Pidage meeles, et tegime hiljuti nalja pealkirjade üle, et hunnik meie planeedile kohutavalt ohtlikke asteroide lendab meie poole! Naer naer, aga kui sellesse infosse tõsiselt süveneda, siis osutub kõik mitte nii roosiliseks, kui me tahaksime.
Keegi ei vaidle vastu asjaolule, et tõeliselt ohtlik asteroid võib muuta oma orbiiti ja hakata Maad ähvardama. Ja mida teha? Lõppude lõpuks ei märkagi me seda õigel ajal. Siin märgati 620 meetri läbimõõduga plokki vaid 20 päeva enne saabumist. Noh, märkasite ja mis edasi? Pärast igasuguste valikute lugemist tabate end põhimõtteliselt mõttelt, et pakutakse midagi uskumatult fantastilist, nagu film "Asteroid", kuid kellelgi pole aimugi, kui kaua, kelle poolt ja kuidas see rakendatakse. Edasi läheb hullemaks. Vähesed inimesed kujutavad ette nende ettepanekute tagajärgi, sest keegi pole midagi proovinud ja kõik tegutsevad sõnadega "tõenäoliselt" ja "võib-olla".
Tegelikult on meil võimalused üsna piiratud, näiteks:
Teoreetiliselt suudavad missiilivastased kaitsesüsteemid (ABM), näiteks Moskvat kaitsnud raketid A-135 / A-235, avastada ja rünnata väikest asteroidi 850 kilomeetri kõrgusel. Mõnel neist rakettidest on atmosfääriüleste alade jaoks mõeldud tuumalõhkepead. Teoreetiliselt piisab Tšeljabinski või Tunguska meteoriidi taolise keha hävitamise algatamiseks isegi nõrgast lõhkepeast. Kui see laguneb vähem kui kümne meetri pikkusteks fragmentideks, põleb igaüks neist kõrgel atmosfääris. Ja sellest tulenev lööklaine ei suuda isegi elamute aknaid välja lüüa.
Kosmosest Maale langevate meteoroidide ja asteroidide eripära on aga see, et enamik neist liigub kiirusega 17–74 kilomeetrit sekundis. See on 2–9 korda kiirem kui püüdurrakettidel A-135 / A-235. Asümmeetrilise keha trajektoori ja ebaselge massi trajektoori on võimatu eelnevalt täpselt ette näha. Seetõttu ei suuda isegi parimad maaväelaste raketitõrjeraketid Tšeljabinskisse ega Tungusiasse lüüa. Pealegi on see probleem vältimatu: kemikaalidega töötavad raketid ei suuda füüsiliselt saavutada kiirust 70 kilomeetrit sekundis või rohkem. Lisaks on asteroidi täpselt Moskvale kukkumise tõenäosus minimaalne ja teisi maailma suuri linnu ei kaitse isegi selline süsteem. See kõik muudab tavalise raketikaitsesüsteemi kosmoseohtudega tegelemiseks väga ebaefektiivseks.
Alla saja meetri läbimõõduga kehasid on enne Maale kukkumist väga raske märgata. Need on väikesed, tavaliselt tumedat värvi, mistõttu on neid ruumi musta sügavuse taustal raske näha. Kosmoselaeva trajektoori muutmiseks neile eelnevalt saatmine ei toimi. Kui sellist taevakeha on näha, tehakse seda viimasel hetkel, kui reageerimiseks pole peaaegu enam aega. Niisiis, augusti (2016) asteroidi märgati vaid kakskümmend tundi enne lähenemist. On selge, et ta „sihib” täpsemalt - ja miski ei takistaks taevast külalist. Kokkuvõte: vajame mõnda muud „lähivõitluse” viisi, mis võimaldaks sihtmärke mitu korda kiiremini kinni püüda kui meie parimad ballistilised raketid.
Reklaamvideo:
Alates 2016. aastast näeme enamikku üle 120 meetri läbimõõduga laipadest. Just 2016. aastal plaaniti Hawaiil tellida Mauna Loa teleskoop. See on teine Hawaii ülikooli asteroidi maapealse kokkupõrke viimase häiresüsteemi (ATLAS) süsteemis. Kuid juba enne selle kasutuselevõttu oli ATLAS juba näinud oma esimest Maa-lähedast asteroidi, mille läbimõõt oli alla 150 meetri.
Kuid ka varem avastatud sadade meetrite suurust asteroidi ei saa kiiresti nii "juurutada", et see väldiks kokkupõrget Maaga. Siin on probleemiks see, et selle kineetiline energia on nii kõrge, et tavaline termotuumalõhkepea ei suuda lihtsalt löögi ajal plahvatada. Kontaktlöök kokkupõrkekiirusel üle 300 meetri sekundis purustab tuumalõhkepea elemendid füüsiliselt juba enne, kui sellel on aega plahvatada: lõppude lõpuks võtavad plahvatuse tagamise mehhanismid töötamiseks aega. Lisaks ei muuda see NASA spetsialistide arvutuste kohaselt vaevalt midagi, isegi kui lõhkepea imekombel plahvatab (tabab asteroidi "tagant", järelejõudmisrajal). Sadade meetri läbimõõduga eseme pinna kõverus on selline, et üle 90 protsendi termotuuma plahvatuse energiast hajub lihtsalt kosmosesse,kuid ei lähe asteroidi orbiidi korrigeerimisele.
Asteroidi kumeruse kaitse ja kiiruse kaitse ületamiseks on olemas meetod. Pärast Tšeljabinski keha kukkumist esitas NASA hüpervelokseeri asteroidide pealtkuulamise sõiduki (HAIV) kontseptsiooni. See on tandem-antiasteroidide süsteem, mille pea on tuumavaba toorik. Asteroidi orbiidi korrigeerimisel tabab ta seda kõigepealt ja umbes kümne kilomeetri sekundis kiirusega, jättes maha väikese lehtriku. Just sellesse lehtrisse plaanitakse saata HAIV-i teine osa - lõhkepea saagikusega 300 kilotonni kuni kaks megatonni. Täpselt sel hetkel, kui HAIV-i teine osa siseneb lehtrisse, kuid pole veel selle põhja puutunud, detoneeritakse laeng ja suurem osa selle energiast kandub üle ohvri asteroidile.
Siin on rohkem Apophysisist ja sellest, millal see Maaga kokku põrkab
Tomski Riikliku Ülikooli teadlased töötasid hiljuti sarnase lähenemisviisi väljatöötamisel keskmise suurusega asteroididega Skifi superarvutis. Nad simuleerisid Apatonise tüüpi asteroidi lõhkamist megatoonilise tuumalõhkepeaga. Samal ajal oli võimalik teada saada, et optimaalne detoneerimise hetk on see, kui asteroid möödub planeedist teatud kaugusel juba enne viimast lähenemist planeedile. Sel juhul jätkab plahvatanud praht oma teed Maast eemal. Vastavalt sellele väheneb taevakeha fragmentidest tuleneva meteoorivoolu oht nulli. Ja see on oluline: pärast vajaliku (megatoni) võimsuse tuumaplahvatust kannab asteroidi praht rohkem kiirgusohtu kui Tšernobõli.
Esmapilgul sulgeb HAIV või selle analoogid kõik probleemid. Vähem kui 300 meetri kaugusel olevad kehad kukuvad pärast sellist topeltlööki tükkideks. Vaid umbes tuhandik nende massist satub Maa atmosfääri. Suuremad kehad, eriti metallist asteroidid, ei anna nii kergesti alla. Kuid isegi nendes annab lehestiku aine aurustamine märkimisväärse impulsi, muutes oluliselt algset orbiiti. Arvutuste kohaselt peaks üks selline asteroidivastane "lask" maksma 0,5-1,5 miljardit dollarit - puhtad tühiasi, vähem kui ühe roveri või B-2 pommitaja maksumus.
Üks probleem on see, et on ebamõistlik tugineda relvale, mida pole vähemalt katsetuskohal kunagi katsetatud. Ja praegu saab NASA aastas umbes ühe neljakümnendiku USA sõjalistest kulutustest. Nii tagasihoidliku normeerimise korral ei ole agentuur lihtsalt võimeline eraldama sadu miljoneid HAIV-i testimiseks. Kuid isegi kui sellised katsed viiakse läbi, poleks neist mingit mõtet. Seesama ATLAS lubab hoiatada asteroidi keskmise suuruse eest kuu või isegi paari nädala pärast. Sellise aja jooksul on HAIV-i nullist ülesehitamine võimatu ja selle valvel hoidmine on Ameerika standardite järgi NASA tagasihoidliku eelarve jaoks liiga kulukas.
Inimkonna väljavaated võitluses suurte asteroididega - eriti üle kilomeetri - tunduvad esmapilgul palju paremad kui väikeste ja keskmiste puhul. Kilomeetriseid objekte saab enamasti näha juba paigutatud teleskoopide kaudu, sealhulgas kosmoses. Muidugi mitte alati: 2009. aastal avastati Maa lähedased asteroidid läbimõõduga 2-3 kilomeetrit. Asjaolu, et selliseid avastusi veel toimub, tähendab, et meie planeedile läheneva suure keha ootamatu avastamise tõenäosus on isegi astronoomia praegusel arengutasemel. Kuid on täiesti ilmne, et selliste objektide arv väheneb iga aastaga ja lähitulevikus ei pruugi neid üldse jääda.
Isegi meie riik mängib asteroidide ohtude otsimiseks eraldatud valitsuse rahastamise puudumisest hoolimata olulist rolli nende jälgimisel. 2012. aastal lõi Moskva Riikliku Ülikooli Vladimir Lipunovi rühm globaalse robotteleskoopide MASTER ülemaailmse võrgustiku, mis hõlmas nii kodumaiseid kui ka välismaiseid instrumente. 2014. aastal avas MASTERi võrk neljasajameetrise 2014. aasta UR116, mis võib lähitulevikus potentsiaalselt meie planeediga kokku põrgata.
Kuid suurtel asteroididel on oma ebameeldivad omadused. Oletame, et saime teada, et seitsmekümne kilomeetri pikkune potentsiaalselt ebastabiilse orbiidiga 55576 Amic suundub Maa poole. Seda on võimalik termotuumalõhkepeaga tandemiga HAIV "töödelda", kuid see tekitab tarbetuid riske. Mis oleks, kui seda tehes provotseeriksime asteroidi ühe selle lahtise osa kaotuse? Lisaks on sellistel suurtel kehadel satelliidid - nad ise pole nii väikesed. Tihe plahvatus võib põhjustada terava muutuse satelliidi orbiidil, mis võib häiritud keha viia kõikjale - ja ka meie planeedile.
Toome ühe näite. Eelnimetatud MASTERi teleskoobivõrk poolteist aastat tagasi avastas 2014. aasta UR116 Maast vähem kui 13 miljoni kilomeetri kaugusel. Oleks ta suundunud planeedi poole isegi mõõduka kiirusega 17 kilomeetrit sekundis - ja vähem kui kümne päevaga oleksid nende teed ristunud. Kohtumiskiirusega 70 kilomeetrit sekundis oleks see olnud päevade küsimus. Kui termotuumaplahvatus mitme kilomeetri pikkuselt kerelt prahiseeria küljest lahti kildab, võib üks neist meie tähelepanust kergesti eemale libiseda. Ja kui see ilmub meist mõne miljoni kilomeetri kaugusel asuvate teleskoopide vaatevälja, on juba hilja alustada teise HAIV-i püüduri tootmist.
Kindlasti saab suurte keredega, mille kokkupõrge on ette teada, suhelda turvalisemalt ja plahvatuseta. Niisiis, Jarkovski efekt muudab pidevalt peaaegu kõigi asteroidide orbiiti ja ilma nende dramaatilise hävitamise või satelliitide kadumise ohuta. Selle tagajärg on see, et Päikese kuumutatud asteroidi osa langeb selle pöörlemise ajal paratamatult valgustamata öötsooni. Seal annab see infrapunakiirguse kaudu ruumi kosmosesse. Viimase footonid annavad asteroidile impulssi vastupidises suunas.
Arvatakse, et seda efekti on lihtne kasutada, et suunata suured "dinosauruste tapjad" ohtlikule lähenemistraadile Maale. Piisab, kui saata väike sond robotile, kes kannab valget värvi õhupalliga robotit. Pihustades seda suurele pinnale, võite saavutada kehale mõjuva Jarkovski efekti järsu muutuse. Seega eritab näiteks valge pind vähem aktiivselt footoneid, nõrgendades efekti jõudu ja muutes asteroidi liikumissuunda.
Võib tunduda, et mõju on igal juhul liiga väike, et midagi mõjutada. Näiteks 210 miljoni tonni massiga asteroid Golevka puhul on see ligikaudu 0,3 njuutonit. Mida saab selline "jõud" taevakeha suhtes muuta? Kummalisel kombel on see mõju paljude aastate jooksul üsna tõsine. Aastatel 1991–2003 kaldus Golevka trajektoor selle tõttu arvutatud ühest 15 kilomeetri võrra.
Suure keha aeglaselt eemaldamiseks ohtlikust orbiidist on ka teisi viise. Asteroidil saate kilest paigaldada päikesepurje või visata selle üle süsinikkiust võrgu (mõlemad võimalused töötas välja NASA). Mõlemal juhul suureneb päikesekiirte valgusrõhk taevakehale, mis tähendab, et see liigub järk-järgult Päikesest lähtuvas suunas, vältides kokkupõrget meiega.
Värvi, purje või võrguga sondi saatmine tähendaks kaugema kosmosemissiooni, mis maksaks palju rohkem kui tandemi HAIV käivitamine. Kuid see võimalus on palju turvalisem: see ei loo ettearvamatuid muudatusi vallandatud suure asteroidi orbiidil. Vastavalt sellele ei ohusta see tulevikus sellest suurte fragmentide eraldamist, mis on võimelised Maale langema.
On lihtne mõista, et sellisel kaitsel suure asteroidi vastu on oma nõrgad küljed. Täna pole kellelgi robotmaalijaga valmis raketti, selle ettevalmistamine lennuks võtab palju aastaid. Lisaks purunevad mõnikord kosmosesondid. Kui seade "tõrgub" kaugel komeedil või asteroidil, nagu jaapanlane Hayabusa asteroidil Itokawa 2005. aastal, ei pruugi kosmilise mõõtmega maalimise teiseks katseks lihtsalt aega jääda. Kas pole olemas usaldusväärsemaid meetodeid, mis välistaksid ohtliku termotuumapommitamise ja mitte alati usaldusväärsete sondide saatmise? On, aga need on jällegi väga uskumatult fantastilised ja teostatavana on see arusaamatu.
Lääneriikides raskendab olukorda asjaolu, et ükski administratsioon ei planeeri kosmoseprogramme kauemaks kui paariks aastaks. Kõik kardavad õigustatult, et võimu üleandmisel sulgeb uus administratsioon kohe eelkäijate kallid programmid. Seega pole mõtet neid alustada. Sellistes osariikides nagu Hiina Rahvavabariik on kõik formaalselt parem. Planeerimishorisont lükatakse seal kaugele tulevikku. Kuid praktikas pole neil ei tehnoloogilisi (Hiina) ega rahalisi võimalusi (Venemaa) selliste tandemsüsteemide nagu HAIV või orbitaalsete lasermaatriksite nagu DE-STAR juurutamiseks.
Ja kuidas on USA-ga? Ja eelmisel aastal otsustas USA iseseisvalt luua meteoriidivastase kaitse. Noh, muidugi! Nad on nagu "Kapten Ameerika", kes kaitsevad Maad ise vaenlase eest! Noh, nagu Hollywoodi filmides, mäletate. Tulemuseks on "zilch", kuid peamine on ennast valjusti deklareerida.
Kõik see tähendab, et ülaltoodud projektid hakkavad ellu viima alles pärast märkamatu keha mitmemegatonilist plahvatust tihedalt asustatud piirkonnas. Selline sündmus - mis üldiselt peab juhtuma varem või hiljem - põhjustab inimohvreid kindlasti.
Alles pärast seda võime kindlalt oodata poliitilisi sanktsioone asteroidivastaste kaitsesüsteemide ehitamise eest nii läänes kui ka võimalusel Venemaal.
Noh, netotulemuses - kui midagi, siis oleme valmis. Eks?
