De val naar de aarde van een asteroïde is een van de basisscenario's van de Apocalyps die in sciencefiction worden gebruikt. Om te voorkomen dat fantasieën werkelijkheid worden, heeft de mensheid zich van tevoren voorbereid om zich tegen een dergelijke dreiging te beschermen, en sommige beschermingsmethoden zijn al in de praktijk uitgewerkt. Het is interessant dat de benaderingen van wetenschappers uit de VS en de Russische Federatie in deze kwestie hun eigen verschillen hebben.
Vandaag, 8 maart 2016, zal op een afstand van ongeveer 22.000 kilometer van de aarde (14.000 kilometer onder de baan van geostationaire satellieten) een asteroïde 2013 TX68 met een diameter van 25 tot 50 meter passeren. Het heeft een grillige, slecht voorspelbare baan. Vervolgens zal het in 2017 naar de aarde komen, en vervolgens in 2046 en 2097. De kans dat deze asteroïde naar de aarde zal vallen is verwaarloosbaar klein, maar als dat gebeurt, zal de explosiegolf twee keer zo krachtig zijn als die geproduceerd door de explosie van de Chelyabinsk-meteoriet in 2013.
Dus, 2013 TX68 vormt geen bijzonder gevaar, maar de asteroïde dreiging voor onze planeet is niet beperkt tot deze relatief kleine "keisteen". In 1998 gaf het Amerikaanse Congres NASA de opdracht om alle asteroïden dicht bij de aarde te detecteren en in staat te zijn deze te bedreigen met een diameter van maximaal een kilometer. Volgens NASA's classificatie vallen alle kleine lichamen, inclusief kometen, die de zon naderen op een afstand gelijk aan ten minste 1/3 van een astronomische eenheid (AU) in de categorie "nabij". Bedenk dat a.u. Is de afstand van de aarde tot de zon, 150 miljoen kilometer. Met andere woorden, zodat de "bezoeker" geen zorgen baart onder aardbewoners, moet de afstand tussen hem en de omloopbaan van onze planeet minstens 50 miljoen kilometer zijn.
In 2008 had NASA in het algemeen aan dit mandaat voldaan en 980 van dergelijke rondvliegende brokstukken gevonden. 95% van hen had precieze trajecten. Geen van deze asteroïden vormt een bedreiging voor de nabije toekomst. Maar tegelijkertijd kwam NASA, op basis van de resultaten van waarnemingen verkregen met behulp van de WISE-ruimtetelescoop, tot de conclusie dat er periodiek minstens 4.700 asteroïden met een grootte van minstens 100 meter langs onze planeet komen. Wetenschappers konden er slechts 30% van vinden. En helaas zijn astronomen erin geslaagd om slechts 1% van de 40 meter lange asteroïden te vinden die periodiek in de buurt van de aarde "lopen".
In totaal, zoals wetenschappers geloven, "zwerven" tot 1 miljoen asteroïden dicht bij de aarde in het zonnestelsel, waarvan er slechts 9600 betrouwbaar werden gedetecteerd. van onze planeet (dat is ongeveer 20 afstanden aarde-maan, dat wil zeggen 7,5 miljoen kilometer), valt het automatisch in de categorie van "potentieel gevaarlijke objecten" volgens de classificatie van NASA. Het American Aerospace Agency heeft momenteel ongeveer 1.600 van dergelijke eenheden.
Hoe groot is het gevaar?
De kans dat een groot hemels "puin" op de aarde valt, is erg klein. Er wordt aangenomen dat asteroïden met een diameter tot 30 meter op hun weg naar het aardoppervlak in dichte lagen van de atmosfeer zouden verbranden, of op zijn minst in kleine fragmenten zouden instorten.
Veel zal natuurlijk afhangen van het materiaal waaruit de ruimtevaarder is "gemaakt". Als het een "sneeuwbal" is (een komeetfragment, bestaande uit ijs afgewisseld met stenen, aarde, ijzer), dan is het waarschijnlijk dat hij, zelfs met een grote massa en grootte, ergens hoog in de lucht zal "ploffen" zoals de Tunguska-meteoriet. Maar als een meteoriet bestaat uit stenen, ijzer of een ijzer-steenmengsel, dan heeft hij, zelfs met een kleinere afmeting en massa dan die van een "sneeuwbal", een veel grotere kans om de aarde te bereiken.
Wat betreft hemellichamen met een diameter tot 50 meter, zij, zoals wetenschappers geloven, "bezoeken" onze planeet niet vaker dan eens in de 700-800 jaar, en als we het hebben over ongenode "gasten" van 100 meter, dan is hier de frequentie van "bezoeken" gedurende 3000 jaar of meer. Het 100 meter lange fragment tekent echter gegarandeerd een oordeel voor een metropool als New York, Moskou of Tokio. Puin met een grootte van 1 kilometer (een gegarandeerde catastrofe van regionale schaal, die een globale nadert) en meer vallen niet vaker dan eens in de paar miljoen jaar op de aarde, en zelfs reuzen van 5 kilometer of meer - eens in de enkele tientallen van miljoenen jaren.
Goed nieuws in deze zin werd gemeld door de internetbron Universetoday.com. Wetenschappers van universiteiten in Hawaï en Helsinki, die asteroïden lange tijd observeerden en hun aantal schatten, kwamen tot een interessante en geruststellende conclusie voor aardbewoners: hemels "puin" dat voldoende tijd in de buurt van de zon doorbrengt (op een afstand van minstens 10 zonnediameters) zal worden vernietigd door ons licht.
Toegegeven, relatief recent begonnen wetenschappers te praten over het gevaar van de zogenaamde "centauren" - gigantische kometen met een diameter van 100 kilometer. Ze doorkruisen de banen van Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus, hebben extreem onvoorspelbare banen en kunnen door het zwaartekrachtveld van een van deze reuzenplaneten naar onze planeet worden gericht.
Een gewaarschuwd iemand telt voor twee
De mensheid heeft al technologieën voor bescherming tegen het gevaar van asteroïden en kometen. Maar ze zullen alleen effectief zijn als het hemelse fragment dat de aarde bedreigt van tevoren wordt gedetecteerd.
NASA heeft een "programma voor het zoeken naar objecten dicht bij de aarde" (ook wel Spaceguard genoemd, wat zich vertaalt als "bewaker van de ruimte"), dat gebruikmaakt van alle middelen voor ruimteobservatie waarover het agentschap beschikt. En in 2013 lanceerde het Indiase PSLV-lanceervoertuig de eerste in Canada ontworpen en gebouwde ruimtetelescoop in een polaire baan om de aarde, wiens taak het is om de ruimte te bewaken. Het kreeg de naam NEOSSat - Near-Earth Object Surveillance Satellite, wat zich vertaalt als "Satelliet voor het volgen van objecten dicht bij de aarde." Verwacht wordt dat in 2016-2017 een ander ruimte-oog, Sentinel genaamd, gecreëerd door de in de VS gevestigde niet-gouvernementele organisatie B612, in een baan om de aarde zal worden gelanceerd.
Werkt op het gebied van ruimtebewaking en Rusland. Vrijwel onmiddellijk na de val van de Chelyabinsk-meteoriet in februari 2013 stelden medewerkers van het Instituut voor Astronomie van de Russische Academie van Wetenschappen voor om een "Russisch systeem voor het tegengaan van ruimtebedreigingen" te creëren. Dit systeem zou slechts een complex van middelen zijn om de ruimte te observeren. De aangegeven waarde was 58 miljard roebel.
En onlangs werd bekend dat het Centraal Wetenschappelijk Onderzoeksinstituut voor Werktuigbouwkunde (TsNIIMash), in het kader van het nieuwe Federale Ruimtevaartprogramma tot 2025, van plan is een centrum te creëren voor waarschuwing over ruimtebedreigingen in termen van asteroïde-kometengevaar. Het concept van het "Nebosvod-S"-complex gaat ervan uit dat twee observatiesatellieten in een geostationaire baan worden geplaatst en nog twee - in de baan van de aardse revolutie rond de zon.
Volgens specialisten van TsNIIMash kunnen deze apparaten een "ruimtebarrière" worden waar vrijwel geen gevaarlijke asteroïde met afmetingen van enkele tientallen meters onopgemerkt doorheen vliegt. "Dit concept heeft geen analogen en kan het meest effectief worden voor het detecteren van gevaarlijke hemellichamen met een aanlooptijd van maximaal 30 dagen of meer voordat ze de atmosfeer van de aarde binnendringen", merkte de persdienst van TsNIIMash op.
Volgens een vertegenwoordiger van deze dienst heeft het instituut in 2012-2015 deelgenomen aan het internationale project NEOShield. Als onderdeel van het project werd Rusland gevraagd een systeem te ontwikkelen voor het afbuigen van asteroïden die de aarde zouden kunnen bedreigen met behulp van nucleaire explosies in de ruimte. Ook op dit gebied kwam de samenwerking tussen Rusland en de Verenigde Staten aan de orde. Op 16 september 2013 ondertekenden Rosatom-directeur Sergei Kiriyenko en de Amerikaanse minister van Energie Ernst Moniz in Wenen een overeenkomst tussen de Russische Federatie en de Verenigde Staten over samenwerking op het gebied van wetenschappelijk onderzoek en ontwikkeling in het nucleaire gevaar. Helaas maakte de scherpe verslechtering van de Russisch-Amerikaanse betrekkingen die in 2014 begon, feitelijk een einde aan een dergelijke interactie.
Wegduwen of ontploffen
De technologie waarover de mensheid beschikt, biedt twee belangrijke manieren om zich tegen asteroïden te verdedigen. De eerste kan worden gebruikt als het gevaar van tevoren wordt gedetecteerd. De taak is om een ruimtevaartuig (SC) naar het hemelse puin te leiden, dat op het oppervlak zal worden bevestigd, de motoren aan te zetten en de "bezoeker" weg te leiden van het traject dat leidt tot een botsing met de aarde. Conceptueel is deze methode al drie keer in de praktijk getest.
In 2001 landde het Amerikaanse ruimtevaartuig "Shoemaker" op de asteroïde Eros en in 2005 zonk de Japanse sonde "Hayabusa" niet alleen naar het oppervlak van de asteroïde Itokawa, maar nam ook monsters van zijn substantie, waarna het veilig terugkeerde naar de aarde in juni 2010. De estafetteloop werd voortgezet door het Europese ruimtevaartuig "Fila", dat in november 2014 op komeet 67R Churyumov-Gerasimenko landde. Laten we ons nu voorstellen dat in plaats van deze ruimtevaartuigen sleepboten naar deze hemellichamen zouden worden gestuurd, die niet tot doel zouden hebben deze objecten te bestuderen, maar om het traject van hun beweging te veranderen. Daarna hoefden ze alleen nog maar een asteroïde of komeet te pakken te krijgen en hun voortstuwingssystemen aan te zetten.
Maar wat te doen in een situatie als een gevaarlijk hemellichaam te laat wordt ontdekt? Er is maar één manier om het op te blazen. Deze methode is ook in de praktijk getest. In 2005 heeft NASA met succes komeet 9P / Tempel geramd met het ruimtevaartuig Penetrating Impact om spectrale analyse van komeetmaterie uit te voeren. Stel nu dat in plaats van een ram een kernkop zou worden gebruikt. Dit is precies wat Russische wetenschappers voorstellen te doen door de Apophis-asteroïde te raken met gemoderniseerde ICBM's, die de aarde in 2036 moet naderen. Overigens was Roskosmos in 2010 al van plan om Apophis te gebruiken als proeftuin voor een sleepboot van een ruimtevaartuig, die de "keisteen" terzijde moest nemen, maar deze plannen bleven onvervuld.
Er is echter een omstandigheid die experts reden geeft om sceptisch te zijn over het gebruik van een nucleaire lading om een asteroïde te vernietigen. Dit is de afwezigheid van zo'n belangrijke schadelijke factor van een nucleaire explosie als een luchtgolf, die de effectiviteit van het gebruik van een atoommijn tegen een asteroïde / komeet aanzienlijk zal verminderen.
Om te voorkomen dat de kernlading zijn vernietigende kracht verliest, besloten experts een dubbele slag toe te passen. De hit zal de Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV) zijn die momenteel bij NASA wordt ontwikkeld. En dit ruimtevaartuig zal het op de volgende manier doen: eerst zal het het "thuistraject" binnengaan dat naar de asteroïde leidt. Daarna zal zoiets als een ram zich scheiden van het hoofdruimtevaartuig, dat de eerste slag op de asteroïde zal toebrengen. Er wordt een krater gevormd op de "geplaveide steen", waarin het hoofdruimtevaartuig met een nucleaire lading zal "krijsen". Dankzij de krater zal de explosie dus niet aan het oppervlak plaatsvinden, maar al in de asteroïde. Berekeningen tonen aan dat een bom van 300 kiloton die slechts drie meter onder het oppervlak van een vast lichaam tot ontploffing wordt gebracht, zijn vernietigende kracht met minstens 20 keer vergroot, en zo verandert in een kernlading van 6 megaton.
NASA heeft al subsidies gegeven aan verschillende Amerikaanse universiteiten om een prototype van zo'n "interceptor" te ontwikkelen.
De belangrijkste Amerikaanse "goeroe" in de strijd tegen het gevaar van asteroïden met kernkoppen is de natuurkundige en ontwikkelaar van kernwapens bij Livermore National Laboratory, David Dearborn. Hij werkt momenteel samen met zijn collega's in de hoogste staat van paraatheid voor de W-87 kernkop. De capaciteit is 375 kiloton. Dat is ongeveer een derde van de kracht van de meest destructieve kernkop die momenteel in dienst is in de Verenigde Staten, maar 29 keer krachtiger dan de bom die op Hiroshima viel.
NASA heeft computergraphics gepubliceerd van het vastleggen van een asteroïde in de ruimte en het omleiden ervan naar een lage baan om de aarde. De "vangst" van de asteroïde is gepland voor wetenschappelijke doeleinden. Voor een succesvolle operatie moet een hemellichaam rond de zon draaien en mag de diameter niet groter zijn dan negen meter
Repetitie voor vernietiging
De vernietigingsrepetitie zal worden uitgevoerd door de European Space Agency (ESA). Asteroïde 65802 Didyma, ontdekt in 1996, werd gekozen als het "slachtoffer". Dit is een binaire asteroïde. De diameter van het hoofdlichaam is 800 meter en de diameter van degene die eromheen draait op een afstand van 1 kilometer is 150 meter. Eigenlijk is Didyme een zeer "vreedzame" asteroïde in de zin dat er in de nabije toekomst geen bedreiging voor de aarde uit voortkomt. Desalniettemin is ESA van plan om het in 2022, samen met NASA, met een ruimtevaartuig te rammen, wanneer het 11 miljoen kilometer van de aarde verwijderd is.
De geplande missie kreeg de romantische naam AIDA. Toegegeven, ze heeft niets te maken met de Italiaanse componist Giuseppe Verdi, die de gelijknamige opera schreef. AIDA is een afkorting voor Asteroid Impact & Deflection Assessment, wat zich vertaalt als "Beoordeling van een botsing met een asteroïde en de daaropvolgende verandering in zijn baan." En het ruimtevaartuig zelf, dat de asteroïde moet rammen, heette DART. In het Engels betekent dit woord "dart", maar, net als in het geval van AIDA, is dit woord een afkorting van de uitdrukking Double Asteroid Redirection Test, of "Experiment om de bewegingsrichting van een dubbele asteroïde te veranderen." "Dart" zou met een snelheid van 22.530 kilometer per uur op Didim moeten botsen.
De gevolgen van de inslag zullen worden waargenomen door een ander apparaat dat parallel vliegt. Het heette AIM, dat wil zeggen "doel", maar zoals in de eerste twee gevallen is het een afkorting: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Tracking collision with a asteroïde"). Het doel van de waarneming is niet alleen om de impact van de impact op het traject van de beweging van de asteroïde te beoordelen, maar ook om de uitgeschakelde asteroïde materie in het spectrale bereik te analyseren.
Maar waar plaats je de asteroïde-interceptors - op het oppervlak van onze planeet of in een baan in de buurt van de aarde? In een baan om de aarde bevinden ze zich in "gereedheid nummer één" om bedreigingen uit de ruimte af te weren. Dit elimineert het risico dat altijd aanwezig is bij het lanceren van een ruimtevaartuig in de ruimte. Het is inderdaad in het stadium van lancering en terugtrekking dat de kans op mislukking het grootst is. Stel je voor: we moeten dringend een interceptor naar de asteroïde sturen, maar het lanceervoertuig kon hem niet uit de atmosfeer halen. En de asteroïde vliegt…
Niemand minder dan Edward Teller zelf, de "vader" van de Amerikaanse waterstofbom, verzette zich echter tegen de orbitale inzet van nucleaire onderscheppers. Naar zijn mening kan men niet zomaar nucleaire explosieven in de ruimte nabij de aarde brengen en rustig toekijken hoe ze rond de aarde draaien. Ze moeten constant worden onderhouden, wat tijd en geld kost.
Internationale verdragen creëren ook onvrijwillige obstakels voor de creatie van nucleaire asteroïde interceptors. Een daarvan is het Verdrag van 1963 dat kernwapentests in de atmosfeer, de ruimte en onder water verbiedt. De andere is het Outer Space Treaty uit 1967, dat de introductie van kernwapens in de ruimte verbiedt. Maar als mensen een technologisch "schild" hebben dat hen kan redden van de asteroïde-komeetapocalyps, dan zou het buitengewoon onredelijk zijn om hen in plaats daarvan politieke en diplomatieke documenten in handen te geven.
