Спецтемы

Разнообразие астероидов и методы борьбы с ними

Автор: Сергей Кузнецов
Тема:астероид, космос

«Разнообразие астероидов и методы борьбы с ними» - третья часть размышлений о системе «Планетарной обороны». Вторая часть - Смерть из космоса в виде астероида. Первая часть - Нужна ли землянам «Планетарная оборона»?

Кристина Томас из центра космических полетов Годдарда отмечает, что различия в свойствах астероида позволяет их классифицировать. Астероиды варьируются от очень темных –практически черных, до светлых, отражающих до 50 процентов солнечного света. Основным способом каталогизации разнообразных астероидов является минералогия метеоритов, которые упали на Землю и являются фрагментами типов пород, составляющих более крупные астероиды.

Вот почему вся эта информация имеет огромное значение для планетарной обороны. Астероиды, состоящие из кусочков породы, потребуют других методов их уничтожения, чем твердые, каменистые, монолитные астероиды, но только одно то обстоятельство, что они рыхлые, не означает, что их легко разбить.

Высотный ядерный взрыв

Высотный ядерный взрыв

Даже если удастся успешно разбить астероид на куски, нужно убедиться, что эти фрагменты не все упадут на Землю и не вызовут практически столько же разрушений, как и первоначальный астероид. В этом случае применение воздушного ядерного взрыва для уничтожения угрожающего Земле космического камня, вполне оправдано, хотя и несет известные риски от самого ядерного взрыва.

Есть еще одно возможное применение ядерного оружия против астероидов, которое является менее рискованным для Земли – космический ядерный взрыв, способный столкнуть астероид с его курса.

Существует  и другая, не менее разумная и безопасная стратегия предотвращения столкновения - с помощью тяжелой массы, ударяющей в астероид с огромной скоростью, называемой «кинетическим импактором».

Астероид Голевка

Моделирование 10-тонной массы, ударяющей в астероид Golevka (около 500 м в диаметре) со скоростью 10 км/с, (стрелка обозначает направление удара). При заблаговременном предупреждении, кинетические импакторы могут быть использованы для отклонения опасных астероидов, предотвращая их будущие столкновения с Землей. Форма астероида влияет на результат отклонения. Подобное моделирование необходимо для количественной оценки эффекта кинетического воздействия.

Эти методы могут мягко отклонить астероид с его курса на столкновение с Землей. Идея одинакова для обоих. Поскольку Земля представляет собой относительно небольшую цель, по сравнению с обширным пустым пространством в Солнечной системе, даже небольшое изменение орбиты астероида заставит его пролететь мимо Земли, при условии, что мы вмешались достаточно рано.

Зонд Deep Impact посылает медную болванку в комету Tempel 1

Зонд Deep Impact посылает медную болванку в комету Tempel 1

Зонд «Deep impact» ударил комету «Tempel 1» 370 килограммовой медной болванкой, оснащенной датчиками. Эта комета значительно больше, чем наиболее опасные астероиды, сближающиеся с Землей, так что толчок от удара болванки оказался меньше, чем при вероятной попытке преднамеренного отклонения.

Астероид можно не только отклонять, но и затормаживать или ускорять. В этом случае он тоже «промахнется» мимо Земли. Если предупреждение о возможном столкновении космического тела с Землей поступит за 10 лет и более, то достаточно изменить его скорость порядка всего 1 сантиметра в секунду. Несмотря на то, что это очень небольшая величина, трудность в ее достижении возрастает с размером астероидов. В этом случае использование ядерного устройства наиболее эффективно потому, что нынешние ракеты-носители не способны перемещать достаточно массы и развивать  настолько высокую скорость, чтобы нанести кинетический удар, который был бы в состоянии отклонить с курса или изменить скорость крупного астероида.

Воздействие ударной волны ядерного взрыва

Воздействие ударной волны ядерного взрыва

На Земле ядерный взрыв наносит много ущерба от ударной волны, перемещающейся по воздуху, но это не работает в космосе. Вместо этого можно применить процесс, называемый «ядерной абляцией». Он включает в себя взрыв ядерного заряда в нескольких сотнях метров от астероида. Не несущие ударной волны, продукты взрыва в виде высокоэнергетических гамма-лучей и нейтронов, будут бить по поверхности материала астероида и нагреют его. Частицы энергии, достаточной для испарения некоторых материалов и газа, создадут горячую плазму, которая, в свою очередь, выбросит некоторые частицы обратно в пространство. Если все сработает, как планировалось, плазма будет вести себя, как реактивная струя в подруливающем устройстве ракеты, изменяя орбиту и вращение астероида.

Чтобы обеспечить ядерную абляцию, исследователи планетарной обороны должны знать все о поверхности, внутреннем устройстве и вращении астероида. Внутренность гравитационно агрегатированного астероида может быть рыхлой, как пенопласт, но его поверхность часто покрывает тонкий материал, известный как реголит. Лунный реголит состоит из очень мелких частиц, но точных данных об общих свойствах астероидного реголита пока нет.

Астероид Bennu

Астероид Bennu, который с малой вероятностью может столкнуться с Землей через 200 лет

Для получения этих характеристик планируются запуски нескольких космических зондов, в том числе миссия «Hayabusa 2» на астероид с поэтическим названием «1999 JU3» и миссия «OSIRIS-REX» на околоземной объект с названием  «Bennu», который с малой вероятностью врежется в Землю, примерно, через 200 лет.

Миссия «OSIRIS-REX» предоставит много данных о том, как влияет солнечный свет на поверхность астероида - важную информацию для знаний о том, как ядерный взрыв может «рулить» астероидом. Но еще больше полезной информации даст зонд «Hayabusa 2», несущий взрывное устройство, которое ученые собираются подорвать над самой поверхностью астероида «1999 JU3», чтобы увидеть, как он отреагирует. Взрыв не будет достаточно мощным, чтобы столкнуть астероид со своей орбиты, но «Hayabusa 2» будет предоставлять точные данные о том, как астероид реагирует на взрыв.

Четвертая часть - Другие стратегии борьбы с астероидами и политические проблемы

Прокомментировать








Выбор читателей



Это интересно