De val van een asteroïde op aarde is een van de basisscenario's van de Apocalyps die in sciencefiction wordt gebruikt. Om te voorkomen dat fantasieën werkelijkheid worden, heeft de mensheid zich van tevoren voorbereid om zichzelf tegen een dergelijke dreiging te beschermen, en sommige beschermingsmethoden zijn in de praktijk al uitgewerkt. Het is interessant dat de benaderingen van wetenschappers uit de Verenigde Staten en de Russische Federatie in deze kwestie verschillen hebben.
Vandaag, 8 maart 2016, zal op een afstand van ongeveer 22.000 kilometer van de aarde (14.000 kilometer onder de baan van geostationaire satellieten) een asteroïde 2013 TX68 met een diameter van 25 tot 50 meter passeren. Het heeft een grillige, slecht voorspelbare baan. Vervolgens komt het in 2017 naar de aarde en daarna - in 2046 en 2097. De kans dat deze asteroïde op aarde zal vallen, is aan het verdwijnen klein, maar als dit gebeurt, zal de explosiegolf twee keer zo krachtig zijn als die geproduceerd door de explosie van de Chelyabinsk-meteoriet in 2013.
Dus 2013 TX68 vormt geen bijzonder gevaar, maar de asteroïdebedreiging voor onze planeet is niet beperkt tot deze relatief kleine "kasseien". In 1998 gaf het Amerikaanse Congres de NASA de opdracht om alle asteroïden in de buurt van de aarde te detecteren die in staat zijn om de aarde zo groot als een kilometer breed te bedreigen. Volgens de classificatie van NASA vallen alle kleine lichamen, inclusief kometen, die de zon naderen op een afstand gelijk aan ten minste 1/3 van een astronomische eenheid (AU) in de categorie "dichtbij". Bedenk dat a.u. Is de afstand van de aarde tot de zon, 150 miljoen kilometer. Met andere woorden, opdat de "bezoeker" geen zorgen baart bij aardbewoners, moet de afstand tussen hem en de circumsolaire baan van onze planeet minstens 50 miljoen kilometer bedragen.
In 2008 had NASA grotendeels aan dit mandaat voldaan en vond 980 van dergelijke rondvliegende brokstukken. 95% van hen had precieze trajecten. Geen van deze asteroïden vormt een bedreiging voor de nabije toekomst. Maar tegelijkertijd kwam NASA, op basis van de resultaten van waarnemingen verkregen met behulp van de WISE-ruimtetelescoop, tot de conclusie dat er periodiek minstens 4.700 asteroïden met een afmeting van minstens 100 meter onze planeet passeren. Wetenschappers konden slechts 30% van hen vinden. En helaas, astronomen slaagden erin om slechts 1% van de 40 meter hoge asteroïden periodiek in de buurt van de aarde te vinden.
In totaal "zwerven", zoals wetenschappers denken, tot 1 miljoen asteroïden dicht bij de aarde rond in het zonnestelsel, waarvan er slechts 9600 op betrouwbare wijze zijn gedetecteerd. van onze planeet (wat ongeveer 20 afstanden aarde-maan is, dat wil zeggen 7,5 miljoen kilometer), valt het automatisch in de categorie van "potentieel gevaarlijke objecten" volgens de classificatie van NASA. Het American Aerospace Agency heeft momenteel ongeveer 1.600 van dergelijke eenheden.
Hoe groot is het gevaar
Promotie video:
De kans dat een groot hemels "puin" op de aarde valt, is erg klein. Er wordt aangenomen dat asteroïden met een diameter tot 30 meter zouden moeten verbranden in dichte lagen van de atmosfeer op weg naar het oppervlak van de planeet, of op zijn minst in kleine fragmenten zouden instorten.
Veel hangt natuurlijk af van het materiaal waarvan de ruimtevader is "gemaakt". Als dit een "sneeuwbal" is (een komeetfragment, bestaande uit ijs afgewisseld met stenen, aarde, ijzer), dan zal hij, zelfs met een grote massa en omvang, waarschijnlijk ergens hoog in de lucht "knallen" zoals de Tunguska-meteoriet. Maar als een meteoriet uit stenen, ijzer of een ijzer-steenmengsel bestaat, heeft hij zelfs met een kleinere afmeting en massa dan die van een "sneeuwbal" een veel betere kans om de aarde te bereiken.
Wat betreft hemellichamen tot 50 meter doorsnee, ze, zoals wetenschappers geloven, 'bezoeken' onze planeet niet vaker dan eens in de 700-800 jaar, en als we het hebben over 100 meter ongenode 'gasten', dan is de frequentie van 'bezoeken' voor 3000 jaar of meer. Een fragment van 100 meter betekent echter gegarandeerd een vonnis voor een metropool als New York, Moskou of Tokio. Puin van 1 kilometer groot (een gegarandeerde catastrofe van regionale schaal, die een mondiale nadert) en meer valt niet vaker dan eens in de miljoenen jaren op de aarde, en zelfs reuzen van 5 kilometer of meer - eens in de tientallen miljoenen jaren.
Goed nieuws in dit verband werd gemeld door de internetbron Universetoday.com. Wetenschappers van universiteiten in Hawaï en Helsinki, die asteroïden lange tijd observeren en hun aantal schatten, kwamen tot een interessante en geruststellende conclusie voor aardbewoners: hemels "puin" dat voldoende tijd doorbrengt in de buurt van de zon (op een afstand van minstens 10 zonnediameters) zal worden vernietigd door ons licht.
Toegegeven, relatief recent begonnen wetenschappers te praten over het gevaar van de zogenaamde "centauren" - gigantische kometen met een diameter van 100 kilometer. Ze doorkruisen de banen van Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus, hebben extreem onvoorspelbare banen en kunnen naar onze planeet worden gericht door het zwaartekrachtveld van een van deze reuzenplaneten.
Een gewaarschuwd iemand telt voor twee
De mensheid heeft al technologieën voor bescherming tegen asteroïde-kometengevaar. Maar ze zullen alleen effectief zijn als het hemelfragment dat de aarde bedreigt van tevoren wordt gedetecteerd.
NASA heeft een "programma voor het zoeken naar objecten die zich dicht bij de aarde bevinden" (ook wel Spaceguard genoemd, wat zich vertaalt als "bewaker van de ruimte"), dat alle middelen van ruimtebewaking gebruikt die ter beschikking staan van de dienst. En in 2013 lanceerde het Indiase PSLV-lanceervoertuig in een bijna-aardse polaire baan de eerste ruimtetelescoop die is ontworpen en gebouwd in Canada, wiens taak het is om de ruimte in de gaten te houden. Het kreeg de naam NEOSSat - Near-Earth Object Surveillance Satellite, wat zich vertaalt als "Satelliet voor het volgen van objecten dicht bij de aarde". Verwacht wordt dat in 2016-2017 een ander ruimteoog, Sentinel genaamd, gecreëerd door de in de VS gevestigde niet-gouvernementele organisatie B612, in een baan om de aarde zal worden gelanceerd.
Werkt op het gebied van ruimtebewaking en Rusland. Vrijwel onmiddellijk na de val van de Chelyabinsk-meteoriet in februari 2013, stelden medewerkers van het Instituut voor Astronomie van de Russische Academie van Wetenschappen voor om een "Russisch systeem te creëren om ruimtebedreigingen tegen te gaan". Dit systeem zou slechts een complex van middelen zijn om de ruimte te observeren. De aangegeven waarde was 58 miljard roebel.
En onlangs werd bekend dat het Centraal Wetenschappelijk Onderzoeksinstituut voor Werktuigbouwkunde (TsNIIMash), in het kader van het nieuwe Federale Ruimtevaartprogramma, tot 2025 van plan is een centrum op te richten om te waarschuwen voor ruimtebedreigingen in termen van asteroïde-kometengevaar. Het concept van het "Nebosvod-S" -complex veronderstelt dat twee observatiesatellieten in een geostationaire baan worden geplaatst en nog twee in de baan van de omwenteling van de aarde rond de zon.
Volgens specialisten van TsNIIMash kunnen deze apparaten een "ruimtebarrière" worden waardoor praktisch geen gevaarlijke asteroïde met afmetingen van enkele tientallen meters onopgemerkt zal vliegen. "Dit concept heeft geen analogen en kan het meest effectief worden voor het detecteren van gevaarlijke hemellichamen met een doorlooptijd van 30 dagen of meer voordat ze de atmosfeer van de aarde binnendringen", merkte de persdienst van TsNIIMash op.
Volgens een vertegenwoordiger van deze dienst heeft het instituut in 2012-2015 deelgenomen aan het internationale project NEOShield. Als onderdeel van het project werd Rusland gevraagd een systeem te ontwikkelen voor het afbuigen van asteroïden die de aarde zouden kunnen bedreigen met nucleaire explosies in de ruimte. Op dit gebied werd ook de samenwerking tussen Rusland en de Verenigde Staten geschetst. Op 16 september 2013 ondertekenden de algemeen directeur van Rosatom Sergei Kiriyenko en de Amerikaanse minister van Energie Ernst Moniz in Wenen een overeenkomst tussen de Russische Federatie en de Verenigde Staten over samenwerking op het gebied van wetenschappelijk onderzoek en ontwikkeling op het gebied van kernenergie en energie, waardoor de voorwaarden werden geschapen voor interactie tussen specialisten van de twee landen in de strijd tegen de asteroïde. Gevaar. Helaas maakte de scherpe verslechtering van de Russisch-Amerikaanse betrekkingen, die in 2014 begon, een einde aan dergelijke interactie.
Duwen of ontploffen
De technologie waarover de mensheid beschikt, biedt twee manieren om zich tegen asteroïden te verdedigen. De eerste kan worden gebruikt als het gevaar van tevoren wordt opgemerkt. De taak is om een ruimtevaartuig (SC) naar het hemelse puin te leiden, dat op het oppervlak zal worden gefixeerd, de motoren aan te zetten en de "bezoeker" weg te leiden van het traject dat leidt tot een botsing met de aarde. Conceptueel is deze methode al drie keer in de praktijk getest.
In 2001 landde het Amerikaanse ruimtevaartuig Shoemaker op de asteroïde Eros en in 2005 zonk de Japanse sonde Hayabusa niet alleen naar het oppervlak van de Itokawa-asteroïde, maar nam hij ook monsters van zijn substantie, waarna hij in juni 2010 veilig terugkeerde naar de aarde. De estafetteloop werd voortgezet door het Europese ruimtevaartuig "Fila", dat in november 2014 op komeet 67R Churyumov-Gerasimenko landde. Stel je nu voor dat in plaats van deze ruimtevaartuigen, sleepboten naar deze hemellichamen zouden worden gestuurd, waarvan het doel niet zou zijn om deze objecten te bestuderen, maar om het traject van hun beweging te veranderen. Daarna hoefden ze alleen nog maar een asteroïde of komeet te pakken te krijgen en hun voortstuwingssystemen aan te zetten.
Maar wat te doen in een situatie als een gevaarlijk hemellichaam te laat wordt ontdekt? Er is nog maar één manier om het op te blazen. Deze methode is ook in de praktijk getest. In 2005 ramde NASA met succes komeet 9P / Tempel met het Penetrating Impact-ruimtevaartuig om spectrale analyse van komeetmaterie uit te voeren. Stel nu dat in plaats van een ram een nucleaire kernkop zou worden gebruikt. Dit is precies wat Russische wetenschappers voorstellen te doen door de Apophis-asteroïde te raken met gemoderniseerde ICBM's, die de aarde zullen naderen in 2036. Overigens was Roskosmos in 2010 al van plan Apophis te gebruiken als proeftuin voor een sleepboot van een ruimtevaartuig, die de "kasseien" terzijde zou moeten nemen, maar deze plannen bleven onvervuld.
Er is echter een omstandigheid die specialisten reden geeft om scepsis te tonen over het gebruik van een nucleaire lading om een asteroïde te vernietigen. Dit is de afwezigheid van zo'n belangrijke schadelijke factor van een nucleaire explosie als een luchtgolf, die de effectiviteit van het gebruik van een atoommijn tegen een asteroïde / komeet aanzienlijk zal verminderen.
Om te voorkomen dat de nucleaire lading zijn vernietigende kracht zou verliezen, besloten experts om een dubbele aanval te gebruiken. De hit wordt het Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV) dat momenteel wordt ontwikkeld bij NASA. En dit ruimtevaartuig zal het op de volgende manier doen: ten eerste zal het het "thuisgedeelte" binnengaan dat naar de asteroïde leidt. Daarna zal zoiets als een ram zich scheiden van het hoofdruimtevaartuig, dat de asteroïde de eerste slag zal treffen. Een krater wordt gevormd op de "kasseien", waarin het belangrijkste ruimtevaartuig met een nucleaire lading zal "gieren". Dus, dankzij de krater, zal de explosie niet aan de oppervlakte plaatsvinden, maar al in de asteroïde. Berekeningen tonen aan dat een bom van 300 kiloton, die pas op een diepte van drie meter onder het oppervlak van een vast lichaam tot ontploffing is gebracht, zijn vernietigende vermogen met minstens 20 keer vergroot en zoin een nucleaire lading van 6 megaton.
NASA heeft al subsidies toegekend aan verschillende Amerikaanse universiteiten om een prototype van een dergelijke interceptor te ontwikkelen.
De belangrijkste Amerikaanse "goeroe" in de strijd tegen het asteroïdengevaar met nucleaire ladingen is de fysicus en nucleaire wapenontwikkelaar van het Livermore National Laboratory, David Dearborn. Hij werkt momenteel samen met zijn collega's in hoge mate alert voor de W-87 kernkop. De capaciteit is 375 kiloton. Dat is ongeveer een derde van de kracht van de meest destructieve kernkop die momenteel in de Verenigde Staten in gebruik is, maar 29 keer krachtiger dan de bom die op Hiroshima viel.
Repetitie voor vernietiging
De vernietigingsrepetitie zal worden uitgevoerd door de European Space Agency (ESA). Asteroïde 65802 Didyme, ontdekt in 1996, werd gekozen als het "slachtoffer". Het is een binaire asteroïde. De diameter van het hoofdlichaam is 800 meter en de diameter van degene die eromheen draait op een afstand van 1 kilometer is 150 meter. In feite is Didyme een zeer "vreedzame" asteroïde in de zin dat er in de voorzienbare toekomst geen bedreiging voor de aarde van komt. Desalniettemin is ESA, samen met NASA, van plan om het in 2022 te rammen met een ruimtevaartuig, wanneer het zich 11 miljoen kilometer van de aarde bevindt.
De geplande missie kreeg de romantische naam AIDA. Toegegeven, ze heeft niets te maken met de Italiaanse componist Giuseppe Verdi, die de opera met dezelfde naam schreef. AIDA is een afkorting voor Asteroid Impact & Deflection Assessment, wat zich vertaalt als "Beoordeling van een botsing met een asteroïde en de daaropvolgende verandering in zijn traject." En het ruimtevaartuig zelf, dat de asteroïde moet rammen, heette DART. In het Engels betekent dit woord "dart", maar, zoals in het geval van AIDA, is dit woord een afkorting van de uitdrukking Double Asteroid Redirection Test, of "Experiment om de bewegingsrichting van een dubbele asteroïde te veranderen". "Dart" moet met een snelheid van 22.530 kilometer per uur in Didim botsen.
De gevolgen van de impact zullen worden waargenomen door een ander apparaat dat parallel vliegt. Het heette AIM, dat wil zeggen "target", maar, zoals in de eerste twee gevallen, is het een afkorting: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Tracking botsing met een asteroïde"). Het doel van de waarneming is niet alleen om de impact van de impact op het traject van de asteroïde te beoordelen, maar ook om de uitgedoofde asteroïde materie in het spectrale bereik te analyseren.
Maar waar moeten de asteroïde-interceptors worden geplaatst - op het oppervlak van onze planeet of in een baan om de aarde? In een baan om de aarde zijn ze "paraatheid nummer één" om bedreigingen uit de ruimte af te weren. Dit elimineert het risico dat altijd aanwezig is bij het lanceren van een ruimtevaartuig de ruimte in. Het is inderdaad in het stadium van lancering en terugtrekking dat de kans op mislukking het grootst is. Stel je voor: we moeten dringend een interceptor naar de asteroïde sturen, maar de draagraket kon hem niet uit de atmosfeer halen. En de asteroïde vliegt …
Niemand minder dan Edward Teller zelf, de "vader" van de Amerikaanse waterstofbom, verzette zich echter tegen de orbitale inzet van nucleaire interceptors. Volgens hem is het onmogelijk om simpelweg nucleaire explosieven naar de bijna-aarde-ruimte te brengen en rustig te kijken hoe ze rond de aarde draaien. Ze moeten constant worden onderhouden, wat tijd en geld kost.
Internationale verdragen creëren ook onvrijwillige obstakels voor het creëren van nucleaire asteroïde-onderscheppers. Een daarvan is het Verdrag van 1963 dat kernwapenproeven in de atmosfeer, de ruimte en onder water verbiedt. De andere is het Outer Space Treaty uit 1967, dat de introductie van kernwapens in de ruimte verbiedt. Maar als mensen een technologisch 'schild' hebben dat hen kan redden van de asteroïde-kometaire apocalyps, dan zou het buitengewoon onverstandig zijn om hen in plaats daarvan politieke en diplomatieke documenten in handen te geven.
