Космос. Все о звёздах, планетах, космических странниках
Шрифт:
А представьте себе, что даже относительно небольшой космический объект врежется в атомную электростанцию! Это может привести ко второму Чернобылю. Не меньшую по масштабам катастрофу может вызвать попадание «ударника» в сооружения химического комбината или в хранилище отравляющих веществ.
Так что очень важно выяснить частоту «обстрела» Земли метеороидами, подобными Сихотэ-Алинскому метеориту. Эту задачу в последние годы успешно решает система американских спутников, запущенных на геостационарную орбиту. Первоначально система создавалась, чтобы контролировать ядерные взрывы и запуски ракет. Но уже давно она приобрела новое назначение. В 1995–1998 г. спутники ежегодно фиксируют около 30 ярких вспышек суперболидов.
Вот несколько примеров. 1 октября 1990 г. была зарегистрирована яркая вспышка над Тихим океаном с энергией 19–106 МДж, что в несколько раз больше энергии атомных взрывов в Хиросиме и Нагасаки. Тщательный анализ спутниковых данных показал, что вспышка над Тихим океаном была вызвана не испытанием ядерного оружия, а разрушением в атмосфере Земли крупного космического тела. Вторжение самого крупного из замеченных со спутника метеорных тел наблюдалось 1 февраля 1994 г. над Маршалловыми островами. В тот день метеороид вошел в атмосферу со скоростью 24 км/с. Анализ данных показал, что суперболид за время полёта дважды испытал разрушение — на высотах 34 и 21 км. Масса «пришельца» была оценена в 400–500 т (примерно как у Сихотэ-Алинского метеорита), а энергия — около 170–106 МДж. Но начальная скорость метеороида была почти в 2 раза больше, чем при падении метеорита в отрогах Сихотэ-Алиня. Поэтому он разрушился на большей высоте. Такие крупные метеориты, по-видимому, вторгаются в земную атмосферу раз в один-два года. Большинство из них не достигает поверхности Земли, поскольку железные метеорные тела среди них довольно редки. Их, напомним, всего около 5% от общего числа выпадающих метеоритов.
В последнее время многие специалисты ищут разные подходы к оценке вероятности космических катастроф того или иного масштаба.
На основе изучения притока космического вещества, начиная с микронных размеров и заканчивая объектами поперечником до 100 км, а также исследуя пространственное расположение орбит 600 АСЗ, были сделаны важные выводы. Пространственная плотность околоземных астероидов меняется в течение года в зависимости от расположения Земли на её орбите. Оказалось, что в сентябре-октябре населенность околоземного пространства сближающимися объектами на 30–50% выше, чем в другие месяцы. Соответственно именно в это время года выше вероятность столкновения Земли с опасными объектами. Это же время наиболее благоприятно для открытия неизвестных пока АСЗ. Причём при обследовании участков небесной сферы, противоположных Солнцу, вероятность обнаружения опасных объектов в 3–5 раз выше, чем в среднем по всем направлениям.
Интересно, что страховые компании США, ссылаясь на данные американских специалистов, в своей политике и практике исходят из того, что у отдельного человека риск пострадать от космической катастрофы не меньше, чем погибнуть в авиакатастрофе. Наши представления о сроках и вероятности космической угрозы корректируются по мере открытия и исследования новых опасных объектов.
| События, не имеющие последствий (белая зона) | 0 | Вероятность столкновения в ближайшие десятилетия равна нулю. К этой же категории событий относятся столкновения с объектами, которые не смогут достигнуть поверхности Земли, сгорев в её атмосфере |
| События, заслуживающие внимания (зеленая зона) | 1 | Вероятность столкновения крайне низка, порядка вероятности случайного столкновения Земли с объектом такого же размера (необходимо слежение, но скорее всего подобные тела в ближайшие десятилетия с Землёй не встретятся) |
| События, вызывающие беспокойство (желтая зона) | 2 | Близкий, но не являющийся чем-то необычным пролёт. Столкновение очень маловероятно. |
| 3 | Близко пролетающее тело, вероятность столкновения 1% или выше. Столкновение может вызвать только локальные разрушения | |
| 4 | Близкий пролёт с вероятностью столкновения 1% и более. Столкновение способно вызвать региональные разрушения | |
| Явно угрожающие события (оранжевая зона) | 5 | Близкий пролёт, который может с существенной вероятностью вызвать столкновение, приводящее к региональной катастрофе |
| 6 | Близкий пролёт, который может с существенной вероятностью вызвать столкновение, приводящее к катастрофе с вероятными глобальными последствиями | |
| 7 | Близкий пролет, который может с существенной вероятностью вызвать столкновение, приводящее к катастрофе с неизбежными глобальными последствиями. | |
| Неизбежное столкновение (красная зона) | 8 | Столкновение, приводящее к локальным разрушениям. Такие столкновения с Землёй происходят от одного раза в 50 лет до одного раза в 1 000 лет |
| 9 | Столкновение, приводящее к региональным разрушениям. Такие столкновения с Землёй происходят от одного раза в 1 0 000 лет до одного раза в 1 00 000 лет | |
| 10 | Столкновение, приводящее к глобальной катастрофе с изменением климата. Такие события случаются один раз в 1 00 000 лет и реже |
За неделю до наступления нового тысячелетия на расстоянии, всего в два раза превышающем радиус лунной орбиты, мимо нас промчалось небесное тело размером около 50 м. Из-за малых размеров его удалось заметить лишь вблизи земного шара. Попади такой «камешек» в Землю — и мы стали бы свидетелями (если не участниками) локальной катастрофы. Хотя по оценкам специалистов, подобное может случаться на земном шаре раз в 100–200 лет (по другим данным — раз в тысячу лет).
Мониторинг сближающихся объектов
Понятно, насколько важно и необходимо своевременно открывать и исследовать потенциально опасные космические объекты.
Основными задачами системы наблюдения за опасными объектами являются:
— обнаружение и взятие на учёт всех астероидов, сближающихся с Землёй;
— открытие короткопериодических комет, сближающихся с Землёй, и определение их орбит;
— заблаговременное открытие долгопериодических комет и определение их орбит;
— обнаружение объектов непосредственной угрозы и уточнение возможного района их падения;
— определение физических характеристик опасных космических объектов (ОКО), их формы, характера собственного вращения, химического и минералогического состава;
— выдача целеуказаний для наведения на ОКО космических аппаратов.
Специалисты полагают за десятилетие интенсивных наблюдений реально учесть все опасные объекты, связанные своим происхождением с поясом астероидов.
Ко времени написания этой книги (2014 г.) открыты и занесены в каталоги около 5500 астероидов, сближающихся с Землёй. Почти полностью учтены опасные сближающиеся объекты поперечником более 8–10 км.
По современным представлениям, число сближающихся с Землёй объектов с поперечником более 1 км может быть от 900 до 1230. Их открыто около 80%. Столкновение с Землёй таких астероидов может вызвать региональную или глобальную катастрофу. И хотя такие события возможны только раз за миллионы лет, этот «раз» может случиться и в ближайшие годы.
Вот почему важно как можно скорее создать Международную службу слежения за объектами, сближающимися с Землёй. В идеале такая служба должна за несколько орбитальных оборотов до возможной встречи обнаруживать опасные небесные тела. Тогда в запасе у землян будет как минимум несколько лет.
Представляющую опасность для землян долгопериодическую комету желательно обнаружить хотя бы за несколько месяцев до сближения.
Опасными объекты могут стать и в результате изменения их траектории от столкновения с другим небесным телом. Служба слежения должна быть готова и к таким неожиданным событиям.
Объекты, размеры которых измеряются метрами или десятками метров, могут быть обнаружены лишь на подлёте к Земле, когда расстояние до них составит порядка миллиона километров, а до встречи останется несколько десятков часов.
Задачи службы слежения не ограничиваются только обнаружением и определением траектории опасных объектов. Система мониторинга должна рассчитывать место и время встречи опасного объекта с Землёй, а также исследовать характеристики астероидов и комет: форму, структуру, спектральные и фотометрические характеристики, собственное вращение. Только на основе такой информации можно будет спрограммировать наиболее подходящие для данного конкретного случая способы и технические средства защиты. Не менее важная задача службы мониторинга — выдача целеуказаний средствам перехвата, определение точных координат аппаратов-перехватчиков для возможно необходимой коррекции их траекторий.
Надо подчеркнуть, что исследование природы потенциально опасных объектов имеет и теоретическое значение для понимания взаимодействия Земли с ближним и дальним космосом.
Методы и средства обнаружения и слежения
Если астероиды открывают, как правило, астрономы-профессионалы, то большая часть комет была обнаружена любителями астрономии. Тому есть два объяснения. Во-первых, приближающиеся к Солнцу кометы, окутываясь обширной газовопылевой оболочкой, бывают настолько яркими объектами, что становятся доступными для наблюдения с помощью относительно скромных любительских средств. Во-вторых, только многочисленная армия любителей науки, «охотясь» за кометами, в состоянии практически ежесуточно обозревать всю небесную сферу. Правда, на более мощных телескопах профессиональных обсерваторий кометы могут быть обнаружены на гораздо более далёком расстоянии, что очень важно для своевременного принятия мер защиты. Понятно, что опасность может представить столкновение именно с ядром кометы, а не с его обширной оболочкой или хвостом.