Pamatujte, že jsme si nedávno udělali legraci z titulků, že k nám letí spousta asteroidů, které jsou pro naši planetu strašně nebezpečné! Smích smích, ale pokud se vážně ponoříte do těchto informací, pak se všechno ukáže být ne tak růžové, jak bychom si přáli.
Nikdo nezpochybňuje skutečnost, že skutečně nebezpečný asteroid může změnit svou oběžnou dráhu a začít ohrožovat Zemi. A co dělat? Koneckonců si to ani včas nevšimneme. Zde byl blok o průměru 620 metrů zaznamenán pouhých 20 dní před příjezdem. Všimli jste si, a co dál? Po přečtení nejrůznějších možností se v podstatě přistihnete, že si myslíte, že se navrhuje něco neuvěřitelně fantastického, jako je film „Asteroid“, ale nikdo netuší, jak dlouho, kým a jak bude implementováno. Dále se to zhoršuje. Jen málo lidí si představuje důsledky těchto návrhů, protože nikdo se o nic nepokusil a každý operuje slovy „pravděpodobně“a „možná“.
Ve skutečnosti máme spíše omezené možnosti, například:
Teoreticky mohou systémy protiraketové obrany (ABM), jako jsou střely A-135 / A-235, které bránily Moskvu, detekovat a zaútočit na malý asteroid ve výšce 850 kilometrů. Některé z těchto raket mají jaderné hlavice pro transatmosférické oblasti. Teoreticky stačí i slabá hlavice k zahájení zničení těla, jako je meteorit Čeljabinsk nebo Tunguska. Pokud se rozpadne na fragmenty menší než deset metrů, bude každý z nich hořet vysoko v atmosféře. A výsledná tlaková vlna nebude ani schopna vyrazit okna v obytných budovách.
Zvláštností meteoroidů a asteroidů padajících na Zemi z vesmíru je však to, že většina z nich se pohybuje rychlostí 17-74 kilometrů za sekundu. To je 2 až 9krát rychlejší než intercepční střely A-135 / A-235. Je nemožné předem přesně předpovědět trajektorii asymetrického tělesa a nejasné hmoty. Proto ani ty nejlepší protiraketové střely pozemšťanů nejsou schopné zasáhnout „Čeljabinsk“nebo „Tungus“. Tomuto problému se navíc nelze vyhnout: rakety na chemická paliva fyzicky nemohou poskytovat rychlost 70 kilometrů za sekundu nebo vyšší. Pravděpodobnost pádu asteroidu přesně na Moskvu je navíc minimální a další velká města na světě nejsou chráněna ani takovým systémem. Díky tomu je standardní systém protiraketové obrany pro řešení vesmírných hrozeb velmi neúčinný.
Těla menší než sto metrů v průměru je obecně velmi obtížné spatřit, než začnou padat na Zemi. Jsou malé, obvykle tmavé barvy, což ztěžuje jejich viditelnost na pozadí černé hloubky vesmíru. Nebude fungovat vyslat k nim kosmickou loď předem, aby se změnila jejich trajektorie. Pokud je takové nebeské těleso vidět, bude to provedeno na poslední chvíli, kdy už nezbývá téměř žádný čas na reakci. Takže asteroid ze srpna (2016) byl zaznamenán pouhých dvacet hodin před přiblížením. Je jasné, že přesněji „míří“- a nebeského hosta by nic nezastavilo. Závěr: potřebujeme další prostředky „boje na blízko“, které umožní zachytit cíle mnohokrát rychleji než naše nejlepší balistické střely.
Propagační video:
Od roku 2016 budeme moci vidět většinu těl o průměru přes 120 metrů. Bylo to v roce 2016, kdy se plánovalo uvést do provozu dalekohled Mauna Loa na Havaji. Bude to druhý v systému varování před asteroidy pozemních dopadů asteroidů ATLAS (University of Hawaii). Ještě před jeho zavedením však ATLAS již viděl svůj první asteroid blízko Země o průměru menším než 150 metrů.
Ani dříve objevený asteroid o velikosti stovek metrů však nelze rychle „nasadit“tak, aby nedocházelo ke kolizi se Zemí. Problém je v tom, že jeho kinetická energie je tak vysoká, že standardní termonukleární hlavice jednoduše nemůže poskytnout výbuch při nárazu. Kontaktní úder rychlostí kolize více než 300 metrů za sekundu fyzicky rozdrtí prvky jaderné hlavice ještě předtím, než stihne explodovat: koneckonců mechanismy, které zajišťují výbuch, vyžadují určitou dobu. Podle výpočtů specialistů z NASA navíc, i když hlavice zázračně vybuchne (zasáhne asteroid „zezadu“, na doháněcím kurzu), jen těžko něco změní. Objekt o průměru stovek metrů má takové povrchové zakřivení, že více než 90 procent energie termonukleárního výbuchu se jednoduše rozptýlí do vesmíru,ale nepůjde na korekci dráhy asteroidu.
Existuje způsob překonání ochrany zakřivení asteroidů a ochrany rychlosti. Po pádu Čeljabinského těla představila NASA koncept Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV). Jedná se o tandemový antiasteroidový systém, ve kterém je hlava nejaderným blankem. Při opravě oběžné dráhy asteroidu zasáhne první a rychlostí asi deset kilometrů za sekundu a zanechá za sebou malý kráter. Do tohoto trychtýře se plánuje odeslání druhé části HAIV - hlavice s výtěžkem 300 kiloton až dva megatony. Přesně v okamžiku, kdy druhá část HAIV vstoupí do trychtýře, ale ještě se nedotkla jeho dna, náboj vybuchne a převážná část jeho energie se přenese na asteroid oběti.
Zde je více o Apofýze a o jejím srážce se Zemí
Vědci z Tomské státní univerzity nedávno pracovali na podobném přístupu k řešení středních asteroidů na superpočítači Skif. Simulovali detonaci asteroidu typu Apophis s megatonovou jadernou hlavicí. Současně bylo možné zjistit, že optimální okamžik detonace bude ten, kdy asteroid projde v určité vzdálenosti od planety ještě před posledním přiblížením k planetě. V tomto případě budou explodované trosky pokračovat v cestě pryč od Země. Nebezpečí meteorického roje z fragmentů nebeského tělesa bude tedy sníženo na nulu. A to je důležité: po jaderném výbuchu požadované (megatonové) energie budou trosky asteroidu nést větší radiační hrozbu než Černobyl.
Na první pohled HAIV nebo jeho analogy vyřeší všechny problémy. Těla méně než 300 metrů od takového dvojitého úderu se rozpadnou na kusy. Pouze asi tisícina jejich hmotnosti vstoupí do zemské atmosféry. Větší těla, zejména kovové asteroidy, se tak snadno nevzdají. Ale i v nich dá odpařování hmoty z trychtýře významný impuls, který výrazně změní původní dráhu. Podle výpočtů by jeden takový „asteroidový“výstřel měl stát 0,5 - 1,5 miliardy dolarů - naprostá maličkost, méně než cena jednoho roveru nebo bombardéru B-2.
Jedním z problémů je, že je nerozumné spoléhat se na zbraň, která nebyla nikdy testována alespoň na testovacím místě. A NASA v současné době ročně dostává přibližně jednu čtyřicet amerických výdajů na vojenské operace. S tak skromným přidělováním není agentura jednoduše schopna přidělit stovky milionů na testování HAIV. Ale i kdyby takové testy byly provedeny, nemělo by z nich smysl. Stejný ATLAS slibuje, že varuje před průměrnou velikostí asteroidu za měsíc, nebo dokonce za pár týdnů. Je nemožné postavit HAIV od nuly v takové době a udržovat jej v pohotovosti je podle amerických standardů příliš drahé pro skromný rozpočet NASA.
Vyhlídky lidstva v boji proti velkým asteroidům - zejména na kilometr - vypadají na první pohled mnohem lépe než v případě malých a středních. Objekty kilometrů lze ve většině případů vidět prostřednictvím již nasazených dalekohledů, včetně vesmírných. Samozřejmě, ne vždy: v roce 2009 byly objeveny blízké Země asteroidy o průměru 2-3 kilometry. Skutečnost, že k těmto objevům stále dochází, znamená, že pravděpodobnost náhlého zjištění velkého tělesa blížícího se k naší planetě je dokonce na současné úrovni vývoje astronomie. Je však zcela zřejmé, že takových objektů je každý rok méně a v dohledné budoucnosti nemusí vůbec zůstat.
I naše země, i přes nedostatek přiděleného vládního financování hledání asteroidních hrozeb, hraje při jejich sledování významnou roli. V roce 2012 vytvořila skupina Vladimíra Lipunova z Moskevské státní univerzity globální síť robotických dalekohledů MASTER pokrývající řadu domácích i zahraničních přístrojů. V roce 2014 otevřela síť MASTER čtyřstometrový model 2014 UR116, který by v dohledné budoucnosti mohl narazit na naši planetu.
Velké asteroidy však mají své vlastní nepříjemné vlastnosti. Předpokládejme, že jsme se dozvěděli, že sedmdesát kilometrů Amic 55576 s potenciálně nestabilní oběžnou dráhou míří k Zemi. Je možné to „zpracovat“tandemovým HAIV s termonukleární hlavicí, ale vytvoří to zbytečná rizika. Co když tím vyprovokujeme ztrátu jedné z jeho uvolněných částí asteroidem? Navíc velká těla tohoto druhu mají satelity - samy o sobě nejsou tak malé. Blízká exploze je schopna vyvolat prudkou změnu na oběžné dráze satelitu, která může vést narušené tělo kamkoli - a také na naši planetu.
Uveďme jeden příklad. Výše uvedená síť dalekohledů MASTER před rokem a půl objevila 2014 UR116 méně než 13 milionů kilometrů od Země. Kdyby zamířil k planetě i při mírné rychlosti 17 kilometrů za sekundu - a za méně než deset dní by se jejich cesty zkřížily. S rychlostí setkání 70 kilometrů za sekundu by to byla otázka dní. Pokud termonukleární exploze roztříští řadu trosek z vícekilometrového těla, jeden z nich může snadno uniknout naší pozornosti. A až se objeví v zorném poli dalekohledů několik milionů kilometrů od nás, bude příliš pozdě na zahájení výroby dalšího zachycovače HAIV.
Jistě, s velkými těly, jejichž srážka je známa předem, můžete komunikovat bezpečněji a bez výbuchu. Yarkovského efekt tedy neustále mění oběžnou dráhu téměř všech asteroidů a bez nebezpečí jejich dramatického zničení nebo ztráty satelitů. Účinek spočívá ve skutečnosti, že část asteroidu ohřátého Sluncem nevyhnutelně spadá během jeho rotace do neosvětlené noční zóny. Tam vydává teplo do vesmíru prostřednictvím infračerveného záření. Jejich fotony dodávají asteroidu impuls v opačném směru.
Předpokládá se, že tento efekt je snadno použitelný k odklonění velkých „zabijáků dinosaurů“od nebezpečné trajektorie přiblížení k Zemi. Stačí poslat malou sondu k asteroidu nesoucího robota s balónkem bílé barvy. Postřikem na velkou plochu můžete dosáhnout ostré změny v Yarkovského efektu působícího na tělo. Tak například bílý povrch emituje fotony méně aktivně, což oslabuje sílu účinku a mění směr pohybu asteroidu.
Může se zdát, že účinek je v každém případě příliš malý na to, aby cokoli ovlivnil. Například pro asteroid Golevka s hmotností 210 milionů tun je to přibližně 0,3 Newtonů. Co může taková „síla“změnit ve vztahu k nebeskému tělesu? Kupodivu, po mnoho let bude účinek docela vážný. Od roku 1991 do roku 2003 se dráha Golevky kvůli tomu odchýlila od vypočítané o 15 kilometrů.
Existují i jiné způsoby, jak pomalu odstranit velké tělo z nebezpečné oběžné dráhy. Na asteroid můžete nainstalovat sluneční plachtu z filmu nebo přes ni hodit síť z uhlíkových vláken (obě možnosti vypracovala NASA). V obou případech se zvýší světelný tlak slunečních paprsků na nebeské těleso, což znamená, že se bude postupně pohybovat ve směru od Slunce, aby nedocházelo ke srážce s námi.
Odeslání sondy s barvou, plachtou nebo sítí by znamenalo vesmírnou misi na velké vzdálenosti, která by stála mnohem víc než vypuštění tandemového HAIV. Ale tato možnost je mnohem bezpečnější: nevytvoří nepředvídatelné změny na oběžné dráze vystřeleného velkého asteroidu. Nebude tedy ohrožovat oddělení velkých fragmentů, které by v budoucnu mohly spadnout na Zemi.
Je snadné vidět, že taková obrana proti velkému asteroidu má své slabiny. Dnes nemá nikdo hotovou raketu s malířem robotů; její příprava na let bude trvat mnoho let. Navíc se někdy vesmírné sondy rozbijí. Pokud zařízení „bliká“na vzdálené kometě nebo asteroidu, jako je japonská Hayabusa na asteroidu Itokawa v roce 2005, pak už možná nezbude čas na druhý pokus o malování v kosmickém měřítku. Neexistují spolehlivější metody, které vylučují nebezpečné termonukleární bombardování a zasílání ne vždy spolehlivých sond? Existují, ale jsou opět velmi neuvěřitelně fantastické a je to nepochopitelné, když je realizováno.
V západních zemích se situace zhoršuje skutečností, že žádná správa neplánuje vesmírné programy na více než několik let. Každý se oprávněně obává, že po převodu moci nová správa okamžitě ukončí drahé programy svých předchůdců. Nemá tedy smysl je spouštět. Ve státech, jako je ČLR, je všechno formálně lepší. Horizont plánování je posunut daleko do budoucnosti. V praxi však nemají ani technologické (Čína), ani finanční (Rusko) schopnosti k nasazení tandemových systémů jako HAIV nebo orbitálních laserových polí jako DE-STAR.
A co USA? A loni se USA rozhodly samostatně vytvořit protimeteoritskou obranu. Samozřejmě! Budou jako „Kapitán Amerika“bránit Zemi před nepřítelem sami! Stejně jako v hollywoodských filmech si pamatujete. Výsledek bude „zilch“, ale hlavní věcí je hlasitě se prohlásit.
To vše znamená, že výše uvedené projekty se začnou realizovat až po několikam megatonové explozi těla, které nebylo včas zaznamenáno v hustě osídlené oblasti. Taková událost - ke které obecně dříve nebo později dojde - rozhodně způsobí lidské ztráty.
Teprve potom můžeme s jistotou očekávat politické sankce za výstavbu protiasteroidních obranných systémů na Západě a případně v Rusku.
V čistém výsledku - pokud vůbec, jsme hotovi. Že jo?