Астероидный меч нависнет над Землей через 10 лет

 Если кто-то думает, что голливудский фильм «Армагеддон» - чистой воды фантастика и событий, показанных в киноленте, не может быть, потому что не может быть никогда, он ошибается.

Каждый миллион лет на нашу планету падают три астероида диаметром около одного километра. Мелкие астероиды пересекают земную орбиту раз в пять лет. Период падения метеоритов типа Тунгусского ученые оценивают как 20 лет. Наиболее известные аналоги Тунгусского феномена - метеорит «Близнецы» в Бразилии, Сихотэ-Алиньский метеорит, Бодайбинский неопознанный объект.

В рождественские дни 2004 года на территорию Испании упал десятитонный осколок кометы. К счастью, он не причинил вреда населению, так как двигался вдогонку Земле и имел сравнительно небольшую космическую скорость - около 15 километров в секунду.

На динозавров упал метеорит?

 Начиная с позднего палеозоя, в эволюции живых организмов выявляются значительные сбои. Палеонтологи обнаружили, что 247, 220 и 65 миллионов лет назад на Земле погибало 95 процентов всего живого. Известны еще семь случаев массового вымирания - от 20 до 50 процентов видов.

Ученый-космист, сотрудник Звездного городка Александр Войцеховский, проанализировав историю и физику космических катастроф на Земле, пришел к выводу, что налицо регулярные интервалы в 26 миллионов лет. По сведениям М. Рампино, Р. Стозера и Р. Маллера, количество земных кратеров диаметром более 10 километров и возрастом от 5 до 250 миллионов лет оказалось равным тринадцати. Все они имеют кометную природу. Отсюда следует, что каждые 28,4 миллиона лет Земля сталкивается с крупными небесными телами.

Так, по мнению Голливуда, выглядело бы столкновение астероида с шедевром американского зодчества

 Вследствие одного из таких столкновений 65 миллионов лет назад образовался Мексиканский залив. Тогда, предполагают ученые, на поверхность Земли упал метеорит диаметром порядка 10 километров. Что касается человеческих жертв космических катастроф, то самое большое их число было отмечено в 1490 году. Астероид упал на территорию Китая. Погибло около 10 тысяч человек.

Существует гипотеза Альвареса, согласно которой динозавры тоже стали жертвами космической катастрофы. В результате приземления огромного космического тела в воздух поднялись массы пыли, пепла и сажи, которые произвели эффект «ядерной зимы». С лица нашей планеты исчезла буйная растительность, и динозавры вымерли от голода. Наиболее смелые ученые предполагают, что и Атлантида существовала, но погибла вследствие столкновения Земли с кометой или астероидом.

По прогнозам американских астрофизиков, имеющих самый мощный в мире телескоп «Хаббл», оборудованный ПЗС-матрицами, в 2014 году небесное тело средних размеров пройдет в опасной близости от Земли, а может быть, и коснется ее. Следующая встреча Земли с астероидом возможна в 2028 году. По предположениям ученых, это будет крупный объект.

Самый большой из известных сегодня астероидов - Церера - имеет 999 километров в диаметре и вращается в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Церера не угрожает Земле, так как у этого астероида стабильная орбита. В отличие от астероида Икар, который имеет эллиптическую орбиту, пересекает всю Солнечную систему, сталкиваясь время от времени с другим комическими телами, в результате чего траектория его движения искажается. Астероиды, подобные Икару, и представляют опасность для Земли вследствие нестабильности своих орбит.

Против астероидов пустят космические перехватчики
с ядерными зарядами на борту

Почетный член фонда «Космический щит» академик РАН А.С. Алексеев

 Из всех способов воздействия на опасные космические объекты наиболее эффективен ядерный. Наша страна до сих пор держит первенство по экспериментам с ядерным оружием. «Ядерный щит» России, созданный во времена холодной войны против американцев, теперь может послужить для защиты от другого потенциального противника.

В СССР первыми обратили внимание на астероидную угрозу еще академик Перельман и наш земляк Юрий Кондратюк (Шаргей). Но тогда разработки противоастероидных программ закончились, не начавшись. У Советского Союза было много куда более реальных врагов, нежели гипотетические незваные гости из космоса.

В 70-х годах ХХ века вопросом использования военных ядерных разработок для невоенных целей озаботился академик Андрей Сахаров. Совместно с академиком Юлием Харитоном они придумали ядерный «взрыволет». В двигательной установке «взрыволета» предполагалось использовать энергию последовательных взрывов ядерных зарядов. По замыслу ученых «взрыволет» позволял доставлять большие массы грузов на дальние расстояния. Теоретически его технические возможности во много раз превосходили тогдашнюю ракетную технику. В результате проектных работ было сделано заключение о возможности создания двигательной системы, использующей энергию ядерного взрыва. Однако в реальности «взрыволет» так и не был построен.

К идее Сахарова и Харитона вернулись в ХХI веке. На «Харитоновских чтениях» в марте 2004 года, посвященных 100-летию со дня рождения академика, новосибирские ученые из Института вычислительной математики СО РАН, Института математики им. Соболева СО РАН и их коллеги из Крымской астрофизической обсерватории представили расчеты систем ядерного противодействия столкновению астероидов с Землей, в основе которых лежат принципы, которыми руководствовались создатели проекта «взрыволета».

Ядерные средства воздействия (ЯСВ) предполагают воздействие на крупные астероиды и кометы на достаточно больших расстояниях от Земли. Для эффективного использования ЯСВ должны соответствовать трем основным условиям: обеспечение прямого попадания в астероид; обеспечение высоких скоростей; длительное время перехвата. Реализовать данные условия можно с помощью следующих технических средств: космического перехватчика, обеспечивающего доставку ядерного взрывного устройства в заданную точку поверхности астероида; разгонного блока, обеспечивающего выведение космического перехватчика с требуемой точностью на заданную траекторию полета; ракеты-носителя, обеспечивающей выведение перехватчика с разгонным блоком на низкую околоземную орбиту; координирующих систем комплекса. При совместном функционировании в космосе космический перехватчик и разгонный блок образуют орбитальный ударный модуль.

Уровень технологического развития ведущих ядерных стран в принципе позволяет создать ядерное средство воздействия на астероид. Самым сложным остается вопрос: как снизить космические нагрузки на ядерный заряд, чтобы он долетел в целости до места назначения, а не взорвался по дороге.

Макет первого ядерного снаряда РДС-41 (11Д) в музее ядерного оружия города Сарова

 В качестве экстренного способа ядерного воздействия на астероиды ученые рассматривают атомный артиллерийский снаряд. Проект по разработке первого артиллерийского снаряда с ядерным зарядом возглавил Михаил Лаврентьев, будущий председатель Сибирского отделения АН СССР. В 1954 году начались работы по математическому моделированию и выбору габаритов заряда, элементов его внешней баллистики. В учреждении ЦКБ-34, которое теперь называется «ракетно-космическая корпорация «Энергия», для дальних выстрелов была спроектирована и изготовлена 50-метровая пушка калибром 452 миллиметра. 16 марта 1956 года пушка выстрелила первый и единственный раз. Заряд сработал на верхнем пределе предполагаемого диапазона мощности. Сейчас атомная пушка стоит в музее ядерного оружия города Сарова (бывший Арзамас-16 под Нижним Новгородом). Возможно, свой второй выстрел она произведет в 2014 или в 2028 году. И это будут уже не полигонные испытания.

Близким к ядерному способу воздействия на опасный космический объект является объемно-детонирующий метод отклонения угрожающего астероида.

Суть объемной детонации заключается в следующем. В замкнутом объеме (например, пещеры) рассредоточивается природный газ до определенной концентрации. После срабатывания взрывателя происходит детонационный взрыв с величиной мощности, лежащей между ядерным и пороховым зарядами тех же габаритов.

Осуществляя управляемый полет, ракета-носитель с объемно-детонирующей смесью внедряет содержащий ее снаряд в астероидное тело. Из снаряда выбрасывается эластичная оболочка, в которую истекают находящиеся до этого в сжатом состоянии метан и кислород. Оболочка принимает шарообразную форму, характерную для безвоздушного пространства около астероида. По достижении необходимой концентрации газа в оболочке срабатывает взрыватель на заглубленном снаряде и происходит объемно-детонирующий взрыв значительной мощности.

Если ядерные средства воздействия предназначены для разрушения или отклонения от земной орбиты крупных астероидов, то объемную детонацию следует применять для защиты от небесных тел средних размеров и масс.

При выборе средства воздействия на астероид специалисты учитывают не только его размеры, но и состав. В лабораториях научных институтов нашего Академгородка проводили эксперименты по разрушению различных астероидных пород и пришли к выводу, что самые твердые астероиды - железоникелевые. Они же самые тяжелые. Соответственно, представляют наибольшую опасность при столкновении с Землей. Разрушить железоникелевый астероид можно только мощным ядерным зарядом.

Какой астероид «просвистит» вблизи Земли в 2028 году - пока неизвестно. Научная общественность готовится к худшему, то есть к железоникелевому варианту.

Рогатина для космического медведя

Незваные гости из космоса уже приближаются к орбите нашей планеты

 Вторым по значимости способом разрушения опасных космических объектов является кинетический удар клиновидными проникателями. Кинетический способ предназначен для экстренного перехвата метеоритов на границе магнитосферы и атмосферы. Навстречу угрожающему метеориту с Земли пускают один или цепочку ударников, на которые астероид натыкается, как медведь на рогатину.

Кинетический способ пригоден только для разрушения небольших метеоритов из мягких пород. Рассчитав проникающую способность кинетических пробойников разных форм, математики пришли к выводу, что, проникая в астероид почти насквозь, пробойник при скоростях взаимодействия 30 километров в секунду лишь незначительно разрушает космическое тело в поперечном направлении. Поэтому оправдано использование взрывного устройства на хвосте проникателя, которое с задержкой срабатывает внутри астероида, разламывая его на куски.

К сожалению, ни ядерный, ни объемно-детонирующий, ни кинетический способ воздействия на астероиды не эффективны на 100 процентов. Выпадение на земную поверхность группы астероидных осколков (а это может случиться при перехвате астероида на близком расстоянии от Земли, тогда осколки не успеют сгореть в атмосфере) может привести к не меньшему поражающему эффекту, чем цельное «звездоподобное» тело. Нельзя забывать и об экологических последствиях взрывов, особенно ядерных, вблизи Земли.

Больше всех астероидов боятся японцы

 Один из японских научных институтов пообещал выделить трансферты под программу защиты от астероидов, участниками которой являются ракетный центр в Челябинской области, ядерный центр в Снежинске и наш Институт математики и математической геофизики СО РАН. Японцы больше всех в мире озабочены астероидной угрозой по той причине, что падение в Тихий океан, к примеру, астероида, ожидаемого вблизи Земли в 2028 году, спровоцирует образование волны высотой 500 метров, которая смоет все японские острова. Впрочем, то же самое произойдет с Англией. Самые мрачные прогнозы, авторство которых принадлежит уже не ученым, а разного рода прорицателям, говорят о том, что в результате падения небесного тела на Землю все в том же 2028 году под водой окажется вся поверхность нашей планеты, кроме Алтайских гор и Сибирской платформы.

***

За год с небольшим до своей кончины академик Харитон составил творческое завещание, в котором написал: «Я осознаю нашу причастность к гибели людей, к чудовищным поражениям, наносимым природе нашего дома - Земли. Слова покаяния ничего не изменят. Дай Бог, чтобы те, кто идет после нас, нашли пути, нашли в себе твердость духа и решимость стремясь к лучшему, не сотворить худшего».

Крымская астрофизическая обсерватория одну из открытых ею малых планет назвала Харитон. Это памятник ученому, чьи военно-научные разработки нашли мирное приложение к космической безопасности человеческой цивилизации. Также в космосе есть планета Лаврентина, названная в честь выдающихся сибирских ученых - отца и сына Лаврентьевых, планета имени нашего земляка академика Алексеева и планета Новосибирск.

По материалам изданий: Алексеев А.С., Ведерников Ю.А., Лаврентьев М.М. «Обзор проектов систем противодействия столкновениям астероидов с Землей», журнал «Большая Медведица», 2002 г.; Алексеев А.С., Величко И.И., Волков В.А., Ведерников Ю. . «Ракетная концепция противометеоритной защиты Земли», журнал «Большая Медведица», 2000 г.; Ведерников Ю.А. Лаврентьев М.М. «Гравитационный и объемно-детонирующий способы противометеоритной обороны Земли», альманах «Окуневские чтения», 2002 г.; Ведерников Ю.А. «Гравитационный способ отклонения угрожающего астероида», альманах «Космическая защита Земли (SPE-2000)», 2000 г.

Автор благодарит за помощь в подготовке публикации президента Клуба межнаучных контактов в Академгородке Татьяну Дубнищеву и председателя правления фонда им. Ломоносова Юрия Ведерникова.