На прошлой неделе люди по всему миру подняли глаза и увидели ослепительные полосы света, падающие по небу во время ежегодного метеорного потока Геминидов. Для большинства такие небесные шоу предлагают красивое и отрезвляющее напоминание о нашем крошечном месте на Земле среди величины нашей галактики. Для Джозефа Нута, астрофизика из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Мэриленде, они предвещают более мрачную возможность.
Связанный контент
- Представляем глобальные усилия для карты ночного неба
- Никогда не бойся, воздействие океанического астероида не вызовет апокалиптических приливных волн
- Ученый предупреждает, что мы не готовы к удару кометы
- Для единственного человека, когда-либо пострадавшего от метеорита, настоящая беда началась позже
«Каждый метеорный поток - это потенциальное столкновение кометы с Землей, которое просто не произошло, потому что Земля была не в нужном месте, или, в данном случае, не в том месте», - прямо сказал Нут во время презентации на Американской геофизической конференции в этом году. Встреча профсоюзов в Сан-Франциско на прошлой неделе. К счастью, у него есть план: Нут входит в международную команду исследователей, работающих над защитой Земли от поражения потенциально разрушительными кометами и астероидами.
Угрозы, создаваемые так называемыми околоземными объектами (NEO), варьируются от локальных травм - как в результате Челябинского метеорита в России в 2013 году, в результате которого было ранено 1500 человек, - до массового вымирания, подобного тому, которое уничтожило динозавров. Тем не менее, эти угрозы также предоставляют необычную возможность для стран объединиться, чтобы защитить всех землян от неизбежной опасности. В конце концов, воздействие астероида потенциально может стать глобальной катастрофой, говорит Брент Барби, инженер по аэрокосмическим технологиям в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА.
«Астероиды, конечно, не делают различий между народами, и воздействие может произойти на любой территории», - говорит Барби.
Есть еще один фактор, который делает угрозу астероидов уникальной возможностью для глобального единства. В отличие от некоторых более локальных природных опасностей, таких как извержения вулканов и цунами, эти виды воздействия теоретически можно предотвратить. «Это единственное стихийное бедствие, которое мы действительно способны - по крайней мере в принципе - предотвратить», - говорит Барби. «Это создает определенный тип международного сотрудничества, который является уникальным».
Ученые не в полной мере оценили разрушительный потенциал комет и астероидов, поражающих Землю, до 1980-х годов, когда физик Луи Альварес и его сын Уолтер Альварес впервые предположили, что это воздействие привело к исчезновению динозавров. С тех пор прогресс в области технологий космических наблюдений выявил более 700 000 астероидов в нашей солнечной системе - подвиг, достигнутый благодаря сотрудничеству тысяч ученых со всего мира, по словам Майкла Буша, исследователя из Института SETI в Калифорнии.
Например, телескопы в Австралии и Чили сыграли важную роль в идентификации астероидов. Теперь мы знаем, что в радиусе 50 миллионов километров от орбиты Земли есть, по крайней мере, 15 000 - расстояние, которое официально квалифицирует их как потенциально угрожающие околоземным объектам, говорит Буш. Между тем, исследователи в Японии, Китае, Европейском союзе и США сыграли большую роль в разработке технологий для лучшей характеристики этих астероидов. В Японии, например, в 2014 году был запущен исследователь астероидов Hayabusa2, целью которого является сбор материала с астероида в 2018 году; если все пойдет хорошо, он вернется на Землю в 2020 году.
Но зная, что объекты существуют и собирать информацию от них, - это не то же самое, что способность защитить Землю от ударов, как предупреждал Нут на прошлой неделе. Следующим шагом является создание плана действий для перехвата объекта, направляющегося к Земле. Успех этой миссии требует, чтобы НАСА работало с другими крупными космическими агентствами, такими как Европейское космическое агентство (ЕКА), для создания и запуска перехватывающего космического корабля до того, как объект коснется Земли, пояснил Нут.
25 октября 2014 года комета Сайдинг-Спринг приблизилась к нашему Солнцу на расстоянии 130 миллионов миль. (НАСА / Космический телескоп Хаббл) Строительство и запуск высоконадежного космического корабля может занять пять лет от начала до конца. В зависимости от ситуации это может занять больше времени, чем мы должны потратить. Нут процитировал недавний случай кометы «Сайдинг-Спринг», которая очень близко подошла к Земле в 2014 году - всего через 22 месяца после того, как исследователи впервые обнаружили ее в обсерватории Сайдинг-Спрингс в Австралии. «Крайне важно, чтобы мы сократили время реакции», - говорит Нут.
Для этого Нут предлагает НАСА построить космический корабль для наблюдения и перехвата объектов и хранить эти космические корабли подальше, пока объект не представляет неминуемую угрозу. Даже тогда график запуска будет зависеть от бюджетных ассигнований Конгресса и от положения Земли на ее орбите вокруг Солнца относительно входящего объекта, говорит Буш. Но Нут утверждает, что готовое оборудование позволит сократить время на подготовку.
Тип развернутого перехватчика будет зависеть от размера входящего объекта, объяснили коллеги Нута на пресс-конференции на прошлой неделе. Для небольших объектов вы можете использовать что-то похожее на пушечное ядро. Но для гораздо более крупного объекта может потребоваться ядерное взрывное устройство, говорит Кэтрин Плеско, исследователь из Лос-Аламосской национальной лаборатории.
«Ядерная энергия - это способ доставить наибольшее количество энергии объекту в минимально возможном контейнере», - говорит Плеско.
В обоих случаях целью было бы оттолкнуть объект от курса, а не разрушать его и посылать потенциально опасные осколки к Земле, говорит Плеско.
Такие перехватчики будут использоваться только при самых неотложных угрозах для Земли, таких как объекты, нацеленные на густонаселенные районы на суше или в прибрежных районах. Воздействия в открытом океане волнуют исследователей меньше, потому что они очень редко вызывают цунами, хотя они могут посылать водяной пар в стратосферу, где это может иметь продолжительные климатические воздействия.
В то время как астрономы могут обнаружить астероиды за столетия или даже тысячелетия до того, как они поразят Землю, к кометам сложнее подготовиться, потому что они путешествуют гораздо дальше и до четырех раз быстрее, чем астероиды, оставляя меньше времени для реакции, говорит Марк Бослоу, физик из Сандия Национальные лаборатории в Нью-Мексико. «Время от времени кто-то падает, и у нас есть год или меньше между тем, когда мы обнаруживаем это и когда нам нужно действовать», - сказал Бослоу.
Вот тут-то и вступит в действие план Нута по выбеганию космического корабля.
Но не все астрономы поддерживают эту идею. Майкл Буш из Института SETI утверждает, что хранение космического корабля может позволить кому-то с дурными намерениями направить астероид, который иначе не поразит Землю на пути к планете. «Это может быть сделано, если вы соответственно зло», - говорит Буш, указывая на то, что покойные астрономы Карл Саган и Стивен Остро представили эту точку зрения в документе в середине 1990-х годов.
Тем не менее, Буш является твердым сторонником финансирования НАСА исследований ближних объектов Земли, будущее которых остается неясным со следующей администрацией президента. Администрация Трампа предложила сократить финансирование для отдела наук о Земле НАСА, но выразила приверженность исследованию дальнего космоса, который может включать в себя исследования на околоземных объектах. Хотя финансирование этих исследований было стабильным и даже увеличилось в последние годы после челябинского события, будущее этих усилий НАСА еще предстоит определить, говорит Буш.
В настоящее время НАСА финансирует проект под названием «Тест на перенаправление двойного астероида» (DART), в котором он будет проверять итерацию пушечного ядра для перехвата встречного астероида. Но способность DART продвигаться вперед зависит от бюджета НАСА, который еще не завершен на предстоящий год. «У этих проектов проблемы с продвижением вперед, потому что в настоящее время у нас нет бюджета для НАСА на следующий год», - говорит Буш.
В мае Международная академия астронавтики соберется в Токио на конференцию по планетарной обороне, чтобы обсудить дальнейшие шаги по защите планет от ударов. Тем временем Буш надеется, что финансирование НАСА будет таким, чтобы США могли работать с другими странами по всему миру над этим универсальным - или, по крайней мере, глобально - важным вопросом. В конце концов, говорит он, «астероид не заботится ни о одной из наших границ, пока не упадет на землю».
