Полёт к астероиду

Земля движется в «космическом тире», полном астероидов, комет и других обломков, дрейфующих недалеко от её орбиты. Столкновение с любым из них может привести к гибели человечества. Судя по частоте столкновений с внеземными телами в прошлом, существует 1 шанс из 100 000, что в ближайшие пятьдесят лет столкновение с астероидом станет причиной коллизий мирового масштаба. Если рассматривать временной отрезок в миллионы лет, то вероятность серьезного столкновения возрастет почти до 100 процентов.

Если бы в Солнечной системе не было Юпитера, Землю постоянно бомбардировали бы метеориты и кометы, и жизнь на нашей планете была бы невозможна. Не будь в Солнечной системе Юпитера и Сатурна, Земля испытывала бы в тысячу раз больше столкновений с астероидами, а страшные катастрофы, угрожающие жизни на планете (вроде той, что 65 млн. лет назад уничтожила динозавров), происходили бы каждые 10000 лет.

Компьютерные расчеты показывают, что для существования в солнечной системе жизни необходимо присутствие в ней планеты-гиганта вроде Юпитера, такая планета будет отбрасывать пролетающие кометы и астероиды, постоянно расчищая пространство своей системы.

Во внутренней части Солнечной системы, где находится Земля, вращается тысяча-полторы астероидов диаметром километр и более и около миллиона астероидов диаметром не менее 50 метров. Смитсоновская астрофизическая обсерватория в Кембридже производит около 15000 наблюдений астероидов в день. К счастью, лишь для 42 из известных астероидов существует хоть и малая, но конечная вероятность столкновения с Землей.

В прошлом бывали ложные тревоги по поводу этих астероидов, самая известная из которых была связана с астероидом 1997XF11: тогда астрономы попали на первые страницы газет и журналов всего мира со своим ошибочным прогнозом о том, что этот астероид может столкнуться с Землей через 30 лет. Тем не менее, тщательно изучив орбиту астероида с номером 1950DA, ученые подсчитали, что существует малая — но не нулевая — вероятность его удара о Землю 16 марта 2880 года. Компьютерное моделирование, проведенное в Калифорнийском университете в Санта-Круз, показывает, что в случае, если этот астероид попадет в океан, он создаст приливную волну около 120 метров высотой, которая затопит все прибрежные территории, нанеся колоссальный ущерб.

Группа исследователей из Санта-Барбары (Калифорния, США), планируют построить лазерный излучатель, способный превращать солнечную энергию в лазерные лучи и расплавлять потенциально опасные для нашей планеты астероиды. Лазерный излучатель сможет производить достаточное количество энергии, чтобы уничтожить космический камень, составляющий 500 метров в поперечнике, а это почти в 10 раз больше, чем диаметр астероида DA14.

Лазерная платформа (DE—STAR) будет способна превращать астероиды в пар на расстоянии до 150 млн. км – это расстояние от Земли до Солнца. Работая синхронно, лазеры смогут полностью уничтожать угрожающие Земле астероиды или же менять траекторию их движения. Лазерный луч будет постепенно испарять астероид. Потребуется несколько месяцев, чтобы превратить в пар астероид диаметром в несколько сотен метров — такой астероид, который при столкновении с Землей может нанести существенный ущерб. При помощи лазеров можно будет увеличить температуру поверхности астероида примерно до 5,4 тысячи градусов по Цельсию, что является примерной температурой поверхности Солнца. Если достичь такой температуры, то все вещества начинают испаряться.

В будущем ученые планируют «путешествия» к астероидам, которые будут пролетать мимо Земли. Запущенный в мае 2003 года, японский космический зонд «Хаябуса», оснащенный маршевым ионным двигателем, сблизился с астероидом Итокава, произвел посадку на него, забор грунта, и 13 июня 2010 года успешно доставил образцы грунта на Землю.

Компания Deep Space Industries запустила план создания группы роботов, которые смогут добывать полезные ископаемые из астероидов и даже уничтожать космические камни. Посадка на астероид — задача недорогая, поскольку астероиды обладают чрезвычайно слабым гравитационным полем. В этом заключается причина того, что астероиды, как правило, не округлы, а отличаются неправильной формой. Сила тяжести на астероиде настолько слаба, что не может сжать астероид в шар.

Одна из возможных целей такого полета — астероид Апофис, который в 2029 году должен пройти угрожающе близко к Земле. Эта каменная глыба около 300 метров в поперечнике, размером с большое футбольное поле, пройдет так близко к планете, что оставит снаружи некоторые из наших искусственных спутников. От взаимодействия с нашей планетой орбита астероида изменится, и если не повезет, в 2036 году он может вновь вернуться к Земле. Существует даже крошечный шанс (1 из 100000), что он по возвращении попадет в Землю. Если бы такое действительно произошло, мощность удара равнялась бы 100000 хиросимских бомб, при этом огненные смерчи, ударные волны и раскаленные обломки могли бы полностью опустошить территорию размером с Францию.

По новым данным, Апофис приблизится к Земле в 2029 году на расстояние 38 400 км от центра Земли (по другим данным: 36 830 км, 37 540 км, 37 617 км. После проведённых радарных наблюдений возможность столкновения в 2029 году была исключена, однако ввиду неточности начальных данных существовала вероятность столкновения данного объекта с нашей планетой в 2036 и последующих годах

Гораздо менее крупный объект, размером, вероятно, с многоквартирный дом, упал в районе сибирской реки Подкаменная Тунгуска в 1908 году и, взорвавшись с силой одной тысячи хиросимских бомб. Ударная волна от этого взрыва чувствовалась на расстоянии нескольких тысяч километров. Падение породило необычное свечение неба над Азией и Европой.

Визит к Апофису не окажется слишком тяжким грузом для бюджета NASA, поскольку астероид и так должен пролететь совсем рядом, но посадка на него может оказаться проблемой. Из-за слабого гравитационного поля астероида корабль должен будет не сесть на него в традиционном смысле, а скорее пристыковаться. Кроме того, он вращается неравномерно, так что перед посадкой необходимо будет произвести точные измерения всех параметров. Некоторые ученые полагают, что Апофис может оказаться просто кучей камней, которые удерживает вместе слабое поле тяготения; другие ученые считают его твердым.

Знания о плотности астероидов могут оказаться жизненно важными для человечества; не исключено, что когда-нибудь придется дробить астероид на куски при помощи ядерного оружия. Если летящая в космическом пространстве каменная глыба, вместо того чтобы рассыпаться в порошок, расколется на несколько крупных кусков, их падение на Землю может оказаться даже опаснее, чем падение астероида целиком. Может быть, лучше будет подтолкнуть астероид слегка изменить его орбиту раньше, чем он сможет подлететь близко к Земле.

Ученые полагают, что существует возможность построить лазерную пушку при помощи водородной бомбы. Батарея рентгеновских лазеров могла бы в теории дать достаточно энергии для работы устройства, способного стать действенным средством защиты от приближающегося астероида или даже уничтожить целую планету. Эта система в настоящее время относится к пограничной области развития технологий.