Pád asteroidu na Zemi je jedním ze základních scénářů apokalypsy používaných ve sci-fi. Aby se zabránilo tomu, aby se fantazie staly realitou, připravilo se lidstvo předem, aby se před takovou hrozbou chránilo, a některé způsoby ochrany již byly v praxi rozpracovány. Je zajímavé, že přístupy vědců ze Spojených států a Ruské federace se v této věci liší.
Dnes 8. března 2016 ve vzdálenosti asi 22 000 kilometrů od Země (14 000 kilometrů pod oběžnou dráhou geostacionárních satelitů) projde asteroid 2013 TX68 o průměru 25 až 50 metrů. Má nepravidelnou, špatně předvídatelnou oběžnou dráhu. Následně přijde na Zemi v roce 2017 a poté - v letech 2046 a 2097. Pravděpodobnost, že tento asteroid spadne na Zemi, je mizivě malá, ale pokud k tomu dojde, bude tlaková vlna dvakrát tak silná jako vlna způsobená výbuchem čeljabinského meteoritu v roce 2013.
2013 TX68 tedy nepředstavuje zvláštní nebezpečí, ale asteroidová hrozba pro naši planetu se neomezuje pouze na tento relativně malý „dlážděný kámen“. V roce 1998 americký kongres nařídil NASA, aby detekovala všechny asteroidy v blízkosti Země a schopné ji ohrožovat velikostí jednoho kilometru. Podle klasifikace NASA všechna malá tělesa, včetně komet, přibližující se ke Slunci ve vzdálenosti rovnající se alespoň 1/3 astronomické jednotky (AU) spadají do kategorie „poblíž“. Připomeňme, že a.u. Je vzdálenost od Země ke Slunci 150 milionů kilometrů. Jinými slovy, aby „návštěvník“nezpůsobil obavy pozemšťanů, musí být vzdálenost mezi ním a cirkumsolární oběžnou dráhou naší planety nejméně 50 milionů kilometrů.
Do roku 2008 NASA tento mandát obecně splnila a našla 980 takových létajících úlomků. 95% z nich mělo přesné trajektorie. Žádný z těchto asteroidů nepředstavuje v dohledné budoucnosti hrozbu. Zároveň však NASA na základě výsledků pozorování získaných pomocí vesmírného dalekohledu WISE dospěla k závěru, že naší planetou pravidelně prochází minimálně 4 700 asteroidů o velikosti nejméně 100 metrů. Vědci je dokázali najít jen 30%. A bohužel se astronomům podařilo najít pouze 1% ze 40metrových asteroidů pravidelně „kráčejících“poblíž Země.
Celkově, jak věří vědci, se ve sluneční soustavě „potuluje“až 1 milion asteroidů blízko Země, z nichž bylo spolehlivě objeveno pouze 9600. Pokud ve vzdálenosti 0,05 AU projde „dlažební kámen“o velikosti 100–150 metrů. z naší planety (což je přibližně 20 vzdáleností Země-Měsíc, tj. 7,5 milionu kilometrů) spadá automaticky podle kategorie NASA do kategorie „potenciálně nebezpečných objektů“. Americká letecká agentura má v současné době asi 1600 takových jednotek.
Jak velké je nebezpečí
Propagační video:
Pravděpodobnost pádu velké nebeské „trosky“na Zemi je velmi malá. Předpokládá se, že asteroidy o průměru až 30 metrů by se měly na cestě na povrch planety spálit v hustých vrstvách atmosféry, nebo se alespoň zhroutit na malé fragmenty.
Samozřejmě hodně bude záležet na materiálu, z něhož je vesmírný tramp „vyroben“. Pokud se jedná o „sněhovou kouli“(kometární fragment skládající se z ledu rozptýleného kameny, půdou, železem), pak je pravděpodobné, že i při velké hmotnosti a velikosti „vyskočí“jako meteorit Tunguska někde vysoko ve vzduchu. Pokud se ale meteorit skládá z kamenů, železa nebo směsi železo-kámen, pak i při menší velikosti a hmotnosti než „sněhová koule“bude mít mnohem větší šanci dosáhnout Země.
Pokud jde o nebeská tělesa o průměru až 50 metrů, podle vědců „navštěvují“naši planetu ne více než jednou za 700–800 let, a pokud mluvíme o 100metrových nezvaných „hostech“, pak je zde frekvence „návštěv“na 3000 let a více. Je však zaručeno, že stometrový fragment podepíše verdikt pro metropoli jako New York, Moskva nebo Tokio. Trosky o velikosti 1 kilometr (zaručená katastrofa v regionálním měřítku, blížící se globálnímu) a další pády na Zemi ne častěji než jednou za několik milionů let, a dokonce obry o velikosti 5 kilometrů nebo více - jednou za několik desítek milionů let.
Dobré zprávy v tomto smyslu oznámil internetový zdroj Universetoday.com. Vědci z univerzit na Havaji a v Helsinkách, kteří dlouhodobě pozorovali asteroidy a odhadovali jejich počet, dospěli k pozemšťanům zajímavému a uklidňujícímu závěru: nebeské „trosky“trávící dostatek času v blízkosti Slunce (ve vzdálenosti nejméně 10 průměrů Slunce) bude zničeno naším svítidlem.
Je pravda, že relativně nedávno začali vědci hovořit o nebezpečí, které představují takzvaní „kentauri“- obrovské komety, jejichž velikost dosahuje průměru 100 kilometrů. Překračují oběžné dráhy Jupitera, Saturnu, Uranu a Neptunu, mají extrémně nepředvídatelné trajektorie a mohou být nasměrovány na naši planetu gravitačním polem jedné z těchto obřích planet.
Forewarned je předloktí
Lidstvo již má technologie na ochranu před kometárním nebezpečím asteroidů. Budou však účinné, pouze pokud bude předem detekován nebeský fragment ohrožující Zemi.
NASA má „Program pro hledání objektů blízkých Zemi“(nazývaný také „Strážce vesmíru“, který se překládá jako „strážce vesmíru“), který agentuře využívá všechny prostředky vesmírného dozoru. A v roce 2013 vystřelila indická nosná raketa PSLV na polární oběžnou dráhu Země blízko prvního vesmírného dalekohledu navrženého a vyrobeného v Kanadě, jehož úkolem je monitorovat vesmír. To bylo jmenováno NEOSSat - Near-Earth Object Surveillance Satellite, což se překládá jako „satelit pro sledování objektů blízko Země“. Očekává se, že v letech 2016–2017 bude na oběžnou dráhu vypuštěno další vesmírné „oko“zvané Sentinel, vytvořené nevládní organizací B612 se sídlem v USA.
Pracuje v oblasti kosmického dozoru a Ruska. Téměř okamžitě po pádu čeljabinského meteoritu v únoru 2013 navrhli zaměstnanci Astronomického ústavu Ruské akademie věd vytvoření „ruského systému boje proti vesmírným hrozbám“. Tento systém by představoval pouze komplex prostředků pro monitorování vesmíru. Jeho deklarovaná hodnota byla 58 miliard rublů.
A nedávno vyšlo najevo, že Ústřední vědecký výzkumný ústav strojního inženýrství (TsNIIMash) v rámci nového Federálního vesmírného programu až do roku 2025 plánuje vytvořit varovné centrum vesmírného nebezpečí z hlediska asteroidového kometárního nebezpečí. Koncept komplexu „Nebosvod-S“předpokládá umístění dvou pozorovacích satelitů na geostacionární oběžnou dráhu a dalších dvou na oběžnou dráhu zemské revoluce kolem Slunce.
Podle specialistů TsNIIMash se tato zařízení mohou stát „vesmírnou bariérou“, skrz kterou prakticky nepozorovaně neletí žádný nebezpečný asteroid o rozměrech několika desítek metrů. „Tento koncept nemá žádné analogy a může se stát nejúčinnějším pro detekci nebezpečných nebeských těles s dobou trvání až 30 dnů nebo více, než se dostanou do zemské atmosféry,“uvedla tisková služba TsNIIMash.
Podle zástupce této služby se ústav v letech 2012–2015 účastnil mezinárodního projektu NEOShield. V rámci projektu bylo Rusko požádáno, aby vyvinulo systém pro odklonění asteroidů, které mohou ohrožovat Zemi jadernými výbuchy ve vesmíru. V této oblasti byla rovněž naznačena spolupráce mezi Ruskem a Spojenými státy. Dne 16. září 2013 ve Vídni podepsali generální ředitel Rosatomu Sergej Kirijenko a americký ministr energetiky Ernst Moniz dohodu mezi Ruskou federací a Spojenými státy o spolupráci ve vědeckém výzkumu a vývoji v jaderné a energetické oblasti, která vytvořila předpoklady pro interakci mezi specialisty obou zemí v boji proti asteroidům. nebezpečí. Prudké zhoršení rusko-amerických vztahů, které začalo v roce 2014, bohužel tuto interakci účinně ukončilo.
Odstrčit nebo odpálit
Technologie, kterou má lidstvo k dispozici, poskytuje dva hlavní způsoby obrany proti asteroidům. První lze použít, pokud je nebezpečí detekováno předem. Úkolem je nasměrovat kosmickou loď (SC) na nebeské úlomky, které budou upevněny na jejím povrchu, zapnout motory a odvést „návštěvníka“pryč z trajektorie vedoucí ke kolizi se Zemí. Koncepčně byla tato metoda v praxi již třikrát testována.
V roce 2001 americká kosmická loď Shoemaker přistála na asteroidu Eros a v roce 2005 japonská sonda Hayabusa nejen přistála na povrchu asteroidu Itokawa, ale také odebrala vzorky její látky, poté se v červnu 2010 bezpečně vrátila na Zemi. V štafetovém závodu pokračovala evropská kosmická loď „Fila“, která v listopadu 2014 přistála na kometě 67R Churyumov-Gerasimenko. Představte si nyní, že místo těchto kosmických lodí budou do těchto nebeských těles vysílány remorkéry, jejichž účelem by nemělo být studium těchto objektů, ale změna trajektorie jejich pohybu. Pak už stačilo jen sehnat asteroid nebo kometu a zapnout jejich pohonné systémy.
Ale co dělat v situaci, když je nebezpečné nebeské tělo objeveno příliš pozdě? Zbývá jen jedna cesta - vyhodit to do vzduchu. Tato metoda byla také vyzkoušena v praxi. V roce 2005 NASA úspěšně narazila na kometu 9P / Tempel pomocí kosmické lodi Penetrating Impact, aby provedla spektrální analýzu kometární hmoty. Předpokládejme nyní, že místo berana by byla použita jaderná hlavice. To je přesně to, co navrhují ruští vědci tím, že udeří na asteroid Apophis modernizovanými ICBM, které se mají přiblížit k Zemi v roce 2036. Mimochodem, v roce 2010 Roskosmos již plánoval použít Apophis jako testovací místo pro remorkér kosmické lodi, který měl „dlážděný kámen“stranou, ale tyto plány zůstaly nenaplněny.
Existuje však okolnost, která dává odborníkům důvod k tomu, aby projevovali skepsi ohledně použití jaderného náboje ke zničení asteroidu. Jedná se o absenci tak důležitého škodlivého faktoru jaderného výbuchu, jako je vzduchová vlna, která významně sníží účinnost použití atomového dolu proti asteroidu / kometě.
Aby se zabránilo tomu, že jaderný náboj ztratí svoji ničivou sílu, rozhodli se odborníci použít dvojitý úder. Hitom bude Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV), který je v současné době vyvíjen v NASA. A tato kosmická loď to udělá následujícím způsobem: nejprve vstoupí do „domovského úseku“vedoucího k asteroidu. Poté se od hlavní kosmické lodi oddělí něco jako beran, který zasáhne asteroid první ranou. Na „dlažební kostce“je vytvořen kráter, do kterého bude „křičet“hlavní kosmická loď s jaderným nábojem. Díky kráteru tedy nedojde k výbuchu na povrchu, ale již uvnitř asteroidu. Výpočty ukazují, že 300kilová bomba, odpálená pouze v hloubce tří metrů pod povrchem pevného těla, zvyšuje svou ničivou sílu nejméně 20krát, čímž se stávádo 6megatonové jaderné nálože.
NASA již udělila granty několika americkým univerzitám na vývoj prototypu takového „antirakety“.
Hlavním americkým „guru“v boji proti nebezpečí asteroidů s jadernými náboji je fyzik a vývojář jaderných zbraní v Livermore National Laboratory, David Dearborn. V současné době pracuje se svými kolegy na nejvyšší pohotovosti pro hlavici W-87. Jeho kapacita je 375 kiloton. To je asi jedna třetina síly nejničivější hlavice, která je v současné době v provozu ve Spojených státech, ale 29krát silnější než bomba, která padla na Hirošimu.
Zkouška na zničení
Zkoušku ničení provede Evropská kosmická agentura (ESA). Asteroid 65802 Didyma, objevený již v roce 1996, byl vybrán jako „oběť“. Je to binární asteroid. Průměr hlavního těla je 800 metrů a průměr toho, který se točí kolem něj ve vzdálenosti 1 kilometru, je 150 metrů. Ve skutečnosti je Didyme velmi „mírumilovný“asteroid v tom smyslu, že z něj v dohledné budoucnosti nevyplývá žádná hrozba. ESA ji však společně s NASA hodlá vrazit kosmickou lodí v roce 2022, kdy je vzdálena 11 milionů kilometrů od Země.
Plánovaná mise dostala romantické jméno AIDA. Je pravda, že nemá nic společného s italským skladatelem Giuseppem Verdim, který napsal operu stejného jména. AIDA je zkratka pro Asteroid Impact & Deflection Assessment, což se překládá jako „Posouzení kolize s asteroidem a následná změna jeho trajektorie“. A samotná kosmická loď, která má vrhnout asteroid, byla pojmenována DART. V angličtině toto slovo znamená „oštěp“, ale stejně jako v případě AIDA je toto slovo zkratkou výrazu Double Asteroid Redirection Test nebo „Experiment to change the direction of movement of a double asteroid.“"Dart" musí narazit do Didim rychlostí 22 530 kilometrů za hodinu.
Důsledky nárazu budou pozorovány dalším paralelně létajícím přístrojem. Říkalo se tomu AIM, tedy „cíl“, ale stejně jako v prvních dvou případech se jedná o zkratku: AIM - Asteroid Impact Monitor („Sledování kolize s asteroidem“). Účelem pozorování není pouze posoudit dopad dopadu na trajektorii asteroidu, ale také analyzovat vyřazenou hmotu asteroidů ve spektrálním rozsahu.
Ale kam umístit zachycovače asteroidů - na povrch naší planety nebo na oběžnou dráhu Země? Na oběžné dráze jsou v „pohotovosti číslo jedna“, aby odrazili hrozby z vesmíru. Tím se eliminuje riziko, které je vždy přítomno při vypuštění kosmické lodi do vesmíru. Koneckonců, ve fázi spuštění a stažení je pravděpodobnost selhání nejvyšší. Představte si: naléhavě potřebujeme vyslat interceptor na asteroid, ale nosná raketa jej nemohla vynést z atmosféry. A asteroid letí …
Nikdo jiný než sám Edward Teller, „otec“americké vodíkové bomby, však nebyl proti orbitálnímu nasazení jaderných antiraket. Podle jeho názoru nelze jednoduše přivést jaderná výbušná zařízení do prostoru blízkého Zemi a klidně je sledovat, jak se točí kolem Země. Budou muset být neustále opravováni, což bude vyžadovat čas a peníze.
Mezinárodní smlouvy také vytvářejí nedobrovolné překážky ve vývoji zachycovačů jaderných asteroidů. Jedním z nich je Smlouva z roku 1963 o zákazu zkoušek jaderných zbraní v atmosféře, vesmíru a pod vodou. Druhým je Smlouva o vesmíru z roku 1967, která zakazuje zavádění jaderných zbraní do vesmíru. Pokud však lidé mají technologický „štít“, který je může zachránit před asteroidem-kometární apokalypsou, pak by bylo nesmyslné místo toho dát do rukou politické a diplomatické dokumenty.