«Последний привет» будет из космоса. Когда на Землю пожалует астероид диаметром в километр?

В ноябре челябинскому гостю посвятили целых три статьи в журналах Nature и Science, публикация в которых приравнивается к мировому признанию события. Специалисты делают вывод: пролет этого метеорита можно расценивать как грозное предупреждение человечеству.

 Падение метеорита под Челябинском в феврале этого года стало переломным моментом в истории человечества. И это не громкая фраза. Многие осознали, что рассуждения ученых об опасности из космоса — не простая болтовня и удобный предлог для выбивания денег из бюджета.

Благодаря видеорегистраторам, столь популярным в России, весь мир мог впервые наблюдать пролет и взрыв небесного тела. А ученые получили возможность точно просчитать орбиту метеорита. В ноябре челябинскому гостю посвятили целых три статьи в журналах Nature и Science, публикация в которых приравнивается к мировому признанию события. Специалисты делают вывод: пролет этого метеорита можно расценивать как грозное предупреждение человечеству.

Гром грянул

Старший научный сотрудник Института динамики геосфер РАН кандидат физико-математических наук Ольга Попова, ставшая соавтором статьи в Science, рассказала «Итогам», что «Челябинский метеороид мог привести к более тяжелым последствиям, если бы его траектория оказалась менее пологой и если бы он был более прочным объектом».

Заведующий кафедрой небесной механики, астрометрии и гравиметрии физфака МГУ доктор физико-математических наук Владимир Жаров добавляет, что после падения Челябинского метеорита «оценка астероидно-кометной опасности возросла, потому что все представили, что случилось бы с Челябинском и его жителями, если бы метеорит взорвался над городом».

Энергия взрыва в небе над Челябинском, по оценкам Ольги Поповой, оказалась вполне сопоставима с энергией болида, взорвавшегося 3 августа 1963 года в районе островов Принс-Эдуард (Индийский океан), — она составила около 500 килотонн в тротиловом эквиваленте. Правда, понаблюдать за тем болидом никому не удалось, и его мощность оценивалась только по записи инфразвукового сигнала. Для сравнения: мощность ядерной бомбы, сброшенной на Хиросиму, составляла 20 килотонн. Насколько велика вероятность повторения события, подобного челябинскому, а то и пострашнее?

Статистика и прогноз

«Из геологической истории по сохранившимся кратерам известно, что Земля неоднократно сталкивалась с крупными астероидами размером от одного до нескольких километров. Но это действительно редкие события, кардинально менявшие облик планеты. Средняя их частота оценивается как одно событие в несколько десятков миллионов лет», — говорит Владимир Жаров. Например, 65 миллионов лет назад произошел случай массового вымирания флоры и фауны, который связывают с ударом 15-километрового астероида. Однако, по словам заведующего Звенигородской обсерваторией Института астрономии РАН кандидата физико-математических наук Сергея Барабанова, «известно, что в этом столетии Земля не столкнется ни с одним астероидом размером более одного километра».

Тем не менее, как показывают наблюдения, в Солнечной системе подобные явления не так уж и редки, и по ним можно судить, насколько велика астероидная и кометная опасность для Земли. Например, в 1994 году комета Шумейкеров — Леви столкнулась с Юпитером. «Мы были свидетелями вселенского катаклизма. Столкновение подобного тела с Землей было бы глобальной катастрофой», — говорит Владимир Жаров.

Значительно чаще происходят столкновения нашей планеты с небольшими астероидами, до нескольких десятков метров. Ольга Попова отмечает, что разброс в оценках риска падения таких космических тел на Землю достаточно велик, чтобы опираться на них при составлении прогнозов. Вероятность такого события, как падение Тунгусского метеорита, диаметр которого оценивается в 50—100 метров, составляет от одного раза в тысячу лет до одного раза в столетие.

Подобные столкновения могут привести к локальным катастрофам. Наконец, астероиды размером в несколько метров, или метеороиды, сталкиваются с Землей примерно раз в полгода-год, и большая их часть разрушается в атмосфере. Директор астрономической обсерватории Иркутского государственного университета доктор физико-математических наук Сергей Язев отмечает, что «падение тела класса Челябинского метеорита диаметром порядка 17 метров и массой около 10 тысяч тонн отмечено за последнее столетие впервые — после гораздо более мощного тунгусского события в 1908 году». Но это статистика. Можно ли ей доверять, когда дело касается если не судьбы всего человечества, то отдельных городов, стран и регионов?

Конечно же, сегодня, когда незанятые территории на Земле можно пересчитать по пальцам, глупо было бы дальше сидеть и просто собирать статистику падения метеоритов. «Сегодня планета перенасыщена уязвимыми объектами — плотинами, гидростанциями, атомными станциями, хранилищами радиоактивных отходов.

Попадание в них даже небольшого космического тела может вызвать страшные последствия», — предупреждает ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН доктор физико-математических наук Лидия Рыхлова. Поэтому в настоящее время в мире стремительно расширяется сеть систем по поиску космических тел и наблюдению за ними. Они днем и ночью исследуют небо и ставят на учет каждый найденный астероид.

Основная их масса в Солнечной системе находится в так называемом поясе астероидов — между орбитами Марса и Юпитера. Предполагается, что в дополнение к этим телам прилетают кометы из облака Оорта, находящегося на задворках Солнечной системы. Однако Лидия Рыхлова отмечает, что «пояс астероидов — это более или менее спокойное образование».

Когда в конце прошлого века началось массовое открытие астероидов, выяснилось, что существует отдельный класс — астероиды, сближающиеся с Землей (АСЗ), а также астероиды, которые постоянно обращаются внутри земной орбиты. Среди них выделяются потенциально опасные, имеющие все шансы столкнуться с нашей планетой. На них и нацелено основное внимание ученых.

В США в 1998 году профинансировали первую десятилетнюю целевую программу обнаружения опасных тел с применением наземных и космических телескопов. За десять лет, как утверждают американцы, им удалось открыть порядка 90 процентов крупных астероидов диаметром с километр и больше. Как говорит Ольга Попова, на сегодня известно о существовании порядка семи тысяч таких объектов.

А всего, по данным Лидии Рыхловой, открыто около 11 тысяч АСЗ, но проблема в том, что список далеко не полон. Специалист уверяет, что на сегодняшний день «известны лишь два процента от всех потенциально опасных «региональных пакостников» размером около 50—100 метров». То есть общее количество объектов, равных Тунгусскому метеориту и готовых врезаться в Землю, может превысить 500 тысяч.

К сожалению, произойдет ли это, сказать пока никто не может. Они существуют лишь в расчетах, и ученые их даже не наблюдают. Работы по поиску потенциально опасных странников, а их среди сближающихся с Землей объектов, по словам Владимира Жарова, около тысячи, идут с нарастающей интенсивностью.

«Современная техника позволяет открывать ежедневно два-три небольших астероида в околоземном пространстве, — рассказывает Сергей Язев, — и, между прочим, 2013 год станет первым в истории, когда оказалось открыто больше тысячи околоземных астероидов в течение одного календарного года». Каждый день может принести сообщение о новом, ранее неизвестном астероиде, который идет прямо на Землю.

В основном поиском новых астероидов занимаются в США и Европе, где сейчас создается вторая система наблюдательных средств, перед которыми стоит задача обнаружить более 90 процентов тел диаметром свыше 100—150 метров. На Гавайях уже работает прототип базового телескопа такой системы — PAN-STARRS, построенный американцами. НАСА недавно объявило о запуске амбициозной программы Asteroid Grand Challenge для обнаружения всех сближающихся с Землей объектов размером от 10 метров.

Есть у американцев и заметные успехи. Кроме того, что они практически в одиночку обнаружили 90 процентов астероидов размером более километра, в 2008 году они увидели летящее тело размером всего 4 метра, которое должно было упасть на следующий день. Ученым удалось впервые предсказать место падения космического тела — в Судане. А чем могут похвастаться российские астрономы?

Цена вопроса

«В России специалистами МГУ создана сеть автоматических телескопов-роботов «МАСТЕР-II», размещенных в Подмосковье, Кисловодске, на Урале, под Иркутском и в Благовещенске. Только в октябре этого года телескопы открыли два угрожающих Земле околоземных астероида. Но аппараты этой единственной в России автоматической сети нацелены совсем на другие научные задачи и опасные объекты открывают случайно», — рассказывает Сергей Язев.

По словам Сергея Барабанова, финансирование сегодня выделяется только на уровне проведения научно-исследовательских работ: «Есть несколько групп обсерваторий, которые в инициативном порядке наблюдают потенциально опасные малые тела Солнечной системы. А специализированных инструментов в России нет».

Существует мнение, что создавать отдельную систему нам вроде как и не нужно. Мол, обойдемся данными американцев. Однако Лидия Рыхлова отмечает, что США с недавнего времени ограничили доступ к некоторым данным своих систем. То есть захотят — предупредят. А не сочтут нужным — извините…

Получается, нам жизненно необходимо создавать свою систему. Что для этого нужно? Сергей Барабанов перечислил основные задачи. Прежде всего необходимо обнаружить и каталогизировать все тела размером свыше 100 метров, имеющие определенные орбиты. Затем предстоит разработать сценарии и средства противодействия вероятным угрожающим объектам.

«Для системной работы, — говорит Лидия Рыхлова, — нужны, по крайней мере, два-три широкоугольных телескопа наподобие тех, что сейчас строят американцы. И работать они должны только на поиск потенциально опасных объектов». Кроме того, нужен единый информационный центр, который объединил бы все работающие по этой программе обсерватории. На все это необходимо финансирование в рамках федеральной целевой программы, которая могла бы быть рассчитана на 10 ближайших лет: примерно 58—60 миллиардов рублей.

Сергей Язев уверен, что и этого недостаточно, поскольку помимо телескопов наземного базирования нужны аппараты, размещенные в космосе. Подобный проект сейчас как раз разрабатывают американцы.

По словам Язева, самым ярким подтверждением такой необходимости стало падение Челябинского метеорита, приближения которого не зафиксировала ни одна из существующих систем, поскольку он двигался со стороны Солнца: «Это означает, что такого рода тела не может увидеть ни один наземный телескоп. Следовательно, система должна включать в себя сектор космического базирования, что сразу увеличивает стоимость затрат. Думаю, надежная система контроля и оповещения обойдется как минимум в 10 миллиардов долларов, или более 300 миллиардов рублей».

Сопоставимых затрат, по мнению специалистов, потребует и создание систем перехвата угрожающих астероидов. Таких на сегодняшний день не существует. Пока есть лишь ряд идей различной степени фантастичности. Как полагают исследователи, среди самых перспективных проектов — воздействие на астероиды при помощи более мелких космических тел, ядерный взрыв на поверхности астероида с целью разрушить его или сместить с траектории, а также гравитационное воздействие, позволяющее сдвинуть объект в пространстве.

Правда, для отражения космической атаки в небесное тело нужно еще попасть, что является нетривиальной задачей. Надежду дарит успех миссии Deep Impact НАСА, реализованной в 2005 году. Тогда американский космический аппарат, пролетев более 400 миллионов километров, приблизился к комете Темпеля-1 и сбросил зонд на ее ядро.

В Институте прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН уже рассчитали несколько вариантов траектории полета экспедиции на астероид Апофис для различных типов двигателей. Путешествие на космическое тело разработали с учетом возможности возврата на Землю. А в Государственном космическом научно-производственном центре имени М. В. Хруничева, по словам руководителя Проектно-исследовательского центра Сергея Антоненко, создаются средства доставки человека на астероиды для их колонизации. Есть идея бурить космические тела и создавать внутри них полости для жизни людей. Как рассказал Антоненко, эти технологии напрямую пересекаются с вопросами борьбы с астероидно-космической опасностью.

Кроме того, как говорит Ольга Попова, у нас и на Западе ученые исследуют физические свойства астероидов — плотность, прочность и структуру, а также разрабатывают модели входа космических тел в атмосферу. Без этих данных сложно представить последствия их падения на Землю, а соответственно, и стратегию действий, если столкновения не избежать. В целом в России научное сопровождение работ по астероидно-кометной опасности ведет Институт астрономии РАН, где создана экспертная рабочая группа по проблемам космических угроз. В ее состав входят представители более 30 академических, университетских и промышленных организаций.

Специалисты уверены: если обнаружение и слежение за потенциально опасными космическими объектами в принципе способно организовать каждое государство самостоятельно, чему пример — американцы, то противодействовать таким угрозам можно только на международном уровне. Может быть, политиков способен поторопить тот факт, что буквально на днях американцы обнаружили астероид, сравнимый с известными раньше 10—30-километровыми объектами. Как он себя поведет, пока никому не известно.

Автор: Владимир Крючков,  ИТОГИ №47