Какие существуют способы защиты нашей планеты от астероидов и комет кратко

Обновлено: 04.07.2024

Сейчас все чаще можно услышать об астероидной опасности. На это тему ведется немало исследований, написано много книг, снято огромное количество фильмов. Но правда ли для человечества существует астероидная опасность? Или это очередной миф, на котором процветают киноиндустрия и печатные издания?

В чем заключается астероидная опасность

Небольшие небесные тела, падающие на поверхность Земли чаще всего не раскаляются. Они не успевают разогреться и иногда даже покрываются льдом, так как сердцевина астероида очень холодная.

Падающий метеорит выглядит как черный объект, иногда с красноватым оттенком. Метеориты, в основном, состоят из железа, и в древности это был единственный доступный источник металла. Его использовали для изготовления различных орудий из прочного материала.

Поэтому, говоря об астероидной опасности важно понимать, что все зависит от нескольких факторов:

размер небесных тел;
траектория их подлета;
условия входа в атмосферу Земли.

Если будет зафиксирован крупный астероид, то специалисты смогут спрогнозировать сценарии катастроф регионального или глобального масштабов.

Способы защиты от астероидной опасности

Какие угрозы несет человечеству астероидная опасность? На первый взгляд может показаться, что атака небесных тел не решаема, но это не так. Специалисты ищут максимально эффективные меры воздействия, которые помогут разрушить опасное небесное тело или сменить его траекторию на безопасную для нашей планеты.

В этой области существует немало предложений, некоторые из них имеют конкретные аргументы и расчеты, а другие пока существуют на уровне идей.

Современные способы космической защиты от метеоритов:

Использование военного ракетно-ядерного потенциала. Предполагается, что такими мерами удастся разрушить астероид или отклонить его на безопасную траекторию, путем проведения на нем ядерного взрыва. При этом есть идеи использования и неядерного ударного воздействия, с помощью модуля перехвата. В этом случае успех будет зависеть от массы самого модуля.

Увод опасного тела в сторону за счет реактивных сил. Данный способ может осуществляться с помощью перехватчика. Включенная двигательная установка большой или малой тяги сможет создать достаточный импульс, чтобы увести астероид и сменить его траекторию на безопасную для Земли.

Отклонение опасного тела за счет сил светового давления. Эта идея может быть осуществлена за счет солнечного паруса, установленного на поверхности астероида. Или путем специализированного окрашивания поверхности астероида увеличить его отражательную способность и сменить траекторию. Минусом является то, что для осуществления этих маневров необходимо немало времени, и неизвестно удастся ли избежать столкновения.

Разрушение с помощью лазерного или сфокусированного солнечного излучения. Данная идея пока никак не подтверждена и имеет теоретический характер. Хотя ее авторы уверены, что за счет направленного высокоскоростного потока частиц можно будет разрушить опасное небесное тело.

1. В какой части Солнечной системы движется большинство астероидов?

Между орбитами Марса и Юпитера.

2. Назовите особенности строения кометы.

В комете выделяют ядро, голову и хвост. Ядро кометы состоит изо льда, замерзших газов и пыли. Диаметр ядра от 1 до 20 км. При приближении к Солнцу ядро нагревается, происходит испарение и выделение с его поверхности газов и пыли. Комета становится ярче, увеличивается в размерах. У нее образуется голова, а затем появляются один или два светящихся хвоста. При каждом возвращении к Солнцу ядро кометы теряет около 1/1000 своей массы. По мере приближения к Солнцу кометы постепенно распадаются на множество частичек, которые рассеиваются в межпланетном пространстве.

3. Чем отличаются метеоры от метеоритов?

Метеор — явление, возникающее при сгорании в атмосфере Земли мелких метеоритных тел (например, осколков комет или астероидов).

Метеорит — небесное тело, которое сталкивается с Землей.

4. Какие существуют способы защиты нашей планеты от астероидов и комет?

Ряд мероприятий, с помощью которых можно изменить направление движения околоземных объектов или уничтожить их и предотвратить катастрофу.

6. Самая известная комета — Галлея — приближается к Солнцу один раз в 76 лет. В это время она пролетает сравнительно недалеко от Земли, и мы можем наблюдать ее невооруженным глазом. В последний раз люди видели эту комету в 1986 г. Рассчитайте, когда ожидается следующее появление кометы Галлея.

Следующее появление кометы Галлея ожидается в 2061 году.

Последнее падение крупного космического объекта на Землю (Челябинский болид), вызвало сильный взрыв, причем как физический, так и эмоциональный.

В день трагедии средства массой информации пестрили заголовками о падении метеорита и причиненном метеоритом ущербе. Пользователи, успевшие заснять метеорит на видеокамеры, выкладывали в интернет отснятый материал для всеобщего доступа.

Этот и многие другие материалы, вы можете найти на нашем сайте .

Ставьте, пожалуйста, лайки и подписывайтесь на канал "О планетах" . Это позволит нам публиковать больше интересных статей.

К бурному обсуждению ущерба и масштабов трагедии многие интернет пользователи высказывали сомнения по поводу природного происхождения этого объекта, а некоторые критиковали военных за неспособность обнаружить и уничтожить этот объект.

Одним словом, трагедия понемногу обросла слухами и мифами. На самом деле, проблема с обнаружением малых космических тел всегда была острой.

Знакомство с комическими угрозами

Постараемся внести немного ясности в суть проблемы (по мере знаний и найденных материалов).

Большая часть из этих объектов не классифицирована и не внесена в каталоги, а так же нет информации о траекториях движений этих тел.

Многие из космических объектов имеют размеры менее 50 м, что представляет серьезную проблему для их своевременного обнаружения специальными средствами.

Обоснуем мысль тем, что 1% — это ничто, так как даже погрешность во многих измерениях и исследованиях допускается 5-10%.

Возможно, предположение не верно, так как сравниваются фактические знания и допустимая погрешность измерений, но ведь и сейчас существует вероятность падения с неба в любой момент астероида или метеорита.

И при этом ученые, со всеми имеющимися знаниями и современным оборудованием, в один голос скажут, что ничего не знали о надвигающейся угрозе до тех пор, пока космический объект не вошел в атмосферу.

Кометы или астероиды, иногда падали на Землю. Каждый миллион лет одно-два больших космических тела проникает в атмосферу Земли и врезается в землю или океан с огромной силой.Некоторые из 2000 крупных околоземных объектов имеют орбиты, которые пересекаются с орбитой Земли и, теоретически, могут поразить нас. Хотя угроза реальна, вероятность падения крупного астероида или кометы незначительна.

Случаи реальной угрозы столкновения с астероидом

В последние годы были отмечены появлением крупных небесных тел, которые вызывали тревогу общественности:
1. Астероид диаметром 800 м пересек орбиту Земли 23 марта 1989 года на расстоянии около 400 тысяч километров от Земли. Наша планета была на этом месте шесть часов ранее.

Возможные последствия падения астероида

2. Астероид диаметром около 10 метров, реально представляющий опасность, проходил на расстоянии 150 тысяч километров от Земли 17 января 1991 года.

3. В ноябре 2011 года, астероид 2005 YU55 пролетел на расстоянии 326000 км от Земли.

Конечно, крошечные объекты бомбардируют поверхность Земли постоянно. Большинство из них падает в океан или глухие районы Земли. Тем не менее, один метеорит разбил заднюю часть автомобиля Chevy Malibu в Пикскилл, Нью-Йорк, 9 октября 1992 года. К счастью никто не пострадал. Автомобиль был пуст. Единственный случай в современной истории гибели живого существа от падения метеорита зафиксирован в Египте, где погибла собака.

Способы защиты Земли от падения астероидов, комет

Что же делать, если астрономы обнаружили большой объект за шесть месяцев до его вероятного удара в Землю? По мнению американских специалистов, при достаточно раннем обнаружении угрозы военные планировщики могли бы:

1. При помощи лазеров, установленных на Луне или Земле вызвать нагрев и, соответственно, испарение газов, пара в виде реактивной струи, способной изменить курс движения кометы.

2. Попытаться раздробить объект взрывом и сменить его курс.

Изменение траектории астероида путем направленного взрыва

3. Взорвать возле астероида ядерный заряд для изменения его траектории движения.

Европейские специалисты предлагают менее кровожадные, хотя более затратные способы избежать астероидного апокалипсиса. Один из способов заключается в постройке космического буксира, способного транспортировать астероид или кометы при помощи щупалец-захватов. Имеется вариант изменение траектории движения астероида с помощью гигантского космического паруса, использующего давление солнечного ветра.

Солнечный парус способен изменить траекторию астероида

Обновление: другие способы предотвращения столкновения астероида с Землей представлены здесь.

Также читайте

О свойстве разнесенного тела, связи средней проекции
центробежных сил с числом пи и безопорном движении
Известно, что сила тяжести на экваторе направлена в центр земли. Представим себе Т-образную подставку с длиной плеч 100 метров и на концы положим гири с одинаковым весом. Силы тяжести будут направлены под углом к равнодействующей силе, проходящей вертикально через опору подставки. При этом величина равнодействующей силы будет определяться проекциями сил на вертикаль. То есть разнесенное тело оказывает меньшее давление на опору чем сосредоточенное в центре опоры. Разница в силах при весе гирь в 1 килограмм составляет тысячные доли миллиграмма. Практически реализовать это свойство невозможно. Другое дело центробежная сила, направленная от оси вращения.
Представим себе, что исходная масса разделена на две равные части и соединена прямым, жестким и невесомым стержнем. При прямолинейном движении, количество движения не зависит от расположения разнесенной массы вдоль или симметрично поперек линии движения, и будет равно исходному количеству движения.
При движении по окружности будет наблюдаться следующее:
а) Если разнесенная масса будет расположена симметрично на радиальной линии, сумма центробежных сил разнесенных масс будет равна центробежной силе исходной массы.
б) Если части исходной массы будут расположены на окружности (в данном случае симметрично относительно исходной радиальной линии и зафиксированы) сумма центробежных сил будет меньше центробежной силы исходной массы. Что объясняется действием центробежных сил по радиальным линиям, соответствующим углом между расположением масс и сложением проекций сил.
Если на цепную передачу рисунок 1 установим на шарнирах грузики с разнесенной массой и на горизонтальных участках осуществим переход из перпендикулярного положения в горизонтальное с соответствующей фиксацией, то получим различную величину центробежных сил на полуокружностях. Что означает принципиальную возможность выделения центробежной силы для безопорного движения.
Поиск устройств для получения безопорного движения (инерциоидов) ведется безрезультатно в течении 80 лет. Чтобы разобраться в этом обратимся к рисунку 1 цепной передачи, на звене которой закреплен Г-образный держатель с грузиком массой m. Если длина плеча держателя равна радиусу вращения R, то грузик, достигнув центра вращения, остановится, а опора держателя обежит звездочку за время ∆t равное половине периода обращения T, после чего грузик начнет двигаться в обратном направлении к центру вращения второй звездочки. То есть грузик будет двигаться возвратно-поступательно с остановками в центрах окружностей.
0 0

180 180
Рисунок 1 Рисунок 2
Если на половине прямолинейного пути грузик переместить к опоре держателя, то часть пути грузик будет двигаться по окружности радиуса R левой звездочки и далее возвратно- поступательно. При обегании грузиком левой звездочки, по оси установки звездочек, появляется сила Fл, среднее значение которой равно сумме центробежных сил в расчетных точках деленное на количество расчетных точек:
Fл=(∑▒sin⁡α )/n∙(mv^2)/R, где: α — угол положения расчетной точки, n — количество расчетных точек, v — линейная скорость цепи, равная 2πR⁄T=πR/∆t. Далее грузик переходит на осевую линию останавливается и возвращается с появлением импульса силы Fп∆t =m∆v, где: ∆v-векторная разность равная 2v.
Чтобы сравнить силы, умножим левую и правую части уравнения центробежных сил на ∆t. Заменим v на πR/∆t, сократим одинаковые велечины (жирным шрифтом) и сравним результаты:
Fл∆t=(∑▒sin⁡α )/n∙(〖m π〗^2 R^(2 ) ∆t)/(R ∆t^2 )=(∑▒sin⁡α )/n∙π=0,636157∙π=1,99999, где число 0,636157 получено расчетом через 0,5 градуса (п=360).
Fп∆t=m∆v=m∙2v=(m∙2πR)/∆t=2
То есть практически имеем равенство импульсов сил.
Исключив прямолинейный участок (перемещение грузиков в центр и возврат осуществляются по вертикальной оси) получим аналогичный результат.
Перемещение грузика в промежуточное положение также не даст результата, поскольку скорость на горизонтальном участке будет выше линейной, что приведет к наличию ускорений на переходах и соответственно возникновению уравнивающих сил.
То есть вне зависимости от кривизны траектории, импульс силы будет зависеть только от массы и скорости. Вышесказанное означает не возможность получения безопорной силы за счет применения замкнутых траекторий. При этом не оговаривается, что материальная точка не делится и не изменяет формы.
По этой причине большинство моделей инерциоидов не показали тяги.
Инерциоид Толчина, работающий на принципе разгона и торможения ротора, так же не показал тяги, поскольку импульсы момента силы при разгоне и торможении равны.
Тележка с вращающейся пушкой, очевидно, не привлекла внимания, поскольку реактивную силу выгоднее использовать по прямому назначению.
Движение по поверхности тележек с различными инерциоидами, по всей видимости, объясняется вибрациями корпуса и нелинейным сопротивлением участка покой — движение.
Выше дано сравнение импульсов сил:
Fл∆t=1,99999 (движение по полуокружности), Fп∆t=2 (лобовой удар). Различие в результатах вычислений, по всей видимости, объясняется большим шагом расчета и погрешностью калькулятора. Если считать, что в соответствии с законом сохранения количества движения должно быть равенство импульсов сил, то выражение для расчета числа пи будет иметь вид
π=(2 n)/(∑▒sin⁡α ) , где:
α — угол положения расчетной точки на полуокружности, n — количество расчетных точек.
Получение данного выражения позволяет сделать вывод, что расчетных работ по инерциоидам не проводилось, в противном случае выражение было бы известно.
За пределами указанного рассуждения об импульсах сил остаются следующие возможности поиска инерциоида:
Движение с изменением формы тела:
На рисунке 2 показан ротор с кольцевыми держателями грузиков. Если грузики установить друг над другом (имитируя массу тела в одной точке), то будет дисбаланс. Если грузики разнести в стороны на 90 градусов, будет сбалансированное состояние. Если в точке 0 градусов грузики устанавливать в одну точку, а через 180 градусов грузики разнести на 90 градусов, появится возможность получения безопорной силы.
При этом не обязательно грузики разносить на 90 градусов. Если разнести грузики на 10 градусов с соответствующей фиксацией, то будет выделяться до 3-х процентов от полной суммы проекций центробежных сил.
Движение грузиков змейкой.
Известно, что при ослаблении натяжения ремня, происходит преждевременное сбегание ремня, переходящее в вибрацию. Это объясняется действием центробежных сил.
Представим себе ряд шкивов, по которым двигается лента, на которой закреплены грузики в форме гантели (держатель толщиной с ленту, грузики нависают над шкивами).
На входе в змейку грузик двигается перпендикулярно оси установки шкивов. После пересечения оси шкивов грузик стремится двигаться прямолинейно, но прижимаемый лентой к шкиву, растягивает ленту. В результате чего возникает центробежная сила и увеличивается радиус вращения грузика. Увеличение радиуса вращения потребует импульса момента силы, что в свою очередь приведет к возникновению противоположного импульса на оси шкива, действующего перпендикулярно оси на корпус устройства.
Возникнув, центробежная сила будет действовать до 180 градусов включительно. Пройдя точку перехода, грузик стремится двигаться прямолинейно, но силы упругости возвращают грузик в исходное положение на радиус вращения второго шкива, и далее включаются силы упругости. То есть переходной процесс при переходе со шкива на шкив будет более длительным, с выделением импульса силы упругости. Достигнув края змейки, грузик сойдет со шкива, при этом выделится импульс силы упругости.
Из рассмотрения действия сил на полуокружности, видно, что на выходе полуокружностей выделение сил по оси установки шкивов будет больше чем на входе, поэтому имеет смысл проводить эксперименты, изменяя весовые соотношения, длительность перехода и скорость вращения.
Прокладка соединительной цепи по хордам
Если на цепь, рисунок 1, равномерно установить грузики и на левой звездочке цепь провести по окружности, а на правой по хордам между грузиками, то получим увеличение диаметра делительной окружности. Указанное даст уменьшение центробежных сил на правой звездочке.
Гашение импульсов силы
Представим цепную передачу из одной большой и трех малых звездочек. Если грузики установить на расстоянии в два раза большим чем длина обхвата малой звездочки, то установив три звездочки на гасящей платформе можно. смещением начала обегания одной из звездочек, добиться взаимного гашения импульсов.
Выбрасывание грузиков без отдачи
Устройство напоминает вращающуюся насадку для полива огородов. Грузики через полый вал распределяются в диаметральный канал. Если вращать корпус и синхронно выпускать грузики (уменьшая и восстанавливая массу), то корпус будет вращаться с переменной скоростью, а грузики, двигаясь по касательной ударяться в противоположные стенки.
Если грузики выпускать попеременно в одном направлении, а движение грузика на выходе организовать по криволинейной траектории, которая позволит плавно снижать давление на обод синхронно с выходом грузика на замену, получим сохранение балансировки вплоть до отделения грузика. То есть ротор будет вращаться с постоянной скоростью и без вибраций. Грузик, ударившись о приемное устройство, возвращается в ротор.
Для вышеописанных экспериментов обязательным условием является установка второго устройства противоположного направления вращения с целью гашения не используемых сил.
Приведенные примеры показывают на возможность проведения предварительных расчетов и построению графиков для принятия решения.
О необходимости проведения работ свидетельствует факт отправки в космос моделей инерциоидов для испытаний. Затраты на проведение работ ничтожные по сравнению с
экономическим эффектом.
Пронота В.П.

Кто знает, может быть, катализатор массового вымирания человеческой расы уже мчится к Земле. Во всяком случае, об этом в голос твердят многие ученые.

. Но, к счастью, земляне выработали, по крайней мере, с десяток планов, предлагающих различные способы борьбы с околоземной астероидной угрозой.

Быть может не зря человечество придумало ядерное оружие? Если наша Земля все-таки попадет в переделку, то эффективным выходом будет - использовать нашу мегатяжелую артиллерию: ядерное оружие. Идея послать ядерный заряд заключается не в том, чтобы разрушить приближающийся астероид, а скорее в том, чтобы отклонить его траекторию.

Разрисованный астероид — что может быть смешнее этой идеи: когда трагический рок угрожает Земле, самое время подумать об его отделке? Однако если фактор называется "орбитальная механика на солнечных батареях" — тогда это самый замечательный момент. Покрашенная (белым и цветным) часть астероида будет испытывать на себе "толчок" от воздействия солнечной радиации, что позволит сдвинуть астероид с его курса на Землю.

Раскраска может оказаться приглядной не для всех, зато мощная энергия солнечного ветра в отношении приближающегося астероида может сыграть ключевую роль в ряде стратегий отклонения. Гигантский солнечный парус на поверхности околоземного астероида. Эта структура, улавливая солнечное излучение могла бы сдвинуть астероид с его изначального курса. Есть идея оснастить парус дистанционным управлением.

Ученые НАСА думают, что углеволоконная сетка, весящая 250 килограммов может изменить курс потенциально приближающегося к нам астероида Апофис (ждем в 2029 году). Сетчатый материал действовал бы как солнечный парус, усиливая солнечное излучение, которое поглощает и испускает астероид. Ученые предсказывают, что всего лишь 18 лет запутанности в сетях могут спасти нас от конца света в обозримом будущем.

Зеркал боятся вампиры и горгоны, а почему бы не применить их к чудовищным астероидам? Размахивание зеркалом имеет на самом деле гораздо больше общего с ядерным оружием. Зеркала могут сконцентрировать солнечные лучи, нагреть небольшую часть поверхности астероида, и заставить его выбрасывать пар. Ну а поскольку это вещество исходит из астероида, оно может обеспечить небольшой толчок, который позволит изменить путь космической скалы.

Ну, а самым нежелательным способом остановить астероид — это поставить на его пути нашу Землю. Если ни один из 9 вышеупомянутых методов отклонения астероида не сработает, вот тогда можно начать предаваться панике. Например, можно будет оставить записку для дружественных тараканов - или любому виду, который, как вы думаете, природа выберет в качестве следующего доминирующего вида на Земле.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Читайте также: