Не исключено, что однажды огромный астероид врежется в нашу планету. И это уже будет не первый раз. 66 миллионов лет назад астероид диаметром не менее 10 километров врезался в территорию современного полуострова Юкатан в Мексике, вызвав массовое вымирание. В 1908 году взрыв метеороида в Сибири (известный как Тунгусское событие) уничтожил 2 000 км² леса и нанес ущерб на 100 км во всех направлениях. Совсем недавно, в феврале 2013 года, астероид диаметром около 19 метров взорвался над городом Челябинск, причинив огромный ущерб всему городу. Такие инциденты напоминают о том, насколько уязвима наша планета, и ученые работают над созданием надежной системы защиты.
НАСА внимательно следит за объектами, которые могут угрожать нашей планете, и недавно обновило свою систему мониторинга. Телескопы Центра изучения околоземных объектов постоянно сканируют небо и к настоящему времени обнаружили почти 28 000 околоземных астероидов. Не все объекты могут вызвать массовое вымирание мелового-палеогенового периода, но большинство из них, несомненно, вызовут значительные разрушения в районе столкновения (как это наблюдалось в Сибири и Челябинске).
Относительно массивные объекты могут приблизиться к Земле в ближайшем будущем: Апофис диаметром 370 метров должен пролететь мимо Земли в пятницу 13 апреля 2029 года, а Бенну (490 метров в диаметре), как ожидается, пройдет мимо в 2036 году. Теоретически эти два объекта не должны касаться нашей планеты, но ученые отмечают, что крошечные изменения в их орбитах могут изменить ситуацию. Вот почему Филип Любин, профессор физики из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, работает над новой системой защиты планеты: PI-Terminal Defense for Humanity.
«PI» здесь означает «Pulverize It», так как это буквально означает «измельчение», или, скорее, разбивание любого астероида, направляющегося к Земле, на несколько частей, чтобы они развалились, когда войдут в нашу атмосферу. Представленная на конференции по планетарной обороне в 2021 году, эта концепция теперь поддерживается НАСА. Хотя американское агентство работает над тем, чтобы внимательно следить за небом, ему необходимо иметь средства для реагирования в случае возникновения угрозы…
Ученые, конечно, уже рассматривали этот вопрос. Сегодня, если угрожающий астероид будет обнаружен за несколько месяцев или даже лет, в его направлении будет направлен ударный механизм, чтобы перенаправить его в сторону от Земли. Именно это НАСА в сотрудничестве с ЕКА в настоящее время проверяет с помощью миссии Double Asteroid Redirection Test (DART). Запущенный в ноябре прошлого года, полутонный космический аппарат будет на высокой скорости направлен на поверхность астероида Диморф диаметром 160 метров, который вращается вокруг астероида Дидим. Цель — оценить эффективность этого подхода и изучить, как ударная сила изменит орбитальный период Диморфоса. Удар планируется на конец сентября.
Однако организация такого кинетического воздействия требует месяцев подготовки. Что мы будем делать, если астероид не будет обнаружен вовремя? Система, придуманная Любиным, может стать решением. «В более долгосрочных сценариях перехвата разобранные фрагменты астероидов в значительной степени пропускают Землю. В коротких сценариях перехвата фрагменты астероидов с максимальным диаметром около 10 метров позволяют атмосфере Земли действовать как «лучевой разряд», где фрагменты сгорают в атмосфере», — объясняет он в презентации проекта.
«В нашей Солнечной системе скрывается большой астероид или комета с надписью «Земля». Мы просто не знаем, где он находится и когда он ударит«, — сказал Любин в своем заявлении в 2021 году. Огромное преимущество PI-терминала Defense for Humanity заключается в том, что оно обеспечивает очень короткое время реагирования — даже меньше суток, если система предварительно развернута на орбите или на лунной базе, уточняет исследователь.
В конкретном плане система, представленная Любиным, использует как кинетический удар, так и взрывные заряды; устройство будет оснащено проникающими стержнями, заряженными взрывчатыми веществами, предназначенными для разрушения околоземного объекта изнутри — цель состоит в том, чтобы получить фрагменты диаметром до 15 метров. «Эффективность подхода зависит от времени перехвата и размера астероида, но позволяет эффективно защищаться от астероидов в классе диаметром в несколько сотен метров«, — отмечает физик.
Любин говорит, что использование Луны в качестве оборонного форпоста было бы идеальным как для обнаружения объектов, так и для запуска оборонных систем: отсутствие атмосферы позволит обнаруживать объекты на большом расстоянии с помощью оптического/ИК-ЛИДАРа, а низкая скорость выброса (из-за низкой гравитации Луны) позволит быстрее запускать и перехватывать объекты. Пока такой аванпост не построен, система, запущенная с Земли (с помощью современных тяжелых ракет-носителей), будет способна смягчить астероид диаметром в несколько сотен метров до расстояния перехвата, близкого к лунному, считает Любин.
С помощью этого уничтожителя астероидов объект диаметром 20 метров (массой около 0,5 мегатонны, подобно Челябинскому болиду) может быть смягчен перехватом в течение 15 минут после столкновения. Аналогично, объект, подобный Тунгусскому, диаметром около 50 метров, может быть перехвачен за 5 часов до столкновения, считает ученый.
Столкновения, подобные тому, которое произошло 66 миллионов лет назад, случаются крайне редко, и, если повезет, человечество, вероятно, никогда не испытает другого такого столкновения. Но полагаться на удачу, вероятно, не лучшая стратегия защиты. Обладание таким потенциалом снижения угрозы позволит человечеству впервые взять под контроль свою судьбу от столкновений с астероидами и кометами, заключает он.