Солнечная система наполнена астероидами и кометами , оставшимися после формирования планет. И хотя большинство из них достаточно малы и по размеру не превосходят крупинки песка или небольшого камня, есть и по-настоящему опасные "соседи", которые достигают в своих размерах нескольких метров, а то и километров.
И, возможно, в будущем произойдёт судьбоносная встреча таких космических "пришельцев" с Землёй (как это уже происходило в истории не раз).
Небольшие куски отслуживших своё ракет пересекают небо и полыхают подобно метеорам, прежде чем окончательно сгореть в атмосфере. Но крупные космические "гости" могут преодолеть этот огненный путь и в итоге столкнуться с поверхностью Земли, где не нанесут большого вреда, а затем будут подобраны коллекционерами метеоритов и различными учёными (которые очень ценят такие подарки небес).
Между тем, исследователи (да и обычные люди) уже давно беспокоятся о том, что Землю может посетить и потенциально опасные огромные астероиды. Передвигаясь со скоростью в десятки километров в секунду, они могут причинить нашей планете неимоверный вред и спровоцировать новые массовые вымирания.
Сегодня научный мир хорошо знает, каким разрушительным может быть падение на Землю огромного метеорита (а челябинский метеорит напомнил всем остальным жителям Земли). По одной из версий, динозавры начали вымирать, когда астероид размером порядка десяти километров врезался в полуостров Юкатан около 65 миллионов лет назад.
В связи с этим одна из тем недавней встречи Американского геофизического союза (AGU) была посвящена подготовке к защите планеты от такого сценария. План включает меры по созданию так называемого "наблюдательного пункта" и аппарата-перехватчика.
Но исследователи из Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мехико и Центра космических полётов Годдарда НАСА обеспокоены временем, которое уйдёт на процесс создания надёжной ракеты - от её проектировки до запуска. На это требуется порядка пяти лет.
Люди являются первыми существами, сумевшими наладить ежедневное изучение ближнего космоса и оценить (хотя бы примерно), сколько опасных для нас объектов скрываются в темноте.
Крупные объекты сегодня легче обнаружить, следовательно, и успеть принять хоть какие-то меры (эвакуировать жителей подверженных космической опасности районов). Кроме того, исследователи считают, что большинство опасных громоздких космических объектов, несущих угрозу Земле, они уже нашли (их более 15 тысяч).
Более маленькие "пришельцы" обнаружить, естественно, труднее, поэтому они часто неожиданно для нас обрушиваются на планету.
Возникает вопрос: человек может обнаружить угрозу, но может ли он сегодня ей реально противостоять? Если среди наших читателей есть любители научно-фантастических фильмов, то они наверняка сразу же представят команду буровиков по главе с героем (похожего, естественно, на Брюса Уиллиса), которые отправляются под песни группы Aerosmith взрывать злосчастный астероид. Но, как и всегда, реальная наука всегда несколько сложнее, чем сюжеты голливудских фильмов.
Специалисты говорят, что взрывать комету или астероид (как это было сделано в фильме "Армагеддон") - не лучшая идея, поскольку полученные более мелкие фрагменты по-прежнему будут угрожать Земле. В этом случае конец всему живому на планете (как бы это пугающе не звучало) наступил бы не за счёт одного большого взрыва, а за счёт целого "огненного дождя".
Специалисты НАСА отказались от подобной идеи, тщательно всё обосновав в докладе 2007 года (PDF-формат ).
Настоящее оружие, которое поможет человечеству предотвратить такой конец света - это время. Например, недавнее предложение учёных — создать дозорный космический корабль, который будет стремится как можно ранее предупредить об угрозе, и ракету-перехватчик, готовую к полёту — выглядит куда более реалистичным и действенным. Однако пройдёт несколько лет прежде, чем они будут разработаны и запущены в действие. Что делать, если у нас нет этого времени?
Исследователи говорят, что люди могли бы попробовать также слегка оттолкнуть астероид с намеченного им курса, чтобы он прошёл мимо Земли. С этой целью предлагают использовать маленькие ракетные ускорители, которые можно было бы доставить на поверхность астероида. Кроме того, есть идея использовать мощные лазерные лучи для этой же цели.
Если времени будет совсем мало, рассуждают эксперты, можно будет задействовать "кинетическое оружие", которое по сути даст астероиду знатный "пинок" с помощью высокоскоростной ракеты — "пушечного ядра". Она сможет сбить с пути нежданного гостя.
Пока все озвученные идеи - лишь предположения, как нужно действовать в этой ситуации. И у человечества нет на сегодняшний день никаких технологий для осуществления подобных сценариев. Нет ни ракет, которые в любой момент будут готовы к запуску, чтобы ответить на угрозу, ни других подобных аппаратов. Ни даже буровика, похожего на Брюса Уиллиса, шутят специалисты.
Пока только телескопы позволяют учёным всматриваться в темноту и обнаруживать потенциальные космические угрозы нашему существованию. Так что человечество, по мнению специалистов, должно приступить к созданию инструментов, к которым можно будет прибегнуть в случае реально возникшей угрозы.
(Теория катастроф) (Л.В. КОНСТАНТИНОВСКАЯ)
| 1 | ПРОГНОЗ КАТАСТРОФ | |
| Статистика катастроф | ||
| Прогноз возможной даты (месяца) катастрофы | ||
| Прогноз возможного часа катастрофы | ||
| 2 | КЛАССИФИКАЦИЯ КАТАСТРОФ | |
| Категории катастроф | ||
| Туринская шкала астероидной опасности | ||
| Шкала яркости опасных космических объектов | ||
| 3 | ПОИСК И ОБНАРУЖЕНИЕ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ | |
| Система планетарной защиты | ||
| Наземно-космическая служба обнаружения | ||
| Привлечение космических средств | ||
| Программы обнаружения опасных объектов | ||
| 4 | БОРЬБА С АСТЕРОИДНО-КОМЕТНОЙ ОПАСНОСТЬЮ | |
| Методы и технологии | ||
| Выбор метода | ||
| 5 | ||
| 6 | ВЫВОДЫ и РЕКОМЕНДАЦИИ | |
| ЛИТЕРАТУРА. ЭЛЕКТРОННЫЙ СПРАВОЧНИК | ||
1 ГЛАВА. ПРОГНОЗ КАТАСТРОФ
До 20-го века падение космического вещества на Землю считали вымыслом. Но в дальнейшем космическими искусственными спутниками на Земле были обнаружены астроблемы («звездные раны»), которые заставили ученых пересмотреть свои взгляды. Так родилась «Теория катастроф».
Рис. Астроблемы России
Прогнозами астероидной опасности начали заниматься в 70-е годы 20 века, и в настоящее время заняты многие ученые мира и России в том числе. Но целенаправленно этими работами занимаются только 6 обсерваторий: три в Австралии, две в США (одна из них в Аризоне) и одна в Европе. Более же ста обсерваторий в мире наблюдают эти объекты разрозненно. Сейчас НАСА проводит оперативную инвентаризацию всех космических странников, выясняет их траекторию и возможные влияния на них со стороны космическими объектами. По последним подсчетам специалистов НАСА в самой Солнечной системе и на ближайших подступах к ней насчитывается несколько тысяч метеоритов размером более 1 км, и чьи траектории время от времени пересекают траекторию движения Земли.
С 1995 года в России доказана возможность обнаружения метеороидов метрового и декаметрового размера не только во время их пролета сквозь земную атмосферу, но и задолго до подлета к Земле.
По поводу современной космической опасности мнения ученых разделились. Одни считают, что Солнечная система сейчас находится в длительном (исчисляемом миллионами лет) минимуме активности «кометных осадков». Другие утверждают, что современная эпоха характеризуется как интервал интенсивного кратерообразования от падения космического вещества, который еще может продлиться порядка миллиона лет, и, следовательно, представления о метеоритной опасности и разработки программ борьбы с ней являются актуальными.
Т.Вальчук (ИЗМИ РАН) смотрит на эту проблему более оптимистически. Она считает, что большие астероиды и кометы можно обнаружить современными мощными телескопами еще задолго — за несколько десятков лет до их приближения к Солнцу и Земле. При обнаружении таких объектов, несколько раз определяются их координаты, вычисляются траектории и становится ясным — как будут двигаться эти объекты в дальнейшем; их изучают и ведут постепенно. Правда, говорит Вальчук, эти расчеты иногда не оправдываются. Поэтому заблаговременное обнаружение этих космических тел и точные расчеты их траекторий являются одними из первейших задач астрономии.
По мнению А.В.Зайцева (НПО им.Лавочкина, Россия), если приближающийся к Земле астероид определить заранее, то катастрофу возможно предотвратить, но если астероид имеет диаметр менее 41 км. Расчеты показали, что если обнаружить большой объект не за несколько десятков лет, а всего за несколько лет до его сближения с Землей, то практически его уже не остановить, и катастрофу предотвратить не удастся, так как мы не успеем принять соответствующие меры.
Астероиды до 1 км. обнаружить заранее пока сложно, и они порой пролетают мимо Земли незамеченными. В настоящее время мы можем обнаружить астероид размерами менее 5 км. за 2-3 года, более мелкий — за месяц — полгода до его сближения с Землей. Поэтому наиболее актуальной проблемой сейчас является усовершенствование телескопов. А также объединение усилий всех астрономов мира по защите Земли от астероидной опасности.
Статистика катастроф. Бомбардировка Земли крупными космическими объектами происходила, но не непрерывно, а сравнительно небольшими порциями. Статистика столкновений Земли с крупными астероидами показала, что бомбардировки метеоритами Земли имели периодический характер (Альварес, Мюллер, 1984; Девис и др., 1984; Дархейм, Реймолд, 1987; Сепкоски, 1984; Шумейкер, Вольф, 1984; Баренбаум, 1994; Симоненко, 1985; Афанасьев, 1994). Они происходили с периодом близко к 30 млн. лет. Эти авторы указывают и на цикл в 250 млн. лет. Есть и более продолжительные циклы, например, 700 миллионов лет, когда происходит просто атака Земли такими крупными объектами.
За последние 200 млн. лет вся Земля испытывала не менее 1000 столкновений с довольно крупными метеоритами. Начала почти всех геологических периодов и эпох связаны с одновременным появлением ударных кратеров диаметрами свыше 20 км. Это соответствует падению астероида диаметром 1,5 км со скоростью 20 км/с. Что вызывало гибель значительной части биоты. В это время происходит глобальная перестройка лика Земли.
Но после этого события наступают времена затишья (застоя). Последняя такая бомбардировка происходила согласно геологическим данным примерно 66 миллионов лет тому назад (“Конец света”). Поэтому есть основание предполагать, что в ближайшие 130 миллионов лет нам подобная глобальная катастрофа не грозит.
Американский астрофизик Д.Хилс приводит данные о том, что бывали периоды, когда кометы падали на поверхность Земли с промежутками 2000 лет.
Согласно статистике столкновение их с Землей может происходить с периодом: для малых объектов — раз в 100 лет; для крупных астероидов и комет диаметром 20 км — раз в 4 млрд. лет (В.И.Фельдман, МГУ). Подобное по расчетам Афанасьева (МГОУ) должно было случиться 12 тыс. лет тому назад (±22 тыс. лет) Проф. Афанасьев, проведя расчеты, указывает, что “не позже чем через 6,6 тысяч лет с вероятностью 68 процентов на Землю упадет крупный болид (астероид). При этом сформируется астроблема с диаметром примерно равным 20-60 км. Произойдет существенное изменение органического мира”.
Если же учесть, что все приведенные выше случаи произошли только над поверхностью суши, то число таких событий для всей поверхности Земли должно быть увеличено втрое. Таким образом, можно достаточно уверенно утверждать, что столкновения с астероидами размером от нескольких до десятков метров происходят, в среднем, каждые 10 лет.
Российские и американские космические Системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН) ежегодно регистрируют около десятка входов в атмосферу Земли достаточно крупных объектов, которые взрываются на высотах в несколько десятков километров над ее поверхностью. За период с 1975 по 1992 годы СПРН США зарегистрировано 126 подобных взрывов, мощность которых в ряде случаев достигала 1 мегатонны.
В настоящее время падение небольших метеоритов (и астероидов) на Землю явление не редкое. Например, за 2 года и 2 месяца (с 1994 по 1996 год) зарегистрировано 51 такое событие. А в 1872 году на Землю выпал метеорный дождь. Есть научные данные, говорящие за то, что на Земле было не менее 10 кометных ливней. Это говорит о том, что эти соударения не столь уж эпизодичны и редки в геологической истории нашей планеты.
За сутки на Землю выпадает несколько сот тонн метеоритов. Масса некоторых достигает значительных величин (нескольких десятков тонн — примерно диаметром с футбольный мяч). Раз в 100 лет – диаметром в дом. Раз в миллион лет – огромный, создающий катастрофу на Земле.
99% всех астероидов сгорают в атмосфере Земли, если их диаметр менее 20 см. На Землю падают метеориты с диаметром более 20 см, и если их скорости небольшие.
Расчеты НАСА показывают, что вероятность погибнуть человеку от падения астероидов в 6 раз ниже, чем от автомобильной катастрофы или торнадо.
Будущие сближения астероидов с Землей . Следует учитывать и то, что количество небесных тел имеющих поперечник более одного километра, движущихся по траекториям пересекающим орбиту Земли, относительно невелико, и это приводит к их редким столкновениям с Землей (в среднем один раз в несколько сотен тысяч или десятков миллионов лет). Количество же астероидов размером 50-100 метров, пересекающих орбиту Земли, составляет около двух миллионов. И поэтому такие объекты сталкиваются с Землей значительно чаще.
Расчеты показывают, что в ближайшие 100 лет столкновение с ближайшими 200 астероидами (для которых просчитаны орбиты) не предвидится. Что же касается 9800 астероидов (из 10000 ближайших), то их падение на Землю предвидеть пока трудно.
До 2010 года около Земли пройдут 107 зарегистрированных астероидов.
В таб. «Ближайшие прохождения астероидов около Земли» показаны даты сближения Земли с известными астероидами до 2100 года. В этот период на Земле возможны катастрофы.
Таб. Ближайшие прохождения астероидов около Земли
| Дата пролета
(год.месяц.число) |
Расстояние до Земли (тыс. км) | Диаметр астероида (км) |
| 2021.12.11 | 3934 | 0.9 |
| 2022.01.18 | 1975 | 1.7 |
| 2026.06.27 | 2558 | 0.8 |
| 2028.10.26 | 957 | 1.5 |
| 2030.11.26 | 2693 | 0.16 |
| 2041.02.27 | 3650 | 0.7 |
| 2042.08.06 | 3351 | 1.7 |
| 2045.08.22 | 3172 | 0.9 |
| 2045.10.21 | 3620 | 0.35 |
| 2046.08.26 | 3755 | 1.6 |
| 2051.03.24 | 1825 | 0.3 |
| 2053.10.01 | 1316 | 0.27 |
| 2058.02.03 | 2319 | 1.0 |
| 2058.06.05 | 3426 | 6.0 |
| 2060.02.14 | 1197 | 0.9 |
| 2065.08.31 | 3740 | 1.4 |
| 2069.10.21 | 987 | 0.35 |
| 2069.11.05 | 2977 | 4.0 |
| 2070.09.08 | 3755 | 1.7 |
| 2071.02.04 | 2229 | 0.9 |
| 2074.06.13 | 2992 | 1.0 |
| 2086.10.21 | 833 | 0.35 |
| 2087.12.02 | 3590 | 0.6 |
| 2088.06.26 | 3665 | 0.8 |
| 2091.04.18 | 3157 | 0.6 |
| 2092.08.13 | 2394 | 0.6 |
| 2093.12.14 | 2902 | 4.5 |
| 2095.10.26 | 2887 | 1.5 |
| 2096.02.27 | 3426 | 0.8 |
Как видно из таблицы наиболее близкий пролет астероида от Земли будет в 2028, 2069 и 2086 годах. А самый крупный астероид (диаметр 6 км) пройдет около Земли в 2058 году.
Прогноз возможной даты (месяца) катастрофы. Опасные крупные астероиды могут находиться в направлении постоянных метеорных потоков, которые ежегодно проходит Земля. Поэтому разумнее всего начинать регулярный поиск опасных комет и астероидов в направлениях на радианты известных метеорных потоков в период их максимальной активности. Эта идея принадлежит группе российских сотрудников ИНАСАН и впервые была высказана в сентябре 1994 года на конференции в г. Снежинске, а затем в Санкт-Петербурге.
Максимум постоянных метеорных потоков на Земле происходит в определенные и известные дни. Обычно это: 4-6 января, 15-28 февраля, 22 апреля, 4-6 мая, 11 июня, 25-28 июня, 20 июля, 5 августа, 12 августа, 11-13 августа, 20 августа, 8-9 октября, 20-22 октября, 3 ноября, 13 ноября, 17 ноября, 13 декабря, 21 декабря. Соответственно, можно ожидать падения крупных объектов именно в эти периоды.
Также выделяют 6 основных областей направлений потока метеорных тел (малых метеорных роев) на Землю:
v близкие к направлению на Солнце ;
v противоположные к направлению на Солнце — этот антисолнечный поток метеорных тел наиболее мощный, он более чем вдвое интенсивнее по сравнению со всеми другими;
v два направления близки к полюсам эклиптики ;
v два направления расположены симметрично по отношению к плоскости эклиптики на широтах около ±15° навстречу движению Земли (в направлении, перпендикулярном направлению на Солнце).
На основании этих данных российские ученые сделал вывод, что существуют направления в околоземном пространстве, из которых можно ожидать появление крупных тел, сближающихся с Землей. Кроме направления на Солнце (апекс — направление движения Солнца в Галактике), можно утверждать, что такими направлениями являются направления на радианты метеорных и болидных потоков.
Прогноз возможного часа катастрофы. Суточная статистика говорит, что в сутках максимум падения метеоритов на Землю (в данной местности) приходится на утренние часы: с 2 до 4 часов утра.
2 ГЛАВА. КЛАССИФИКАЦИЯ КАТАСТРОФ
Последствия от падения на землю астероидов и комет . Согласно научной статистике бывших катастроф риск гибели среднего индивидуума от астероидных катастроф стоит на 4 месте, уступая автокатастрофам, убийствам и пожарам. За ними идут поражения электротоком, авиакатастрофы, наводнения, торнадо, ядовитые укусы, отравления. Поэтому предотвращение астероидно — кометной опасности является очень актуальным вопросом.
Потенциальная опасность астероида и кометы определяется с одной стороны, вероятностью их столкновения с Землей, с другой стороны – их кинетической энергией. Степень разрушительных последствий зависит от размера тела, его массы и скорости столкновения с землей. Важно также знать какую форму имеет объект и каковы параметры его вращения вокруг своей оси.
При падении астероида на поверхности Земли образуется кратер (астроблема) в 10-15 раз превышающая размеры самого астероида (На рис. «Центр астроблемы» показана схема распространения реликтов покрова выбросов Болтышской импактной структуры. Где верхний рисунок – вся астроблема; средний рис. – ее средняя часть, ближе к центру; нижний – ее центральная часть). Считается, что если Земля встретится с астероидом диаметра около 10 км, то выделится энергия в 10 в 30 степени эрг. При этом размеры экологической катастрофы будут ужасными.
Учитывая то, что в дальнейшем можно ожидать увеличения плотности населения Земли и количества созданных человеком потенциально опасных техногенных объектов, степень опасности падения даже небольших небесных тел будет возрастать.
Рис. Центр астроблемы
Причем уже не только от прямого эффекта мощного взрыва на или над поверхностью Земли, но и за счет последствий разрушения таких объектов, как ядерные энергетические установки, химические комбинаты и т. п.
Разрушение любого подобного объекта может привести не только к большим человеческим жертвам и материальному ущербу, и стать своеобразным «спусковым крючком» для развития регионального или глобального экологического кризиса и ядерного конфликта.
Категории катастроф. Последствия падения опасного космического объекта в зависимости от его размера и места падения можно разделить на 3 категории: локальные, региональные и глобальные (табл. «Категории последствий катастроф от падения астероида»).
При локальном характере катастрофы причиняется ущерб на относительно небольшой площади, возможна гибель людей (и животных).
При региональной катастрофе разрушения эквивалентны крупнейшим землетрясениям, «взрывам» вулканов, «ограниченной ядерной войне». Разрушения и пожары могут охватывать миллионы квадратных километров. Очень большая вероятность гибели людей (и животных).
Под глобальными проблемами человечества сегодня понимаются всеобщие, имеющие планетарный масштаб, затруднения и противоречия во взаимоотношениях человека и природы, а также внутри общества. Глобальность этих проблем заключается в том, что они имеют несколько основных показателей:
v характерность для всех или большинства стран;
v имеют в разных местах одинаковое проявление;
v касаются не только отдельных стран, но и всей планеты;
v порождают угрозу самому существованию цивилизации;
v могут быть решены только совместными усилиями мирового сообщества.
Глобальная катастрофа охватывает весь земной шар. Неизбежна гибель биосистем (включая и человека). В качестве номинального порога, при котором наступает глобальный эффект, можно принять значение энергии 2х10 5 Мт, соответствующее диаметру падающего каменного тела в 1,5 км. Для исключения всевозможных поправок можно принять, что пороговое значение лежит в интервале 1,5х(10 4 -10 7) Мт, что соответствует диаметру падающего тела 0,6-5 км при скорости 20 м/с или 0,4-3 км при скорости 42 км/с. Средняя частота таких катастроф лежит в пределах 7х10 4 – 6х10 6 лет. А номинальное значение частоты падения тела, способного вызвать глобальную катастрофу, соответствует одному падению в 100 тыс. лет.
| Категория
последствий |
Диаметр объекта | Энергия | Поража-ющий фактор | Характер | Длитель-ность действия |
| Локальная | 10-50 | менее 10 4 | Пожары | горение, дым | часы |
| более 10 | Окислы | кислотные | дни | ||
| менее 10 4 | Ударная | механические разрушения | минуты | ||
| Региональ-ная | 100- | более 10 6 | Пожары | горение, дым | месяцы |
| более 10 3 | Окислы | кислотные | месяцы | ||
| более 10 7 | Ударная | механические разрушения | часы | ||
| более 10 4 | Цунами | механические разрушения | часы | ||
| Глобальная | более | более 10 5 | Пыль в
атмосфере |
«ядерная зима» | годы |
| более 10 6 | Пыль в
атмосфере |
прекращение фотосинтеза | месяцы | ||
| более 10 7 | Пыль в
атмосфере |
полная темень | месяцы | ||
| более 10 7 | Пожары | горение, дым | месяцы | ||
| более 10 5 | Окислы | нарушение озонового слоя | годы | ||
| более 10 4 | Выбросы воды и
углекислоты |
потепление | Десяти-летия |
Туринская шкала астероидной опасности. В июне 1999 года в Турине (Италия) состоялась рабочая конференция Международного астрономического союза, на которой было объявлено о решении, использовать для оценки угрозы с неба специальную «Туринскую шкалу» (Р.Бинзел, США) (Рис. «Туринская шкала астероидной опасности»).
Э диаметр воронки баллы последствия
| 10 8 | 6 |
глобальные региональные |
|||||
| 10 6 | |||||||
| 5 | |||||||
| 10 4 | |||||||
| 10 2 | 3 | 8 | |||||
| 1 0 |
| | | | | | | | | |
||||||
10 -6 % 10 -4 % 10 -2 % 1% 99%
Вероятность столкновения (в %)
Рис. Туринская шкала астероидной опасности
На шкале Р.Бинзела рассмотрена зависимость энергии удара (Э) космического объекта о Землю на образование воронки определенного диаметра. Степень опасности оценивается исходя из 2 факторов: вероятности (в %) столкновения Земли с космическим объектом и возможных результатов на планете (глобальной, региональной и местной), зависящих от размеров подающего тела. Эта шкала, как и шкала Рихтера для оценки землетрясений, логарифмическая и имеет деления от (0) 1 до 10:
где: Э – количество энергии (мегатонн, ТНТ).
Классификация баллов по туринской шкале:
- 0 баллов (никаких последствий) — соответствует нулевой вероятности столкновения с Землей, либо столкновение со столь малым объектом, который полностью сгорит в атмосфере нашей планеты;
- 1 балл (события заслуживают внимательного мониторинга) – вероятность столкновения чрезвычайно низка или равна вероятности столкновения с неизвестным небесным телом того же размера в течение нескольких десятилетий;
- 2 балла (события, о которых стоит побеспокоиться) – небесное тело совершает сближение с Землей, однако столкновение при этом маловероятно;
- 3 балла (события, о которых стоит побеспокоиться) – тесное сближение с Землей с вероятностью столкновения 1% и более. В случае столкновения возможны локальные разрушения;
- 4 балла (события, о которых стоит побеспокоиться) —
тесное сближение с Землей с вероятностью столкновения 1% и более. В случае столкновения возможны локальные разрушения;
- 5 баллов (по-настоящему угрожающие события) — тесное сближение с Землей с серьезной вероятностью столкновения, которое может вызвать региональные разрушения;
- 6 баллов (по-настоящему угрожающие события) — тесное сближение с Землей с серьезной вероятностью столкновения, которое может вызвать глобальную катастрофу;
- 7 баллов (по-настоящему угрожающие события) — тесное сближение с Землей с очень высокой вероятностью столкновения, которое может вызвать глобальную катастрофу;
- 8 баллов (катастрофа почти неизбежна) – столкновение, способное вызвать местные разрушения (подобное событие происходит раз в 1 тыс. лет);
- 9 баллов (катастрофа почти неизбежна) — столкновение, способное вызвать региональные разрушения (подобное событие происходит раз в 1-100 тыс. лет);
- 10 баллов (катастрофа почти неизбежна) — столкновение, способное вызвать глобальную катастрофу (подобное событие происходит раз в 100 тыс. лет и реже).
При этом 10 пунктов в свою очередь по опасности делятся на 5 групп, где:
1) 0 – опасности нет;
2) 1 – события заслуживают внимание;
3) 2-4 – стоит побеспокоиться;
4) 5-7 – возможна угроза;
5) 8-10 – катастрофа неизбежна.
На сегодня неизвестно ни одного астероида и ни одной кометы, которые по Туринской шкале имели бы балл, превышающий «0».
Но нам пока известны только около 20% опасных космических объектов.
Шкала яркости опасных космических объектов. На рис. «Шкала яркости опасных объектов» представлена логарифмическая шкала зависимости видимой яркости объекта в звездных величинах (m) с диаметром D от расстояния Земли до него (r).
m Диаметр астероида
| 0 | 1 м | 10 м | 100 м | 1 км | 10 км | 100 км | ||
| 100 км | ||||||||
| 10 км | ||||||||
2 3 4 5 6 7 8 9 10
Рис. Шкала яркости опасных объектов
m – видимая звездная величина астероида (от 0 до 20).
r – расстояние астероида до Земли (км).
Внутри таблицы цифрами обозначены диаметры астероидов (от 0,01 м до 100 км), где:
v (0,1-1) м — опасны в космическом пространстве для космических аппаратов;
v (10-100) м — при падении на Землю могут вызывать локальные разрушения;
v (1-10) км — при падении на Землю могут вызывать катастрофические разрушения;
v 100 км — при падении на Землю могут вызывать фатальные последствия.
3 ГЛАВА. ПОИСК И ОБНАРУЖЕНИЕ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ.
Система планетарной защиты. Избежать катастрофу можно будет, создав специальную Систему планетарной защиты (СПЗ) от астероидов и комет.
Она должна включать в себя:
v наземно-космическую службу обнаружения,
v наземный комплекс управления,
v космическую службу перехвата.
Расчеты показали, что все реальные программы по ликвидации астероидной опасности не такие уж дорогие. По стоимости они даже в 40 раз дешевле, чем строительство космического корабля «Шатл».
Как видно из СПЗ борьба с астероидно-кометной опасностью должна начинаться с обнаружения опасных объектов. Задача поиска и катализации малых космических объектов («малых планет») (комет, астероидов) являлась до 1998 года одним из главных научных направлений, одной из главных задач всех программ. Такие объекты могут быть обнаружены наземными оптическими средствами (телескопами) за 10-15 суток до столкновения с Землей (на расстоянии несколько миллионов километров от Земли).
Наземно-космическая служба обнаружения. До 17 века единственным методам обнаружения и наблюдения комет был визуальный метод. Он позволял видеть объекты примерно до 6 звездной величины. С 1610 года наблюдать космические объекты (в том числе и кометы) начали с помощью телескопов.
Современные телескопы могут наблюдать только большие астероиды до +20-28 звездной величины, более мелкие пока трудно обнаружить.
Но практически не удается обнаружить тела, которые:
v находятся очень далеко, и их видимое движение незаметно;
v движутся со стороны Солнца и невидимы на ярком фоне дневного света;
v движутся точно по лучу зрения на наблюдателя (хотя этот случай является временным, так как вследствие орбитального движения Земли вектор скорости объекта смещается по отношению к наблюдателю, что приводит к появлению видимой угловой скорости).
Для выполнения вышеперечисленных задач необходимо привлечение космических средств наблюдения.
Привлечение космических средств. Самый мощный современный наземный телескоп видит космические объекты до 21 звездной величины, а космический – до 28 звездной величины. Регистрирующие устройства современных космических аппаратов позволяют регистрировать микрометеороиды массой до 10 -13 г при скорости их удара 30 км. в сек. Предполагается, что развитие наблюдательной техники даст возможность в будущем обнаружить 95% астероидов более 1 км., орбиты которых пересекают орбиту Земли.
Важнейшей характеристикой опасного объекта для составления прогноза его столкновения с землей является дальность до объекта и его скорость, так как:
1. эти две характеристики и их точность определяют время до столкновения и точность прогноза;
2. из фотометрических и спектрофотометрических измерений по дальности до объекта можно определить его характерные диаметр и свойства поверхности, что позволяет оценить последствия столкновения;
3. именно эти характеристики определяют траекторию движения объекта, параметры которой необходимы для организации противодействия на подступах к Земле.
Для более точного определения этих параметров необходимо проведение базисных позиционных наблюдений объекта с далеко отстоящих друг от друга пунктов. Известные методы триангуляции позволяют из базисных наблюдений получить дальность объекта, а при повторных измерениях – и его скорость. В этом вопросе может помочь телескоп космического базирования, который независимо от погоды и времени суток имеет триангуляционную базу до десятков тысяч километров. Космический телескоп должен иметь проницающую силу равную мощи наземных телескопов. В связи с этим в настоящее время выдвигаются предложения по запуску специализированных телескопов на малых искусственных спутниках Земли (ИСЗ). Запуск специальных спутников должен осуществляться на высокие орбиты, так как работа телескопа может быть отягощена помехами от космического мусора в области орбит от 200 до 40000 км. Так следы от космического мусора (как ложный объект) встречается на каждом четвертом снимке космического телескопа им. Хаббла, работающего на высоте 600 км. Использование космических телескопов позволит также находить опасные объекты за десятки суток до возможного столкновения с нашей планетой. Что убыстрит проблему обнаружения опасного космического объекта по сравнению с наземными минимум на 1 сутки.
В соответствии со сложившейся мировой практикой намечается перевод наблюдений на ПЗС-матричный приемник и использование телескопа с апертурой 64 см, что позволит повысить на 2 звездные величины предел обнаруживаемости объектов. Но переход на быстродействующие высокочувствительные ПЗС-матричные светоприемники не привел к созданию инструментов, способных осмотреть все небо за короткое время и выполнить задачу мониторинга.
Программы обнаружения опасных объектов. С 1991 года образуются группы, в которые входят астрономы многих стран мира, в том числе и России, которые разрабатывают методы обнаружения и перехвата потенциально опасных астероидов и комет. Состоялось 3 заседания, посвященные теме падения астероидов на Землю (1991, 1994, 2000 гг.). Одна из последних III-я Международная конференция «Космическая защита Земли» состоялась в Крыму (г. Евпатория) 11-15 сентября 2000 года (Электронное издание документов конференции размещено на Wedсайте Научнотехнического фонда «Космический Щит». http: // www.snezhinsk.ru/asteroids/).
В Санкт-Петербурге был создан Международный институт астероидной опасности (МИПАО). В 1994 году на конференции Международного астрономического союза создана рабочая группа по выявлению опасных астероидов. Как уже говорилось выше, разумнее всего начинать регулярный поиск опасных комет и астероидов в направлениях на радианты известных метеорных потоков в период их максимальной активности. Поскольку плотность распределения тел в рое экспоненциально падает от центральной части к периферии роя, то предпочтителен поиск объектов вблизи центральной части роя.
Выпускаются книги по данной теме. Одну из которых выпустил Институт астрономии РАН и Министерство по чрезвычайным ситуациям РФ — «Угроза с неба: рок или случайность» (e-mail:[email protected].).
Осенью 1996 года недалеко от Сицилии на острове Вулкано состоялось совещание, на котором присутствовали представители Италии, России, Украины, США, Австралии, Японии, Китая, Европы. На нем рассматривались вопросы по организации службы поиска близких астероидов.
Разрабатываются проекты для противодействия столкновению космических тел с Землей. В этом направлении в России, например, работают ЦНИИМАШ, НПО «Астрофизика», НПО им. Лавочкина.
ЦНИИМАШ разработал космическую систему обнаружения опасных объектов, которая состоит из двух подсистем: системы обнаружения и предварительного определения параметров его движения и системы оптического сопровождения данного объекта с высокоточным определением его орбиты.
НПО «Астрофизика» разработало проект наземного оптико-электронного комплекса обнаружения опасных космических объектов, диаметром не менее 20 м, движущихся со скоростью до 70 км/с по отношению к Земле на расстоянии 15 млн. км.
Института Теоретической Астрономии РАН (ИТА РАН) в Санкт-Петербурге. Наблюдательной базой ИТА РАН был двойной 40см фотографический астрограф Крымской астрофизической обсерватории, работающий с 1963 года.
В США первый специальный телескоп, предназначенный для поиска, наблюдения и каталогизации малых космических объектов, был созданный в 1921 году телескоп системы Ньютона с 0,9-метровым зеркалом (Китт-Пикская обсерватория Аризонского университета). Это первый телескоп Программы Спейсвотч (Космическая стража). Его разрешающая способность — до 21 звездной величины. С 1981 года он позволил исследовать возможность применения сканирующего метода наблюдения с использованием ПЗС-матрицы. Ежемесячно этим телескопом наблюдается до 2000 астероидов главного пояса до нескольких метров в диаметре и открывается в среднем 2 астероида, чьи орбиты могут приближаться к Земле. Половина всех открытий в последнее время неизвестных астероидов принадлежат Китт-Пикской обсерватории. В 1998 году в США вступил в действие новый телескоп по программе Спейсвотч с диаметром 1,8 м. Он занимается только объектами, которые сближаются с Землей.
На Украине в рамках целевой Симеизской Программы изучения малых планет (ИТА-КрАО ) в Крымской обсерватории (тогда еще в СССР) с 1963 года было получено более 60 тысяч измерений положений 16 тысяч астероидов. 875 объектов были каталогизированы и получили собственные номера и имена*. Было открыто 2 проходящих около Земли астероида.
*Один из объектов носит имя РУДРУНА – в честь Российского университета дружбы народов. Открыли его супруги Черных.
В 1994 году воздушными силами США был принят документ, в котором говорилось: “В последние годы наблюдается расширение исследований, и открываются объекты космического пространства, которые потенциально могут столкнуться с Землей. Новая более тонкая наблюдательная техника дала новые результаты о размерах природе и объектах тел. Размеры и габариты — от 6 футов до 6-10 миль. Полагается, что 65 миллионов лет назад век динозавров закончился из-за столкновения с астероидом, диаметром примерно 12 миль. Столкновение с объектами больше нескольких сот метров грозит стерилизацией всего. Зная об опасности и имея средства для ее устранения, и не сделать ничего для защиты планеты, — это можно рассматривать как безответственность по отношению к своим собственным согражданам”. Б ыла предложена программа защиты: “Обнаружение объекта, расчет его траектории, определение его размеров, а затем — перехват. Очевидно, границу обороны нужно расширить возможно дальше от Земли ”.
Существуют и другие Программы по наблюдению малых тел (РАСS и РСАS ) на Паломарской обсерватории США. Последняя программа (PCAS) специализируется исключительно на объектах, способных сталкиваться с планетами. Программа LONEOS Обсерватории им. Ловелла в США с 1997 года занимается каталогизацией всех объектов, сближающихся с Землей, а также чьи афелии располагаются в пределах главного пояса астероидов.
Программа NEAT – национальная наблюдательная программа в рамках проблемы астероидной опасности (финансируется НАСА).
Австралийская программа AANEAS – решает задачи предотвращения астероидной опасности и занимается каталогизацией близких к Земле астероидов.
Франко-германская программа ODAS (1997) — наблюдает астероиды. Аналогична Программе Спейсвотч.
В Японии в Национальной астрономической обсерватории развита стратегия обнаружения опасных космических объектов с помощью телескопов, размещаемых на поверхности Луны.
Уже действует телескопная программа “Спейс вотч” (космическая вахта). В табл. «Программы наблюдений опасных космических объектов» представлены программы наблюдений астероидов, сближающихся с Землей и других опасных объектов.
Табл. Программы наблюдений опасных космических объектов
| Программа | Наблюдательный инструмент (телескоп) | Свето-
приемник |
Проницающая способность |
| Spacewatch-1
(Univ. Arizona, USA) |
90-см | ПЗС 2048х2048 | 20 m |
| Spacewatch-2
(Univ. Arizona, USA) |
180-см | ПЗС | 21 m |
| PACS, PCAS
(Mt. Palomar obs., USA) |
46-см
(камера Шмидта)* |
фото-пластинка | 17 m |
| LONEOS
(Lowell obs., USA) |
58-см (камера Шмидта) | ПЗС | ? |
| GEODSS | 100-см | ПЗС | 19 m |
| AANEAS | 120-см | фото-пластинка | 19 m |
| ODAS (Obs.Cote d`Azur, Франция) | 90-см (камера Шмидта) | ПЗС | 20 m |
| Служба малых планет
(КрАО, Украина) |
40-см
(астрограф) |
фото-пластинка | 18 m |
| ИНАСАН-КрАО | 100-см | ПЗС | 21 m |
| ИНАСАН-Звенигород (Россия) | 60-см | ПЗС | 19 m |
| ИНАСАН-НИИПП Зеленчук (Россия) | 60-см
Гибридная камера |
ЭОП+ПЗС | 19 m |
*Специальная светосильная камера Шмидта была разработана в 1950-е годы.
**Разрешающая способность телескопа (минимальная звездная величина наблюдаемых объектов).
Как видно из этих данных в северном полушарии Земли число действующих астрономических обсерваторий таково, что непрерывное наблюдение объекта может быть организовано.
4 ГЛАВА. БОРЬБА С АСТЕРОИДНО-КОМЕТНОЙ ОПАСНОСТЬЮ
Методы и технологии. Система планетарной защиты (СПЗ) от планетарной катастрофы предлагает несколько вариантов борьбы с астероидами и кометами:
n запуск специального космического аппарата, который сядет на приближающийся астероид и запустит несколько реактивных установок, направив астероид в другом направлении от Земли;
n разрушение астероида роботом-драйвером;
n ядерная бомбардировка объекта. При этом осколки астероида не должны превышать 30 метров. В противном случае при падении их на Землю может произойти локальная катастрофа. Более того, все эти осколки будут облученными и зараженными;
n воздействовать на малые астероиды лазером;
n установить на астероиде солнечный вогнутый зеркальный отражатель, который сфокусирует свет от Солнца на необходимом участке астероида (российско-американская идея). Произойдет мощное испарение поверхности, образующаяся при этом струя направит астероид в нужном направлении;
n окрашивать астероид в черный цвет, который изменит его отражательную способность, а она в свою очередь повлияет на траекторию полета (но эта процедура по окраски астероида потребует много времени);
n (безумный и утопический проект) предлагает изменить траекторию движения самой Земли около Солнца *.
*Подобный эксперимент грозит резким изменением всех параметров Земли: магнитосферы, атмосферы, гидросферы, криосферы, литосферы, биосферы и тому подобное. Включая и внутренние параметры самого человека (артериальное давление, температуру и т.д.). Результатом осуществления этого проекта будет рукотворный Конец Света.
Среди ученых наиболее предпочтительными методами отражения космической опасности признаны:
v уничтожение опасного космического объекта;
v отклонение его с орбиты соударения с Землей;
v экранирование Земли от столкновения с опасным объектом;
v дистанционное воздействие на опасный объект для его отклонения, торможения и разрушения;
v использование неизвестных в настоящее время технологий (управление гравитацией и т.д.).
Выбор метода. Но применение тех или иных методов и технологий противодействия астероидно-кометной опасности в основном определяется запасом времени до столкновения с объектом. По этому критерию выбираются и технические средства. В табл. «Выбор методов защиты» представлена зависимость выбора технологий для защиты от запаса имеющегося времени. Учитывается, что скорость движения опасного объекта в среднем равна 20 км/с.
Табл. Выбор методов защиты.
| Запас времени | № метода | Технические средства
предупреждения катастрофы |
| менее 1 часа | 1 | Дистанционное воздействие на объект, с целью его полного уничтожения или фрагментации на мелкие осколки |
| от 1
до 24 часов |
2 | Дистанционный метод или ядерный заряд, установленный на ракете-перехватчике для полного уничтожения или фрагментации |
| от 1
до 40 суток |
3 | Ракеты-перехватчики (наземные и околоземные) для разрушения объекта |
| от 40 суток до 1 года | 4 | Отклонение (или разрушение) опасного объекта одним из методов (№ 1, 2, 3)* |
| более 1 года | 5 | Плавное изменение орбиты объекта. |
*Данный метод невозможен для комет из-за низкой плотности их вещества.
Весьма важна разработка способов противодействия применительно к кометам, так как значительная часть первоначального вещества Солнечной системы существует в настоящее время в виде комет.
Дистанционный метод (№ 1 ). Воздействие на опасный объект: мощным лазерным лучом или мощным СВЧ-излучением.
Метод уничтожения (№ 3). С помощью контактного ядерного взрыва можно разрушить астероид диаметром порядка 500 м, а при заглубленном взрыве – до 1000 м. При большом заряде ядерного взрава — вплоть до 5 км.
Для уничтожения комет предлагается: в нескольких специальных местах разрушить твердую корку кометы. При этом под действием солнечного света ледяное ядро кометы будет испаряться и отклонять ее движение. Расчеты показали, что это возможно для кометы диаметром в 1 км, расстоянии 1 млн. км и запасе времени в 5-7 лет. Но данный метод из-за всевозможных сложностей практически неосуществим.
При разрушении опасного космического объекта на осколки необходимо учитывать два условия:
1. осколки должны быть малого размера;
2. должно быть рассеивание осколков в пространстве (во избежании их группового воздействия на Землю).
Метод отклонения (метод № 4) опасного объекта от его траектории по сравнению с другими четырьмя наиболее целесообразный. Его можно осуществить несколькими способами. Вот некоторые из них:
v Для небольшого объекта (размером в несколько десятков метров) используется сама ракета в качестве «ударника». Или используется ракетный двигатель для передачи импульса, но это требует транспортировку и установку двигателя большой тяги — а это большие затраты по времени и топлива.
v Использование ядерного источника энергии (доставленного с Земли). Или передача энергии с помощью лазерного или микроволнового излучения.
v Методом «космического бильярда» могут отклоняться более крупные объекты. При этом ракета толкает малый астероид, а он в свою очередь – большой. Но это возможно при условии, что расстояние опасного объекта до Земли более 1 миллиона км, а его плотность не менее 3 г/см³.
v Световое давление с помощью солнечного паруса с зеркальной поверхностью большой площади, прикрепленной к объекту радиусом до 5 м. Для больших объектов метод менее эффективен.
v Объединенный метод использования двигателя и силы светового давления (солнечно-термический бескамерный реактивный двигатель). В нем солнечные лучи концентрируют в камере ракетного двигателя.
v Концентрация солнечных лучей на поверхности объекта. При этом объект нагревается и начинает испаряться. Но этот метод из-за вращения объекта вокруг своей оси очень трудоемкий.
v Метод окрашивания объектов до 10 м в диаметре. Но он мало реален.
v Ядерный взрыв на объекте (диаметром от 1 км и более), внутри (в первых десяти метрах объекта) или около объекта с целью отклонения его с опасной орбиты. По мнению многих ученых этот метод наиболее перспективный. Но он возможен только при условии, что до встречи опасного объекта с Землей в запасе имеется несколько лет.
v В 70-х годах 20-го века в России ак. Е.Ф. Авраменко было разработано самое эффективное и дешевое плазменное оружие.
Нидерланды. Проект «Донки Хот» — запуск в 2011 году к астероиду спутника-зонда «Апофиз» (диаметр которого несколько сот метров) для обследования астероида. В 2025 году «Апофиз» достигнет астероид и станет его спутником. В 2012-2013 году к астероиду будет отправлен другой спутник «Идальго» (размером около 1х1х1 метра), несущий на своем борту мощный снаряд. Снаряд будет отправлен в центр астероида для его разрушения.
НПО им. Лавочкина (Научно-производственное объединение им. Лавочкина). В качестве основы для развертывания спасательных работ может послужить проект СПЗ «Цитадель», разработанный А.В.Зайцевым на основе опыта работ в области космонавтики и планетарной защиты, а также трудов других исследователей, работающих над данной проблемой, и базирующийся на уже имеющихся в России и СНГ технологиях.
«Работа ЭКР будет осуществляться следующим образом. После обнаружения ОНТ с помощью средств наземно-космической службы наблюдения, по ее целеуказанию к наблюдению за ОНТ подключатся все имеющиеся в мире средства наземного и космического базирования, в зоны видимости которых этот объект будет попадать. На основе получаемой от них информации в Центре планетарной защиты будут проведены оценки степени опасности (место и время предполагаемого падения, ожидаемый ущерб) и разработан комплекс мер по ее предотвращению. Данные предложения будут представлены руководству страны и, после согласования плана мероприятий на межправительственном уровне, будет дана команда на запуск двух космических аппаратов (КА)-разведчиков с помощью ракет-носителей (РН) «Зенит» или РН «Днепр», созданных на базе МБР SS-18, и, по крайней мере, двух КА-перехватчиков с помощью РН «Зенит» или «Протон».
Результаты наблюдений при пролете КА-разведчиков вблизи ОНТ позволят уточнить его траекторию, размеры, массу и другие характеристики. На основе этих данных в Центре планетарной защиты с помощью институтов РАН будет построена его инженерная модель, что позволит обеспечить точность наведения и эффективность воздействия на него КА-перехватчиков с ядерными зарядами или другими средствами воздействия на их борту. При подрыве этих зарядов ОНТ будет отклонено с попадающей в Землю траектории или разрушено.
Как показывают проработки, на базе уже существующих средств выведения и перспективных средств обнаружения можно будет осуществить перехват ОНТ при подлетном времени от двух-трех суток и выше. Например, при скорости ОНТ около 50 км/с, что является, видимо, предельно возможной для таких объектов, встреча с ним КА-разведчиков произойдет примерно на удалении 950 тыс. км, а КА-перехватчиков — 180-270 тыс. км от Земли.
При запуске перехватчика с помощью РН «Зенит» масса доставляемого к астероиду ядерного устройства (ЯУ) может составить около 1500 кг. Мощность такого ЯУ будет составлять не менее 1,5 Мт, что позволит разрушить каменный астероид поперечником в несколько сотен метров. Если же осуществить стыковку на околоземной орбите нескольких блоков, то мощность ЯУ и, следовательно, размер разрушаемого объекта, будут значительно увеличены.
Перехват крупных астероидов и комет на больших удалениях от Земли будет осуществляться по такой же схеме, как и показано выше. Однако, будут и существенные отличия. В частности, в данной ситуации средства перехвата будут выполнять задачи, как правило, не разрушения ОНТ, а отклонения их с попадающей в Землю траектории» (А.В.Зайцев).
В качестве основы для развертывания работ по обнаружению и уничтожению опасных объектов Зайцев предложил проект СПЗ «Цитадель», который был разработан им на основе его опыта работ в области космонавтики и планетарной защиты, а также трудов других исследователей, работающих над данной проблемой, и базирующийся на уже имеющихся в России и СНГ технологиях.
Рис. Состав и схема взаимодействия компонентов эшелона краткосрочного реагирования СПЗ «Цитадель» (А.В. Зайцев)
Системы раннего предупреждения о космической опасности в настоящее время не существует.
Хотя, как показывают результаты исследований и разработок, современный уровень технологического развития России, СНГ и ведущих стран мира позволяет приступить к созданию такой Системы. Основанием для этого является то, что в свое время в одном только СССР были созданы и прошли натурную отработку практически все базовые компоненты ПЗС или их прототипы. К ним относятся многие образцы ракетно-космической техники, ядерного оружия, средства связи, навигации, управления и т. п. И сейчас представляется уникальная возможность применения этих средств, многие из которых разрабатывались в военных целях, не для уничтожения, а для защиты всего человечества от опасных небесных тел (ОНТ).
МЕЖДУНАРОДНО-ПРАВОВЫЕ ВОПРОСЫ
Одним из важных аспектов астероидно-кометной опасности может быть решение вопроса – «Оповещать или не оповещать население Земли при обнаружении опасного космического объекта?».
Эта дилемма в свою очередь затрагивает комплекс моральных, этических, религиозных и других проблем, решение которых, иначе, чем сводом международных правил или законов, регулироваться не может.
Это проблема не только научно-техническая, но и организационная, политическая, юридическая, морально-этическая и т.д.
Рассмотрим некоторые такие проблемы, решить которых необходимо заранее:
1. Использование в космосе ядерного оружия в настоящее время категорически запрещено международными договорами и соглашениями.
2. Всякое действие космического аппарата (и тем более — ядерного), если оно наносит ущерб третьим странам, современное международное право рассматривает как приводящее к компенсации нанесенного ущерба страной-владельцем аппарата. То есть, если некая страна своевременным запуском ракеты разрушит опасный объект, летящий на Землю, то она будет обязана компенсировать ущерб от падения обломков космического объекта всем странам, на территорию которых они выпадут.
3. Астероиды уже сейчас вполне серьезно рассматриваются в качестве возможных источников сырья. Поэтому может возникнуть соблазн утаивания сведений о потенциально пригодных для этого космических объектах с целью монополизации прав владения их ресурсами.
v Опасность падения космических тел на Землю реально существует.
v Согласно статистике первые катастрофы, ожидающие Землю в ближайшем будущем, по своим масштабам будут сходны с Тунгусским взрывом 1908 года.
v Среди известных опасных объектов пока нет таких, которые в ближайшие 100 лет достаточно близко подойдут к Земле.
v В настоящее время (и в ближайшие 20 лет) активное противодействие либо вообще сомнительно, либо возможно с неполной информацией об объекте противодействия.
v Астероидно-кометная опасность является серьезнейшим фактором экологического риска для нашей цивилизации и разработка мер по ее предотвращению должна стать одной из важнейших задач, которые должны быть решены человечеством в 21-м столетии.
v Вопрос об оценке астероидно-кометной опасности связан с нашим знанием населенности Солнечной системы малыми телами, представляющими опасность столкновения с Землей. Эти знания в настоящее время дает астрономия, изучение которой, увы, практически прекращено во многих школах и ВУЗах России.
v Готовиться к такому катастрофическому событию надо заблаговременно (тем более, что программа защиты не так уж дорога по себестоимости).
v Для решения проблемы безопасности следует объединить усилия всех стран мира.
В противном случае может быть поздно…
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексеев А.С., Величко И.И., Волков Ю.А., Ведерников Ю.А. Ракетная концепция противометеоритной защиты Земли. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск. 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 55 – 77.
2. Багров А.В. Перспективы развития наземной сети станций оптических наблюдений. // Столкновения в околоземном пространстве (космический мусор), ред. А.Г. Масевич, 1995, М., Кососинформ, с. 272 – 287.
3. Багров А.В. Базисные телевизионные наблюдения околоземного пространства с целью обнаружения фрагментов космического мусора. // Проблема загрязнения космоса (космический мусор), (ред. А.Г. Масевич), М., 1993, Космосинформ, с. 70 – 79.
4. Багров А.В., Болгова Г.Т., Микиша А.М., Рыхлова Л.В., Смирнов М.А. Программа наблюдений крупных тел в метеорных и болидных потоках. // Программы наблюдений высокоорбитальных спутников Земли и небесных тел Солнечной системы. Тезисы докладов конференции, СПб, ИТА РАН, 1994, с. 17 – 18.
5. Барабанов С.И., Болгова Г.Т., Микиша А.М., Смирнов М.А. Обнаружение крупных тел в метеорных потоках за пределами земной атмосферы. //Письма в Астрон. ж., 1996, т. 22, № 12, с. 945 – 949.
6. Барабанов С.И. Наблюдение крупных тел в метеорных потоках за пределами атмосферы Земли // Околоземная астрономия (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич). 1998, М., Космосинформ, с. 214 – 230.
7. Барабанов С.И., Неяченко Д.И., Николенко И.В. Возможности оптических систем для камер с ПЗС-матрицами и наблюдений метеороидов // Околоземная астрономия (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич). 1998, М., Космосинформ, с. 231 – 244.
8. Баранов Ю.В. Оптико-электронный комплекс обнаружения опасных космических объектов. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск, 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 20 – 26.
9. Бете Х.А. и др. Противоракетная оборона с элементами космического базирования. // В Мире Науки. 1985, № 7, с. 64 – 76.
10. Бодин Б.В., Емельянов В.А. и др. Космическая система обнаружения и заблаговременного предупреждения о ранее неизвестных опасных астероидах размером более 50 м. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск, 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 8 – 17.
11. Бронштейн В.А. Тунгусский метеорит и болиды Прерийной сети // Астрономический вестник. 1976, т. 10, с. 73 – 80.
12. Букреев В.И., Гусев А.В. Гравитационные волны при падении на мелкую воду. // ПМТФ, 1996, № 2, с 90 – 98.
13. Ведерников Ю.А. и др. Расчетно-экспериментальное исследование множественного кумулятивного воздействия на преграды различной прочности. // Лаврентьевские чтения, 3-7 июля 1995 г., Казань, Россия.
14. Велданов В.А. Численная оценка проникания модулей космических аппаратов в астероиды. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск, 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 173 – 177.
15. Волощук Ю.И., Кащеев Б.Л., Подоляка В.А. Метеорный комплекс вблизи орбиты Земли. // Астрон. вестн. 1995, т. 29, с. 439 — 449.
16. Волков Ю.В., Рукин М.Д., Черняев А.Ф. Влияние тунгусского феномена 1908г. на широтно-временное распределение сильных землетрясений 1904-1980 гг., М., МАИ, 1997.
17. Грибанов В.М., Острик А.В. Воздействие рентгеновского и нейтронного излучения мощного взрыва на астероид.// Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск. 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 170 – 173.
18. Драверт П.Л. Электрофонные болиды в Западной Сибири.// Бюлл. Центр. комис. по мет., кометам и астер. 1940, № 18, с. 1-2.
19. Дробышевский Э.М. Проект «Каллисто». // Экспресс информация. 1989, № 2-89, Л., АН СССР, с. 24.
20. Зайцев А.В. Предложения по созданию Системы предотвращения столкновений Земли с астероидами и кометами (переориентация работ проводимых в рамках программы СОИ на мирные цели). // Докладная записка Генеральному секретарю ЦК КПСС № 629203 от 20.10.1986 г. НИЦ им. Г.Н. Бабакина, 1986, 17 л.
21. Зайцев А.В. Некоторые принципы построения системы предотвращения столкновений Земли с астероидами и кометами. // Труды XXIII Чтений К.Э. Циолковского (Калуга, 13-16 сентября 1988 г.). Секция «Проблемы ракетной и космической техники». М., ИИЕТ АН СССР, 1989, с. 141-147.
22. Зайцев А.В. Некоторые проблемы и последствия создания системы планетарной защиты // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск, 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 243 – 247.
23. Зайцев А.В. Роль ракетно-космических средств в создании системы планетарной защиты. // Труды XXXI-XXXII Чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского (Калуга, 1996-1997 гг.). Секция «Проблемы ракетной и космической техники». М., ИИЕТ РАН, 1999. С. 3-9.
24. Зайцев А.В. Возможный облик и этапы создания системы планетарной защиты. //Международная конференция «Космическая защита Земли (КЗЗ-96)». 23-27 сентября 1996 г. Снежинск (Челябинск-70). Тезисы, 1996, с. 97.
25. Зайцев А.В. Система планетарной защиты «Цитадель». Концептуальный проект. // НПО им. С. А. Лавочкина, 2000, 70 c.
26. Зайцев А.В. Астероидно-кометная опасность как фактор экологического риска. //Сб. «Актуальные проблемы экологии и природопользования», М., РУДН, 2003.
27. Золотов А.В. Проблема Тунгусской катастрофы 1908, Минск, Наука и техника, 1969.
28. Зоткин И.Т. Аномальные сумерки, связанные с Тунгусским метеоритом. // Метеоритика, 1969, вып. 29, с. 171.
29. Зецер Ю.И., Ланцбург Е.Я. Разрушение гетерогенных диэлектрических сред интенсивным микроволновым излучением. // Докл. РАН. 1992, т. 324, № 5, с. 1011 – 1014.
30. Ивашкин В.В., Смирнов В.В. Качественный анализ некоторых методов уменьшения астероидной опасности для Земли // Астрон. вестн., 1993, т. 27, № 6, с. 46 – 54.
31. Казимирчак —Полонская Е.И. Захват комет Юпитером и некоторые закономерности вековой эволюции кометных орбит. //Проблемы исследования Вселенной, М.-Л., т. 7, 1978, с. 340 – 417.
32. Кащеев Б.Л., Лебединец В.Н., Лагутин М.Ф. Метеорные явления в атмосфере Земли, 1967, Наука, с. 260.
33. Космическая защита Земли – 2000 (11-15сентября 2000 г) (Евпатория, Крым, Украина) (под. Ред. Горбатовой Т.Н.). // Сборник материалов к Международной конференции, М., РФЯЦ – ВНИИТФ, 2000.
34. Ковтуненко В.М., Зайцев А.В., Котин В.А. Научно-технические аспекты и проблемы создания Системы защиты Земли от опасных космических объектов. // Международная конференция «Проблемы защиты Земли от столкновения с опасными космическими объектами (SPE -94)», 26-30 сентября 1994 г., Снежинск. Тезисы докладов. Часть I. С. 72.
35. Ковтуненко В.М., Зайцев А.В. и др. Принципы построения Системы защиты Земли от астероидов и комет. Инженерная записка. // НПО им. С. А. Лавочкина, НИЦ им. Г. Н. Бабакина. 1995. 69 с.
36. Кошелев В.А., Севастьянов В.В., Расновский Ю.В. Обзор методов противодействия астероидной опасности и их эффективности. //Труды всесоюзного совещания «Астероидная опасность», 1992, СПб, ИТА РАН, с. 102 – 104.
37. Константиновская Л. В . Когда приходят Пророки, или Наука циклов. // Москва, «Современник», 1994. 288 с.
38. Лебединец В.Н. Пылевое облако Земли и атмосферный кислород // Астроном. вестник. 1991, т. 25, с. 350 – 363.
39. Мак —Кроски Р.Е., Шао Ц.-И., Позен А Болиды Прерийной сети. 1. Общие сведения и орбиты // Метеоритика. 1978, вып. 37, с. 44 – 59.
40. Мелош Г. Образование ударных кратеров. Геологический процесс. 1994, М., Мир, с. 336.
41. Медведев Ю.Д., Свешников М.Л., Сокольский А.Г., Тимошкова Е.И., Чернетенко Ю.А., Черных Н.С., Шор В.А.. Астероидно-кометная опасность. Под ред. А.Г. Сокольского. // ИТА, МИПАО, С-Пб, 1996. 244 с.
42. Микиша А.М., Смирнов М.А. Оптимизация режимов работы светоприемников, используемых для решения задачи обнаружения новых астрономических объ6ектов. // Научные информации ИНАСАН. 1991, вып. 69, с. 24 – 30.
43. Микиша А.М., Смирнов М.А., Смирнов С.А. Транспортировка астероида в околоземное космическое пространство // околоземная астрономия (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич), 1998, М., Космосинформ, с. 264 – 277.
44. Микиша А.М., Смирнов М.А., Смирнов С.А. Малоразмерные тела в околоземном космическом пространстве: опасность столкновения с Землей возможность предотвращения катастрофы. // Столкновения в околоземном пространстве (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич). 1995, М., Космосинформ, с. 91 – 103.
45. Моисеев О.В. Экология человечества глазами математика, М., Молодая Гвардия, 1988.
46. Мушаило Б.Р. О проблеме кометно-астероидной опасности, // Астрономический календарь, (переменная часть 1997). 1997, М., Космосинформ, с. 210 – 219.
47. Нечай В.З., Ногин В.Н., Петров Д.В., Симоненко В.А., Шубин О.Н. Ядерный взрыв вблизи поверхности астероидов и комет. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск. 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 179 – 182.
48. Поляхова Е.Н. Космический полет с солнечным парусом: проблемы и перспективы. 1986, М., Наука.
49. Принципы построения системы защиты Земли от астероидов и комет // Инженерная записка. НПО им. Лавочкина, НИЦ им. Г.Н. Бабакина . 1995.
50. Проблемы космической безопасности (под ред. Репьева С.И.), Международная академия «Информация, связь, управление в технике, природе, обществе», НИИ АП и КБ, СПб., Интан, 1999.
51. Портнов А.М. Магнитная пыль космических катастроф. // Земля и Вселенная, 1998, №5, С. 75-81.
52. Рихтер Ч.Ф. Элементарная сейсмология. 1963, М., ИЛ, с. 670.
53. Сафронов В.С. Природа и распределение размеров падающих на Землю крупных тел. // Труды всесоюзного совещания «Астероидная опасность», ИТА РАН, СПб, 1992, с. 63 — 64.
54. Сборник материалов к Международной конференции «Космическая защита Земли – 2000» (11-15сентября 2000 г., г. Евпатория, Крым, Украина) (под. Ред. Горбатовой Т.Н.), М., РФЯЦ – ВНИИТФ, 2000.
55. Справочное руководство по небесной механике. Под. ред. Г.Н. Дубошина . 1976, М., Наука.
56. Терентьева А.К. Малые метеорные рои. // Исследование метеоров. № 1, 1966, М., Наука, с. 62 – 159.
57. Терентьева А.К. Исследования метеоров, 1966, М., Наука, №1, с. 62.
58. Телевизионная астрономия. Под ред. В.Б. Никонова . 1984, М., Наука.
59. Угроза с неба: рок или случайность? (под ред. Боярчука А.А., Микиша А.М. и Смирнова М.А.), М., Космосинформ, 1999.
60. Федынский В.В. Небесные камни – метеориты и метеоры, М., Мол. Гвард., 1950.
61. Фельдман В.И. Петрология импактитов, М., МГУ, 1990.
62. Холшевников К.В., Беляев Н.А., Казакова Р.К., Чурюмов К.И. Комета Галлея: в преддверии новых результатов. //Физические аспекты современной астрономии, Л., 1985.
63. Цеплеха Зд. Болиды Европейской сети // Метеоритика, 1978, вып. 37, с. 60 – 68.
64. Цицин Ф.А., Чепурова В.М., Генкин И.Л. О генезисе и современном состоянии проблемы «астероидной опасности».// Астрономический вестник, 1993, т. 27. с. 55 – 68.
65. Черных Н.С. Методы наблюдений малых планет. // Малые планеты (ред. Н.С. Самойлова-Яхонтова). 1973, М., Наука, с. 20 — 49.
66. Чернявский Г.М., Чудецкий Ю.В. Конверсия и некоторые задачи астероидной безопасности. // Астероидная опасность – 93. 1993, СПб, МИПАО – ИТА РАН, с. 99 – 100.
67. Шоджи Дж. Потенциальные возможности перспективных солнечных тепловых двигателей. // Космические двигатели: состояние и перспективы (ред. Л. Кейвни). 1988, М., Мир, с. 35 – 49.
68. Эйби Дж.А. Землетрясения. 1982, М., Наука.
69. Yeomans Donald K. Killer Rocks and the Celestial Police. The Planetary Report. Vol.XI, No.6, 1991, pp. 4-7.
70. Nici Rosario, Kaupa Douglas. Planetary defense: department of defense cost for the detection, exploration and rendezvous mission of near-earth objects. // Airpower J. . 1997. 11. №2. pp. 94-106.
71. V. M. Kovtunenko, A. V. Zaitsev. Protecting Earth from Asteroid Hazards is a Real Task for the World Space States. // Space Bulletin, vol.2, N4, pp. 25-27, 1995.
72. (CCNet ESSAY, 21 December 2000. CCNet ESSAY: A RUSSIAN VIEW ON THE IMPACT HAZARD & PLANETARY DEFENSE.);
73. (CCNet 22/2001 — 7 February 2001: PLANETARY DEFENSE SPECIAL. HYPERLINK http://abob.libs.uga.edu/bobk/cccmenu.html
http://abob.libs.uga.edu/bobk/ccc/cc122100.html
74. Shubin O. N., Nechai V. Z., Nogin V. N., Petrov D. V., Simonenko V. A. Nuclear Explosion Near Surface of Asteroids and Comets. Common Description of the Phenomenon. // Report, «Planetary Defence Workshop», Livermore, May 1995.
75. НАСА (кометы): http://encke.jpl.nasa.gov
77. Кометы, метеорные потоки: http://medicine.wustl.edi/-kronka/index.html
78. Корнелльский университет: http://astrosun.tn.cornell.edu/marsnet/mnhome.html .
79. Институт астрономии РАН и Министерство по чрезвычайным ситуациям РФ: e-mail: [email protected].
81. Институт ядерной физики МГУ: alpha.npi.msu.su.
82. Институт космофизики и аэрономии ЯФ РАН: teor.ysn.ru|rswi
83. НПО Машиностроения (Космическая защита): E-mail: [email protected]
84. Электронное издание документов конференции 2000 года по астероидной опасности (Научно-технический фонд «Космический Щит»): http: // www.snezhinsk.ru/asteroids/.
Исследователи занимающиеся изучением задач, связанных с защитой Земли от космогенных катастроф, сталкиваются с двумя фундаментальными проблемами, без решения которых разработка активных средств противодействия невозможна в принципе. Первая проблема связана с отсутствием твердых данных по физико-химическим и механическим свойствам околоземных объектов (ОЗО), несущих Земле потенциальную угрозу. В свою очередь решение первой проблемы невозможно без решения еще более фундаментальной проблемы - происхождения малых тел Солнечной системы. На сегодня неизвестно представляют ли ОЗО груду щебня или слабосвязанных обломков, сложены ли они твердыми скальными, осадочными или пористыми породами, являются ли ОЗО загрязненным льдом или замороженным комом грязи и т.д. Положение еще более усугубляется, если принять во внимание, что часть ОЗО, возможно, если не все, являются не астероидами, а представляют собой “спящие” или “выгоревшие кометные ядра”, т.е. потерявшие летучие компоненты (лед, смерзшиеся газы), “маскирующиеся” по внешним признакам под астероиды. Короче говоря, налицо полная неясность последствий применения к таким телам активных средств противодействия.
Причина такого положения кроется в недооценке наукой важности проведения космических исследований малых тел Солнечной системы. Все усилия космонавтики с самого ее рождения были направлены на изучение околоземного пространства, Луны, планет и их спутников, межпланетной среды, Солнца, звезд и галактик. И вот в результате такой научной политики мы сегодня оказались совершенно беззащитными перед лицом грозной опасности, исходящей из Космоса, несмотря на впечатляющие достижения космонавтики и наличия целого Монблана ракетно-ядерного оружия.
Однако, ученые в последнее время, по-видимому, прозрели. Если проанализировать программы НАСА и ЕКА по исследованию Солнечной системы, то явно наблюдается тенденция по наращиванию темпа изучения малых тел.
Неясность с природой комет, приведшая к полному параличу разработок средств активного воздействия на опасные кометы, еще ранее породила ряд проблем, над которыми давно и пока безуспешно ломают головы ученые Аналогичная ситуация с Тунгусским метеоритом. Скоро ему уже “стукнет” 100 лет, но что упало -- остается полной загадкой. И это, несмотря на чудовищный объем проведенных исследований, кстати, породивших около сотни гипотез.. Так какое же отношение все эти исследования имеют к защите Земли от космогенных катастроф? Самое, что ни на есть непосредственное и даже можно сказать - определяющее. Результаты исследования кометного вещества, дают возможность совершенно с иных позиций рассмотреть некоторые события в истории и Земли и проблему защиты Земли от космогенных катастроф.
Последняя глобальная космогенная катастрофа в истории Земли.
Теперь, на основе развиваемой концепции, результатов исследований последствий падения на Землю космических тел, проведенных Вычислительным Центром (ВЦ) РАН и некоторых данных по Тунгусской катастрофе, вырисовывается наиболее вероятный сценарий космогенной катастрофы среднего масштаба, с которой рано или поздно обязательно столкнется цивилизация.
Первые три ночи после падения Тунгусского метеорита в Европе и западной части Азии были на редкость светлыми, можно было даже читать газету. Предложенные гипотезы, объясняющие этот феномен, так или иначе, видят первопричину в кометной пыли, выпавшей на атмосферу. Частицы пыли стали центрами конденсации паров в высотных слоях атмосферы, а образовавшиеся капли переотражали лучи Солнца, находящегося в эти дни неглубоко за горизонтом. Было также зафиксировано, что в последующие месяцы погода в Европе была дождливая и средняя температура понизилась на 0,3 градуса.
Результаты расчетов, проведенных в ВЦ РАН, показывают, что падение даже небольших, от 200м в диаметре, тел (диаметр Тунгусского метеорита оценивается в ~50м) приводит к серьезной запыленности атмосферы, после чего в течение нескольких дней происходит резкое падение температуры воздуха до минусовых значений, даже в летнее время. Кроме того, резко увеличивается количество осадков. Вымывание пыли из атмосферы длится ~1 месяц. С увеличением размера падающих тел эти возмущения атмосферы, будут пропорционально возрастать. Положение может еще более усугубиться, из-за дополнительной запыленности высотных слоев атмосферы, в результате сброса там пылевой оболочки ядра кометы.
Таким образом, можно констатировать, что падение космических тел на Землю, запускает механизм, который по суммарной энергетике воздействия на атмосферу и гидросферу на много порядков превысит кинетическую энергию упавшего тела. Пыль воздушными течениями разнесется по атмосфере и станет экранировать поступления солнечной радиации к земной поверхности. В тоже время она не мешает инфракрасному излучению беспрепятственно уходить в космическое пространство с этой поверхности, что в свою очередь приведет к выхолаживанию тропосферы. Так как воды мирового океана еще не остыли, интенсифицируются процессы тепломассобмена между холодной сушей и еще теплым океаном, что вызовет резкое увеличение количества осадков, бурь, смерчей и тайфунов.
Приведенные выше рассуждения преследуют вполне определенную цель - показать, что падения, даже небольших кометных ядер в любую точку земного шара, не оставляющих даже кратеров на Земле, приводит к резкому, кратковременному изменению климата и катастрофическим наводнениям в некоторых районах земного шара.
В тоже время, в большинстве оценок ущерба от столкновений учитывается причиненный ущерб только непосредственно в месте падения космического тела, а это уводит нас от действительности. Такая оценка действует успокаивающе, так как площади с высокой плотностью населения составляют незначительную часть земной поверхности.
Как же защититься от этих вполне реальных напастей. Для начала необходимо как минимум знать, какие тела нам угрожают, какими свойствами они обладают, откуда приходит угроза. Предложенная концепция позволяет дать научно обоснованные ответы на эти вопросы. И хотя она, разработанная, кстати, на основе классической теории извержения комет, идет вразрез с общепринятыми взглядами на эти проблемы, но так как эти проблемы пока еще не решены, концепция имеет право на существование.
Дмитриев Е.В., ныне ветеран КБ “Салют” ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, проводит исследования ключевых проблем космогонии. По вопросу о защите Земли от космогенных катастроф предложил стратегическую концепцию по защите Земли от опасных эруптивных комет и считает их основными виновниками космических катастроф Земли. В соавторстве провел исследования ключевых проблем защиты Земли от опасных космических объектов (ОКО), разработал тактику ближнего перехвата ОКО, предложил сублимационный способ увода опасных комет, предложил порядок действий по Гражданской защите в случае надвигающейся космической опасности и т.п.
Есть все основания попробовать варианты решения означенных задач, руководствуясь следующими положениями.
1) Основными виновниками космогенных катастроф Земли являются исключительно кометы. Астероиды, пересекающие земную орбиту, являются ни чем иным, как “погасшими” или “выгоревшими” кометными ядрами, маскирующимися под астероиды. Астероиды Главного пояса имеют очень устойчивые орбиты, о чем говорит древний возраст метеоритов ~4,5 млрд. лет, а падающие на Землю метеориты, как уже давно доказано, являются осколками астероидов.
2) Кометы образуются внутри Солнечной системы, путем извержения (выброса) материи из систем планет-гигантов, они имеют небольшой срок жизни и малый возраст. Вопросы, с каких конкретно небесных тел происходит выброс комет, и каков механизм выброса, остаются пока открытыми.
3) Кометы состоят из материнских пород тектитов и субтектитов и представляют собой сцементированный смерзшимися газами и водным льдом конгломерат осадочных и изверженных пород с включениями никелистого железа. Они обладают высокой пористостью и имеют малую прочность.
Стратегия защиты Земли от таких комет в следующем: в качестве первоочередной задачи нужно установить в системах планет-гигантов дозорные зонды, способные фиксировать начало выброса кометных ядер, что позволит заведомо знать минимальное располагаемое время на отражение опасных комет. Начинать нужно с системы Юпитера, которая, судя по внушительному семейству ее короткопериодических комет, обладает наибольшей эруптивной активностью. Самое простое, что можно предложить на первом этапе создания системы защиты Земли, это дооборудовать уже существующие стартовые комплексы, с которых запускаются межпланетные космические аппараты. В связи с отсутствием жесткого ограничения на время, необходимое для подготовки к пуску ракеты-носителя с перехватчиком комет, даже в случае первого сближения с Землей только что родившейся кометы, достаточно будет иметь в составе этих стартовых комплексов несколько комплектов перехватчиков и периодически обновляемых ракетоносителей. Количество комплектов уточняется в процессе разработки проекта. В дальнейшем следует создать специализированный противокометный ракетно-космический комплекс (ПК РКК) Алимов Р., Дмитриев Е., Яковлев В. Космические катастрофы; надеяться на лучшее, готовиться к худшему // Гражданская защита. 1996. № 1. С. 90 - 92..
Каким же образом заставить обнаруженную опасную комету свернуть с рокового пути? Для этого случая уже имеется способ, предложенный совместно ЦНИИМАШ на международной конференции по защите Земли, состоявшейся в г. Снежинске, 1994 г. Согласно законам небесной механики любое воздействие на комету должно изменить параметры ее орбиты. Задача состоит в том, чтобы это воздействие не разрушило ее ядро и в тоже время быть достаточным для обеспечения гарантированного пролета мимо Земли. Наиболее вероятно, что атаку на комету придется осуществлять на пересекающихся орбитах, на высоких относительных скоростях, достигающих нескольких десятков км/c. Поэтому наиболее легко реализуемый является надповерхностный ядерный взрыв. Рекомендуемая мощность боеприпаса 10-20 Мт. К сожалению, какой-либо разумной альтернативы ядерному заряду, пока не просматривается. В результате такого взрыва, с поверхности кометного ядра сносится ее корка и ядро получает небольшой импульс. Далее, под действием солнечной радиации должен резко усилиться сублимационный реактивный эффект, который создаст небольшую, но постоянно действующую тягу и комета начнет сходить с опасной орбиты.
Конечно, одного такого воздействия на комету будет явно недостаточно. Основная задача - не дать образовываться поверхностной корке, препятствующей процессу сублимации. Поэтому предполагается последовательные пуски нескольких перехватчиков. В зависимости от массы кометы их число может достигать нескольких десятков. Для повышения эффективности каждый перехватчик является навигатором для идущего следом. Такая тактика отражения комет обеспечит последовательные мягкие воздействия на ядро, периодическое обнажение внутренних пород, что в свою очередь позволит получить максимальную отдачу от сублимационного реактивного эффекта. Такая же тактика должна быть применена и для околоземных объектов, являющихся, согласно предложенной концепции, ни чем иным, как неактивными кометными ядрами, которые по своим оптическим характеристикам практически не отличаются от астероидов.
Развитие высоких технологий позволило астрономам открыть половину из наиболее опасных космических тел километрового диапазона, блуждающих в космосе. Космическая техника позволит нам противостоять не очень крупным объектам (порядка 50 - 500 метров) с помощью ядерных устройств. Речь идет не о военных зарядах, а о специальных устройствах, которые позволят разбить и рассыпать в пыль опасные метеориты. Мы надеемся, что более крупные опасные тела астрономы смогут открыть заранее, и у нас будет достаточно времени, чтобы изучить их поведение и попытаться изменить траекторию, чтобы отвлечь катастрофу от Земли.
Согласно, концепции системы планетарной защиты "Цитадель". “В первую очередь, опасный объект надо обнаружить. Для этого необходимо организовать единую глобальную систему контроля космического пространства и ряд региональных центров перехвата опасных объектов, например, в России и Америке, в странах с необходимым арсеналом защиты. После обнаружения опасного тела заработают все службы наблюдения на Земле, а информация будет обрабатываться в специально созданном центре планетарной защиты, где ученые вычислят место падения, объем предварительного разрушения и выработают рекомендации для правительства. После этой работы взлетят космические аппараты, сначала для разведки и определения параметров траектории, размеров, формы и прочих характеристик угрожающего объекта. Затем полетит аппарат-перехватчик с ядерным зарядом, который разрушит тело или изменит его траекторию. Создание системы оперативного перехвата позволит заранее обнаружить более крупные объекты и сосредоточить усилия региональных служб на борьбе с угрозой. Мы можем защититься, но наши возможности не безграничны, и от очень больших объектов, к сожалению, мы спрятаться не сможем, даже если соберем все имеющиеся на планете ядерные заряды. Поэтому, не такой утопичной кажется мысль о создании “Ноева ковчега” на Луне, чтобы спасти человечество…” В.А. Симоненко (зам. науч. рук. РФЯЦ-ВНИИТФ им. акад. Е.И.Забабахина): "Неизбежность космических столкновений".
Проблема астероидной опасности стала осознаваться с 80-х гг. при открытии астероидов, пролетающих мимо Земли и после расчетов последствий «ядерной» зимы.
Изучение орбит малых тел Солнечной системы (комет и астероидов), падение на Юпитер кометы Шумейкера-Леви в 1994 г. свидетельствуют о том, что вероятность столкновения Земли с подобного рода объектами значительно выше, чем это предполагалось ранее. По последним оценкам вероятность столкновения с 50-метровым объектом составляет 1 раз в столетие. Опасное сближение Земли с астероидом Таутатис имело место в декабре 1992 г., когда астероид вошел, по некоторым оценкам, в сферу гравитационного поля Земли. Глобальную катастрофу, грозящую гибелью цивилизации, способна вызвать только космогенная катастрофа -- столкновение с крупным астероидом или кометой, так как здесь нет ограничения по энергии.
В настоящее время существуют разные идеи для Защиты Земли от космической опасности. Одна из идей -- отклонение траектории космического тела с помощью ракеты с ядерным зарядом. Таким образом, проблема астероидной опасности и защиты Земли включает в себя идеи, которые заложены В.И. Вернадским в исследованиях метеоритов, которые относятся к семье астероидов, и в исследованиях урана. Военные готовы испытать свою технику на пролетающих мимо безопасных астероидах и преувеличивают значимость проблемы в надежде сохранить финансирование.
Научная сторона проблемы, наблюдательные программы
Проблема противодействия астероидно-кометной опасности, как и любая другая сложная проблема, является многоплановой. Первая, научная, сторона проблемы состоит в обнаружении объектов, сближающихся с Землей, определении и каталогизации их орбит, изучении физических свойств, предвычислении возможных столкновений с Землей, оценке последствий этих столкновений, создании соответствующей базы данных объектов, сближающихся с Землей (ОСЗ). Примечательно то, что систематические работы (исследования) в этом направлении астрономы ведут уже в течение 25-30 лет и, как результат, накоплен богатый опыт. Однако при сохранении современных темпов обнаружения АСЗ потребуется несколько столетий, чтобы достичь необходимой полноты обзора. Поэтому нужны современные скоординированные программы по обзору неба с целью как обнаружения новых АСЗ, так и проведения большого объема работ по слежению за ними, уточнению их орбит, изучению их физических характеристик и т. п.
Необходимо отметить, что в ряде стран уже выделены определенные средства и начаты работы в этом направлении.
Техническая сторона проблемы. Возможность противодействия астероидно-кометной опасности
В отличие от других природных катастроф (землетрясений, извержений вулканов, наводнений и др.) падение крупных тел на Землю можно заранее предвычислить и, следовательно, предпринять необходимые меры. Человечество на нынешнем этапе развития цивилизации уже может защитить себя от угрозы столкновения с кометами и астероидами.
Техническая часть проблемы астероидно-кометной опасности - предотвращение возможного столкновения - представляется намного более сложной и дорогостоящей по сравнению с научной. Глобальная система защиты Земли должна включать в себя средства обнаружения ОСЗ, определения орбит ОСЗ и слежения за ними, систему принятия решений по организации противодействия в случае реальной угрозы столкновения, а также средства воздействия на ОСЗ и соответствующие ракетно-космические комплексы для их оперативной доставки. Современный уровень развития науки и технологии позволяет разработать систему защиты Земли от столкновений с астероидами и кометами, хотя для реального создания ее необходимы новые исследования и испытания, включая проведение экспериментов в космосе.
Таким образом, существуют различные технические решения задачи воздействия на опасный космический объект, которые можно разделить на два типа: это разрушение объекта или изменение его траектории. Последнее может быть осуществлено путем сообщения астероиду дополнительной скорости системой ядерных взрывов на его поверхности или двигателями реактивной тяги космического аппарата, рассеяния пылевого облака на пути движения астероида, направленного сброса вещества с его поверхности, окраски части поверхности астероида с целью изменения его альбедо и получения дополнительного импульса и др. Уровень развития технологии в настоящее время позволяет, в принципе, осуществить эти решения. Причем чем раньше астрономы сообщат о возможном столкновении объекта с Землей, тем меньше надо будет затратить энергии и средств для его предотвращения. Выбор способа воздействия будет зависеть от времени до расчетного момента столкновения (времени упреждения) и физических свойств объекта. К последним относятся прежде всего размер тела, форма, плотность и прочность вещества, определяемые типом астероида (силикатный, углистый, металлический). В случае необходимости посадки на поверхность объекта космического аппарата, нужно знать, кроме того, скорость и направление его вращения, а также ориентацию оси вращения в пространстве. Нужно знать также природу ОСЗ - это слабо консолидированное ядро потухшей кометы с прочностью порядка 100-1000 дин/см2, которое легко фрагментируется в атмосфере, или же, например, железо-никелевый астероид с прочностью порядка 1 мрд дин/см2. Все эти характеристики доступны для определения из наземных наблюдений, хотя крайне желательны и космические миссии типа "Галилео", "NEAR", "Клементина".
Таким образом, определение физических характеристик АСЗ является одной из важнейших задач после его обнаружения и определения орбиты. Вопрос о применении ядерных зарядов для изменения орбиты или уничтожения опасного объекта имеет политические, экологические и моральные аспекты. Ядерная технология, безусловно, не экологична, однако ее применение вблизи Земли может стать неизбежным в случае очень малого времени упреждения. Только объединенными усилиями всех стран можно решить проблему прогноза и предотвращения глобальных экологических катастроф и наиболее сильной из возможных -- астероидной опасности.
Таким образом, подводя итог данной работы следует сделать такие выводы.
В космосе существует большое количество опасных для жизни на Земле объектов и явлений. К ним относятся: астероиды, метеориты, кометы; вирусы заносимые данными объектами на землю; “черные дыры” о природе которых спорят ученые; рождение сверхновых звезд вблизи нашей планеты; катастрофической силы вспышки на Солнце. Все эти объекты и явления могут нанести ущерб планете Земля, изменить ее климат, вызвать цунами, наводнения и.т.п, загрязнить окуражающую среду опасными веществами, привести к гибели большого числа людей, уничтожить города и целые страны, и даже полностью уничтожить нашу планету. За свое существование наша планета претепревала много атак космических объектов, многие крупные обекты приводили к изменению климата на ней и весьма повлияли на ее теперешнее состояние. На теле Земли осталось много “шрамов” от астероидов, метеоритов, комет. Поэтому угроза чрезвычайных ситуаций космического характера реальна, и в первую очередь должна быть предметом заботы государств. Программы по защите от космических напастей должны достойно финансироваться и проводится на качественном уровне всеми странами вместе. Должны быть разработаны программы, по защите Земли от угроз из космоса.
Мерами, которые могут помочь в данном вопросе, могут стать: наблюдение за опасными объектами с помощью современных средств, мощных телескопов, внесение их в каталоги, отправка зондов направляемых в космическое пространство для отслеживания опасных объектов, своевременное оповещение людей о надвигающейся угрозе из космоса, их эвакуация в безлопастные местности, укрытия (подземные бункеры), защита людей от опасных последствий космических катастроф (информирование о способах защиты, средства индивидуальной защиты, развертывание госпиталей, помощь пострадавшим и.т.п.) разработка методов и оружия для разрушения опасных космических объектов либо хотя бы смещения орбиты данных объектов, для отвода их от Земли, при особо опасных угрозах, не так фантастичны даже такие разработки, как переселение людей с планеты Земля на другие пригодные для жизни планеты либо постройка искусственного Ноевого ковчега.
Заключение
Вся геологическая история Земли убедительно свидетельствует, что наша планета постоянно подвергалась мощной метеоритной бомбардировке. Этот процесс продолжается и в настоящее время. Причем КО, о которых шла речь, могут объявиться в небесном пространстве, направляясь в сторону Земли, в любое время. Ведь случилось же так в прошлом году, когда пришелец прошел, не так уж далеко (по космическим меркам) от нашей планеты. А вспомним еще комету Галлея, всколыхнувшую несколько лет назад воображение землян.
Ущерб от встречи с крупными космическими объектами может превышать все мыслимые последствия других природных катастроф. Исходя из того и, несмотря на относительно малую частоту встреч с такими объектами, представляется целесообразным уделять вопросам защиты от опасных космических объектов серьезное внимание. Имеющиеся проработки этой проблемы показали, что цивилизация уже располагает достаточными технологическими и организационными возможностями для своей защиты от опасных встреч с крупными космическими объектами.
Проблема космических катастроф существует, она реальна, а ущерб, который может быть нанесен не только какому-то одному государству, но и всей земной цивилизации, настолько велик, что поставит под вопрос само существование этой цивилизации.
Список использованной литературы:
1. Журнал «Гражданская защита» №5, 1996 г.
2. Васильев Н.В. Загадка века. Наука в СССР №1, 1985 г.
3. Симоненко А.И. Метеорит – осколки астероидов. М, 1979 г.
4. Ковалевский Ю.Н. Стихийные бедствия и катастрофы. Рига, 1986 г.
5. Катастрофа: урок и надежда. Журнал «Знание - сила» №6, 1989 г.
6. Учебное пособие «Безопасность жизнедеятельности» под ред. Русака О.Н. Раздел 2, глава 5
Многие люди уверены в том, что «дружелюбные инопланетяне» спасают Землю от падающих метеоритов, которые представляют смертельную опасность для планеты. Всего несколько лет назад был зафиксирован четко видимый «черный НЛО », разрушивший огромный болид, летящий на российский город Челябинск. Эта интригующая теория вновь на слуху после появления видео о горящем шаре, взорвавшемся в небе над штатом Мэн, США (смотрите видео ниже).
Видеозаписи этого явления показывают, что второй объект меньшего размера, вошел в атмосферу Земли во время события во вторник 17 мая 2016 года. Американское общество метеорологов подтвердило, что второй объект существовал, но предполагает, что это был просто небольшой фрагмент метеорита, так как он разрушился в нашей атмосфере. Самая популярная теория состоит в том, что это был инопланетный корабль, который стремился предотвратить неминуемую катастрофу. Это вполне удовлетворительное объяснение для тех, кто ищет доказательства о посещениях инопланетян. На данный момент нет никакой другой истинной теории относительно того, что это могло быть!
Сторонники этой теории утверждают, что существуют галактические патрули, наблюдающие за землянами. Они знают, что люди не владеют технологиями, способными защитить Землю от ударов астероидов или комет, которые потенциально могут уничтожить жизнь на планете. Это помогает объяснить то огромное количество НЛО, которое многие люди видят по всей планете.
Первоначально во время вхождения метеорита в атмосферу, большинство очевидцев видели только один объект, который пролетел по небу, а затем взорвался. После того, как кадры были проанализированы, можно увидеть, как маленький НЛО появился рядом с входящим метеором! В общество метеорологов поступило более 700 отчетов от очевидцев, видевших огненный шар над Нью-Гэмпширом, Нью-Джерси, Вермонтом, Нью-Йорком, Род-Айлендом, Коннектикутом, Массачусетсом, Пенсильванией и в Канаде!
Канал YouTube, под именем Nemesis Maturity, загрузил видео, на котором показано, что два объекта следовали один за другим. Затем второй, меньший НЛО, похоже, атаковал большой объект перед огромным взрывом – получается, что этот НЛО сбил метеорит! Это интригующее видео было записано камерой видеонаблюдения в Международном аэропорту Берлингтона в штате Вермонт и загружено Американским обществом метеорологов. Ведущие исследователи НЛО проанализировали видеозапись и подтвердили, что второй объект, который, возможно, был творением рук инопланетян, сбил летящий на огромной скорости метеорит.
Это не первый раз, когда люди утверждают, что инопланетяне, наблюдая за Землей из космоса, предотвращают падение астероида или даже потенциальный ядерный конфликт! Один из самых потрясающих инцидентов произошел в 2013 году в небе над российским городом. Челябинский метеорит, названный в честь города, над которым он взорвался, был суперболидом, который вошел в атмосферу Земли 15 февраля 2013 года в 9:20 по местному времени со скоростью около 20 км/с или около 65 000 км/ч. Свет от метеорита был ярче Солнца и был виден на расстоянии 100 км. Его наблюдали даже в соседних республиках.
Некоторые очевидцы чувствовали сильный жар от огненного шара, и многие из них видели второй объект, который, похоже, взорвал метеорит у всех на глазах. Возможно, что инопланетяне в тот день спасли множество жизней. Люди назвали этот объект «черный НЛО», который явно управлялся разумными существами!
Здесь будет уместным вспомнить и о Тунгусском метеорите, который взорвался 30 июня 1908 года, осветив колоссальной вспышкой всю Сибирь. Взрыв был в тысячу раз мощнее, чем атомная бомба, которую сбросили на Хиросиму после Второй мировой войны! Это событие произошло в совершенно необитаемом районе бассейна реки Подкаменная Тунгуска. Не было ни одного очевидца, однако, люди слышали далекий громкий шум! Теперь можно предположить, что и тогда не обошлось без вмешательства неких неизвестных кораблей.
метеорит комета космогенный катастрофа
Исследователи занимающиеся изучением задач, связанных с защитой Земли от космогенных катастроф, сталкиваются с двумя фундаментальными проблемами, без решения которых разработка активных средств противодействия невозможна в принципе. Первая проблема связана с отсутствием твердых данных по физико-химическим и механическим свойствам околоземных объектов (ОЗО), несущих Земле потенциальную угрозу. В свою очередь решение первой проблемы невозможно без решения еще более фундаментальной проблемы - происхождения малых тел Солнечной системы. На сегодня неизвестно представляют ли ОЗО груду щебня или слабосвязанных обломков, сложены ли они твердыми скальными, осадочными или пористыми породами, являются ли ОЗО загрязненным льдом или замороженным комом грязи и т.д. Положение еще более усугубляется, если принять во внимание, что часть ОЗО, возможно, если не все, являются не астероидами, а представляют собой “спящие” или “выгоревшие кометные ядра”, т.е. потерявшие летучие компоненты (лед, смерзшиеся газы), “маскирующиеся” по внешним признакам под астероиды. Короче говоря, налицо полная неясность последствий применения к таким телам активных средств противодействия.
Причина такого положения кроется в недооценке наукой важности проведения космических исследований малых тел Солнечной системы. Все усилия космонавтики с самого ее рождения были направлены на изучение околоземного пространства, Луны, планет и их спутников, межпланетной среды, Солнца, звезд и галактик. И вот в результате такой научной политики мы сегодня оказались совершенно беззащитными перед лицом грозной опасности, исходящей из Космоса, несмотря на впечатляющие достижения космонавтики и наличия целого Монблана ракетно-ядерного оружия.
Однако, ученые в последнее время, по-видимому, прозрели. Если проанализировать программы НАСА и ЕКА по исследованию Солнечной системы, то явно наблюдается тенденция по наращиванию темпа изучения малых тел.
Неясность с природой комет, приведшая к полному параличу разработок средств активного воздействия на опасные кометы, еще ранее породила ряд проблем, над которыми давно и пока безуспешно ломают головы ученые Аналогичная ситуация с Тунгусским метеоритом. Скоро ему уже “стукнет” 100 лет, но что упало -- остается полной загадкой. И это, несмотря на чудовищный объем проведенных исследований, кстати, породивших около сотни гипотез.. Так какое же отношение все эти исследования имеют к защите Земли от космогенных катастроф? Самое, что ни на есть непосредственное и даже можно сказать - определяющее. Результаты исследования кометного вещества, дают возможность совершенно с иных позиций рассмотреть некоторые события в истории и Земли и проблему защиты Земли от космогенных катастроф.