственных мандатов
Усилия в предсказание столкновения с астероидом сосредоточились на методе опроса. Семинар по перехвату сближающихся с Землей объектов, спонсируемый НАСА в 1992 году, организованный Лос-Аламосской национальной лабораторией, оценил проблемы, связанные с перехватом небесных объектов, которые могут поразить Землю. [19] В отчете 1992 г. НАСА, [20] скоординированный Космический страж Съемка была рекомендована для обнаружения, проверки и обеспечения последующих наблюдений за астероидами, пересекающими Землю. Ожидалось, что в ходе этого обзора будет обнаружено 90% этих объектов размером более одного километра в течение 25 лет. Три года спустя еще один отчет НАСА [21] рекомендовали поисковые исследования, которые позволили бы обнаружить 60–70% короткопериодических сближающихся с Землей объектов размером более одного километра в течение десяти лет и получить 90% полноты в течение следующих пяти лет.
В 1998 году НАСА официально поставило перед собой задачу найти и каталогизировать к 2008 году 90% всех околоземных объектов (ОСЗ) диаметром 1 км и более, которые могут представлять опасность столкновения с Землей. Метрика диаметра 1 км была выбрана после того, как обширное исследование показало, что удар объекта размером менее 1 км может вызвать значительный локальный или региональный ущерб, но вряд ли вызовет всемирную катастрофу. [20] Удар объекта, диаметр которого намного превышает 1 км, вполне может привести к мировому ущербу вплоть до вымирание человеческого вида. Обязательства НАСА привели к финансированию ряда усилий по поиску ОСЗ, в результате которых к 2008 г. был достигнут значительный прогресс в достижении цели 90%. Однако открытие в 2009 г. нескольких ОСЗ диаметром примерно 2–3 км (например, 2009 CR2 , 2009 HC82 , 2009 кДж , 2009 MS и 2009 год. ) продемонстрировал, что еще предстоит обнаружить крупные объекты.
Конгресс США заявил, что общее благополучие и безопасность Соединенных Штатов требуют, чтобы уникальная компетенция НАСА была направлена на обнаружение, отслеживание, каталогизацию и определение характеристик околоземных астероидов и комет, чтобы обеспечить предупреждение и смягчение потенциальной опасности. таких околоземных объектов к Земле. Администратор НАСА должен спланировать, разработать и внедрить программу исследования объектов, сближающихся с Землей, для обнаружения, отслеживания, каталогизации и характеристики физических характеристик объектов, сближающихся с Землей, равных или более 140 метров в диаметре, с целью оценки угрозы такие околоземные объекты к Земле. Целью программы Обзора должно быть достижение 90% -ного завершения своего каталога околоземных объектов (на основе статистически предсказанных популяций околоземных объектов) в течение 15 лет после даты вступления в силу настоящего Закона. Администратор НАСА должен передать Конгрессу не позднее, чем через 1 год после даты вступления в силу настоящего Закона первоначальный отчет, содержащий следующее: (А) Анализ возможных альтернатив, которые НАСА может использовать для выполнения программы Обзора, включая наземные: базируемые и космические альтернативы с техническими описаниями. (B) Рекомендуемый вариант и предлагаемый бюджет для проведения программы обследования в соответствии с рекомендуемым вариантом. (C) Анализ возможных альтернатив, которые НАСА могло бы использовать для отклонения объекта от вероятного курса столкновения с Землей.
Результатом этой директивы стал отчет, представленный Конгрессу в начале марта 2007 года. Анализ альтернатив (AoA) исследование, проведенное офисом NASA по анализу и оценке программ (PA&E) при поддержке внешних консультантов, Aerospace Corporation, NASA Langley Research Center (LaRC) и SAIC (среди прочих).
Текущие проекты
В Центр малых планет в Кембридж, Массачусетс каталогизирует орбиты астероидов и комет с 1947 года. Недавно к нему присоединились обзоры, специализирующиеся на обнаружении околоземные объекты (NEO), многие из которых (по состоянию на начало 2007 г.) финансировались офисом программы NASA по объектам, сближающимся с Землей, в рамках их программы Spaceguard. Один из самых известных - ЛИНЕЙНЫЙ это началось в 1996 году. К 2004 году LINEAR обнаруживал десятки тысяч объектов каждый год, что составляло 65% всех обнаруженных новых астероидов. [23] LINEAR использует два однометровых телескопа и один полуметровый телескоп, базирующиеся в Нью-Мексико. [24]
В Система последнего оповещения о столкновении с землей астероидадействующий в настоящее время, проводит частое сканирование неба с целью обнаружения на более поздних этапах участка орбиты астероида, на котором происходит столкновение. Было бы слишком поздно для отклонения, но все же успело бы эвакуироваться и подготовить пострадавший регион Земли.
Еще один проект, поддержанный Европейский Союз, является NEOShield, [28] в котором анализируются реалистичные варианты предотвращения столкновения ОСЗ с Землей. Их цель - предоставить проекты тестовых миссий для возможных концепций смягчения последствий ОСЗ. В проекте особое внимание уделяется двум аспектам. [28]
- Первый - это сосредоточение внимания на технологическом развитии основных методов и инструментов, необходимых для наведения, навигации и управления (GNC) в непосредственной близости от астероидов и комет. Это, например, позволит поражать такие тела космическим аппаратом с высокоскоростным кинетическим ударником и наблюдать за ними до, во время и после попытки смягчения последствий, например, для определения орбиты и мониторинга.
- Второй направлен на уточнение характеристик объектов, сближающихся с Землей (NEO). Кроме того, NEOShield-2 будет проводить астрономические наблюдения за ОСЗ, чтобы улучшить понимание их физических свойств, уделяя особое внимание меньшим размерам, вызывающим наибольшую озабоченность в целях смягчения последствий, и определять дополнительные объекты, подходящие для миссий по физическим характеристикам и демонстрации отклонения ОСЗ. [29]
"Космический страж"Это название этих слабо связанных программ, некоторые из которых получают финансирование НАСА для выполнения требований Конгресса США по обнаружению 90% околоземных астероидов диаметром более 1 км к 2008 году. [30] В исследовании НАСА 2003 года, посвященном последующей программе, предлагается потратить 250–450 миллионов долларов США на обнаружение к 2028 году 90% всех сближающихся с Землей астероидов размером 140 метров и более. [31]
NEODyS это онлайн-база данных известных ОСЗ.
Страж Миссия
Как не государственная организация он провел два направления связанных исследований, чтобы помочь обнаружить ОСЗ, которые однажды могут столкнуться с Землей, и найти технологические средства, позволяющие изменить их путь и избежать таких столкновений. Текущая цель фонда - спроектировать и построить частный фонд поиска астероидов. космический телескоп, Часовой, который будет запущен в 2017–2018 гг. Инфракрасный телескоп Стража, когда-то находившийся на орбите, похожей на орбиту Венера, поможет идентифицировать угрожающие ОСЗ путем каталогизации 90% ОСЗ диаметром более 140 метров (460 футов), а также наблюдения за более мелкими объектами Солнечной системы. [32] [33] [34]
Данные, собранные Sentinel, помогут идентифицировать астероиды и другие ОСЗ, которые представляют риск столкновения с Землей, будучи переданы в сети обмена научными данными, включая НАСА и академические учреждения, такие как Центр малых планет. [33] [34] [35] Фонд также предлагает отклонение астероидов от потенциально опасных ОСЗ с помощью гравитационные тракторы чтобы отклонить их траектории от Земли, [36] [37] концепция, совместно изобретенная генеральным директором организации, физиком и бывшим астронавтом НАСА Эд Лу. [38]
Перспективные проекты
Орбита @ дом намеревается предоставить распределенные вычислительные ресурсы для оптимизации стратегии поиска. 16 февраля 2013 года проект был остановлен из-за отсутствия грантового финансирования. [39] Однако 23 июля 2013 года проект orbit @ home был выбран для финансирования программой НАСА по наблюдению за объектами, сближающимися с Землей, и должен был возобновить работу где-то в начале 2014 года. [40] По состоянию на 13 июля 2018 года, судя по сайту, проект отключен. [41]
В Большой синоптический обзорный телескоп, который в настоящее время находится в стадии строительства, как ожидается, выполнит комплексную съемку с высоким разрешением, начиная с начала 2020-х годов.
Обнаружение из космоса
8 ноября 2007 г. Комитет палаты представителей по науке и технологиямс Подкомитет по космосу и Aeronautics провели слушание, чтобы изучить статус программы НАСА по исследованию сближающихся с Землей объектов. Перспектива использования Широкопольный инфракрасный обозреватель был предложен официальными лицами НАСА. [42]
WISE исследовал небо в инфракрасном диапазоне с очень высокой чувствительностью. Астероиды, поглощающие солнечное излучение, можно наблюдать в инфракрасном диапазоне. Он использовался для обнаружения ОСЗ, а также для выполнения своих научных задач. Предполагается, что WISE сможет обнаружить 400 ОСЗ (примерно два процента от оценочной популяции ОСЗ, представляющих интерес) в течение одногодичной миссии.
NEOSSat, спутник наблюдения за околоземными объектами, микроспутник запущен в феврале 2013 г. Канадское космическое агентство (CSA), которые будут охотиться за ОСЗ в космосе. [43] [44] более того Околоземный объект WISE (NEOWISE), расширение Мудрый миссия, начатая в сентябре 2013 г. (во втором продлении миссии) по охоте астероиды и кометы близко к орбите Земли. [45] [46]
Существенное воздействие
Исследование опубликовано в номере журнала от 26 марта 2009 г. Природа, описывает, как ученые смогли идентифицировать астероид в космосе до того, как он вошел в атмосферу Земли, что позволило компьютерам определить область его происхождения в Солнечной системе, а также предсказать время прибытия и местоположение на Земле его разрушенных уцелевших частей. Астероид диаметром четыре метра, названный 2008 TC3, изначально был замечен автоматическим Обзор неба Каталины телескоп, 6 октября 2008 г. Расчеты правильно предсказали, что он ударит через 19 часов после открытия и в Нубийская пустыня северного Судана. [47]
Выявлен ряд потенциальных угроз, таких как 99942 Апофис (ранее известный предварительное обозначение 2004 MN4 ), который в 2004 г. временно имел вероятность столкновения около 3% к 2029 г. Дополнительные наблюдения снизили эту вероятность до нуля. [48]
Читайте также: