Asteroīda nokrišana uz Zemes ir viens no zinātniskās fantastikas izmantotās Apokalipses pamatcenārijiem. Lai fantāzijas nekļūtu par realitāti, cilvēce iepriekš sagatavojās, lai pasargātu sevi no šādiem draudiem, un dažas aizsardzības metodes jau ir izstrādātas praksē. Interesanti, ka ASV un Krievijas Federācijas zinātnieku pieejām šajā jautājumā ir savas atšķirības.
Šodien, 2016. gada 8. martā, aptuveni 22 000 kilometru attālumā no Zemes (14 000 kilometrus zem ģeostacionāro pavadoņu orbītas) garām dosies asteroīds 2013 TX68 ar diametru no 25 līdz 50 metriem. Tam ir neparasta, slikti paredzama orbīta. Pēc tam tas nonāks uz Zemes 2017. gadā un pēc tam 2046. un 2097. gadā. Varbūtība, ka šis asteroīds nokritīs uz Zemes, ir zūdoši maza, taču, ja tā notiks, sprādziena vilnis būs divreiz spēcīgāks nekā tas, ko izraisīja Čeļabinskas meteorīta eksplozija 2013. gadā.
Tātad 2013. gada TX68 nerada īpašas briesmas, taču asteroīdu draudi mūsu planētai neaprobežojas tikai ar šo salīdzinoši mazo "bruģakmeni". 1998. gadā ASV Kongress uzdeva NASA atklāt visus asteroīdus, kas atrodas tuvu Zemei un spēj apdraudēt to pat viena kilometra platumā. Saskaņā ar NASA klasifikāciju visi mazie ķermeņi, ieskaitot komētas, kas tuvojas Saulei vismaz 1/3 astronomiskās vienības (AU) attālumā, ietilpst kategorijā "tuvumā". Atgādināt, ka a.u. Vai attālums no Zemes līdz Saulei ir 150 miljoni kilometru. Citiem vārdiem sakot, lai "apmeklētājs" neradītu bažas zemnieku vidū, attālumam starp viņu un mūsu planētas apsoles orbītu jābūt vismaz 50 miljoniem kilometru.
Līdz 2008. gadam NASA kopumā bija izpildījusi šo uzdevumu, atrodot 980 šādus lidojošus gružus. 95% no viņiem bija precīzas trajektorijas. Neviens no šiem asteroīdiem nerada draudus pārskatāmā nākotnē. Bet tajā pašā laikā NASA, pamatojoties uz novērojumu rezultātiem, kas iegūti, izmantojot kosmisko teleskopu WISE, nonāca pie secinājuma, ka mūsu planētai periodiski iet garām vismaz 4700 asteroīdu, kuru izmērs ir vismaz 100 metri. Zinātniekiem izdevās atrast tikai 30% no tiem. Un, diemžēl, astronomiem izdevās atrast tikai 1% no 40 metru asteroīdiem, kas periodiski „staigāja” Zemes tuvumā.
Kopumā, kā uzskata zinātnieki, Saules sistēmā "klīst" līdz 1 miljonam Zemei tuvu esošo asteroīdu, no kuriem ticami tika atklāti tikai 9600. no mūsu planētas (kas ir aptuveni 20 Zemes un Mēness attālumi, tas ir, 7,5 miljoni kilometru), tā automātiski ietilpst "potenciāli bīstamo objektu" kategorijā saskaņā ar NASA klasifikāciju. Amerikas Aviācijas un kosmosa aģentūrā pašlaik ir aptuveni 1600 šādu vienību.
Cik lielas ir briesmas
Liela debesu "atlūzu" nokrišanas varbūtība uz Zemes ir ļoti maza. Tiek uzskatīts, ka asteroīdiem, kuru platums ir līdz 30 metriem, ceļā uz planētas virsmu vajadzētu izdegt blīvos atmosfēras slāņos vai vismaz sabrukt sīkos fragmentos.
Protams, daudz kas būs atkarīgs no materiāla, no kura kosmosa tramplīns ir "izgatavots". Ja tā ir "sniega bumba" (komētas fragments, kas sastāv no ledus, kas mijas ar akmeņiem, augsni, dzelzi), tad pat ar lielu masu un izmēru tā, visticamāk, "popsēsies" kā Tunguskas meteorīts kaut kur augstu gaisā. Bet, ja meteorīts sastāv no akmeņiem, dzelzs vai dzelzs-akmens maisījuma, tad pat ar mazāku izmēru un masu nekā "sniega bumbiņai" tam būs daudz lielākas iespējas sasniegt Zemi.
Kas attiecas uz debess ķermeņiem līdz 50 metriem, tie, kā uzskata zinātnieki, “apmeklē” mūsu planētu ne biežāk kā reizi 700–800 gados, un, ja mēs runājam par 100 metru nelūgtiem “viesiem”, tad šeit ir redzams “Apmeklējumi” 3000 gadus vai ilgāk. Tomēr garantēts, ka 100 metru fragments parakstīs spriedumu tādai metropolei kā Ņujorka, Maskava vai Tokija. Atkritumi no 1 kilometra lieluma (garantēta reģionāla mēroga katastrofa, kas tuvojas globālai katastrofai) un vairāk nokrīt uz Zemes ne biežāk kā reizi vairākos miljonos gadu, un pat milži, kuru lielums ir 5 kilometri vai vairāk - reizi desmitos miljoniem gadu.
Labas ziņas šajā ziņā ziņoja interneta resurss Universetoday.com. Zinātnieki no universitātēm Havaju salās un Helsinkos, ilgstoši vērojot asteroīdus un novērtējot to skaitu, nonāca pie interesantiem un mierinošiem secinājumiem zemniekiem: debess "atlūzas", kas pietiekami daudz laika pavada Saules tuvumā (vismaz 10 Saules diametru attālumā) iznīcinās mūsu gaismeklis.
Tiesa, salīdzinoši nesen zinātnieki sāka runāt par briesmām, ko rada tā dēvētie "kentauri" - milzu komētas, kuru izmērs sasniedz 100 kilometru diametru. Tie šķērso Jupitera, Saturna, Urāna un Neptūna orbītas, tiem ir ārkārtīgi neprognozējamas trajektorijas, un tos var virzīt uz mūsu planētu vienas no šīm milzu planētām gravitācijas lauks.
Iepriekš brīdināts ir priekšrocis
Cilvēcei jau ir tehnoloģijas aizsardzībai pret asteroīdu-komētu briesmām. Bet tie būs efektīvi tikai tad, ja iepriekš tiks atklāts debesu fragments, kas apdraud Zemi.
NASA ir "Zemes tuvu esošo objektu meklēšanas programma" (saukta arī par Spaceguard, kas tulkojumā nozīmē "kosmosa sargs"), kas izmanto visus aģentūras rīcībā esošos kosmosa novērošanas līdzekļus. Un 2013. gadā Indijas nesējraķete PSLV palaiž gandrīz Zemes polārajā orbītā pirmo Kanādā izstrādāto un uzbūvēto kosmosa teleskopu, kura uzdevums ir uzraudzīt kosmosu. Tā nosaukums bija NEOSSat - Zemes tuvumā esošo objektu novērošanas satelīts, kas tulkojumā nozīmē "Satelīts Zemei tuvu esošo objektu izsekošanai". Paredzams, ka 2016.-2017.gadā orbītā tiks palaista vēl viena kosmosa "acs" ar nosaukumu Sentinel, ko radījusi ASV nevalstiskā organizācija B612.
Darbojas kosmosa novērošanas jomā un Krievijā. Gandrīz uzreiz pēc Čeļabinskas meteorīta krišanas 2013. gada februārī Krievijas Zinātņu akadēmijas Astronomijas institūta darbinieki ierosināja izveidot "Krievijas sistēmu kosmosa draudu novēršanai". Šī sistēma būtu tikai līdzekļu komplekss kosmosa novērošanai. Tā deklarētā vērtība bija 58 miljardi rubļu.
Un nesen kļuva zināms, ka Mašīnbūves Centrālais zinātniski pētnieciskais institūts (TsNIIMash) jaunās federālās kosmosa programmas ietvaros līdz 2025. gadam plāno izveidot centru, kas brīdina par kosmosa draudiem attiecībā uz asteroīdu-komētu bīstamību. Kompleksa "Nebosvod -S" koncepcija paredz divus novērošanas pavadoņus novietot ģeostacionārā orbītā un vēl divus - Zemes revolūcijas ap Sauli orbītā.
Pēc TsNIIMash speciālistu domām, šīs ierīces var kļūt par "kosmosa barjeru", caur kuru praktiski neviens nepamanīts nelidos bīstams asteroīds ar vairāku desmitu metru izmēriem. "Šai koncepcijai nav analogu, un tā var kļūt par visefektīvāko, lai noteiktu bīstamus debess ķermeņus, kuru izpildes laiks ir līdz 30 dienām vai ilgāks, pirms tie nonāk Zemes atmosfērā," atzīmēja TsNIIMash preses dienests.
Kā pastāstīja šī dienesta pārstāvis, institūts 2012.-2015.gadā piedalījās starptautiskajā projektā NEOShield. Projekta ietvaros Krievijai tika lūgts izstrādāt sistēmu, lai novirzītu asteroīdus, kas varētu apdraudēt Zemi, izmantojot kodolsprādzienus kosmosā. Šajā jomā tika izklāstīta arī Krievijas un ASV sadarbība. 2013. gada 16. septembrī Vīnē Rosatom ģenerāldirektors Sergejs Kirijenko un ASV enerģētikas sekretārs Ernsts Monizs parakstīja vienošanos starp Krievijas Federāciju un ASV par sadarbību zinātniskās pētniecības un attīstības jomā kodoldraudā. Diemžēl krasā Krievijas un Amerikas attiecību saasināšanās, kas sākās 2014. gadā, faktiski izbeidza šādu mijiedarbību.
Atgrūsties vai uzspridzināt
Cilvēces rīcībā esošā tehnoloģija nodrošina divus galvenos veidus, kā aizsargāties pret asteroīdiem. Pirmo var izmantot, ja briesmas tiek konstatētas iepriekš. Uzdevums ir novirzīt kosmosa kuģi (SC) uz debess atlūzām, kas tiks nostiprinātas uz tā virsmas, ieslēgt dzinējus un aizvest "apmeklētāju" no trajektorijas, kas noved pie sadursmes ar Zemi. Konceptuāli šī metode praksē jau ir pārbaudīta trīs reizes.
2001. gadā amerikāņu kosmosa kuģis "Shoemaker" nolaidās uz asteroīda Eros, un 2005. gadā japāņu zonde "Hayabusa" ne tikai nogrima uz asteroīda Itokawa virsmas, bet arī paņēma tās vielas paraugus, pēc tam tā droši atgriezās uz Zemes 2010. gada jūnijā. Stafetes sacensības turpināja Eiropas kosmosa kuģis "Fila", kas 2014. gada novembrī nolaidās uz komētas 67R Churyumov-Gerasimenko. Tagad iedomāsimies, ka šo kosmosa kuģu vietā uz šiem debess ķermeņiem tiktu nosūtīti velkoņi, kuru mērķis nebūtu šo objektu izpēte, bet gan to kustības trajektorijas maiņa. Tad viss, kas viņiem bija jādara, bija iegūt rokā asteroīdu vai komētu un ieslēgt vilces sistēmas.
Bet ko darīt situācijā, ja bīstams debess ķermenis tiek atklāts pārāk vēlu? Atlicis tikai viens veids - uzspridzināt to. Šī metode ir pārbaudīta arī praksē. 2005. gadā NASA veiksmīgi taranēja komētu 9P / Tempel ar kosmosa kuģi Penetrating Impact, lai veiktu komētas vielas spektrālo analīzi. Pieņemsim, ka tagad auna vietā tiktu izmantota kodolgalviņa. Tieši to Krievijas zinātnieki ierosina darīt, satriecot asteroīdu Apophis ar modernizētām ICBM, kas tuvojas Zemei 2036. gadā. Starp citu, 2010. gadā Roskosmos jau plānoja izmantot Apophis kā izmēģinājuma vietu kosmosa kuģa velkonim, kuram vajadzēja ņemt “bruģakmeni” malā, taču šie plāni palika nepiepildīti.
Tomēr pastāv apstāklis, kas ekspertiem dod iemeslu skeptiski vērtēt kodolmaksa izmantošanu asteroīda iznīcināšanai. Tas nozīmē, ka nav tik svarīga kodolsprādzienu bojājoša faktora kā gaisa vilnis, kas ievērojami samazinās atomu mīnu izmantošanas efektivitāti pret asteroīdu / komētu.
Lai kodolenerģijas lādiņš nezaudētu savu postošo spēku, eksperti nolēma izmantot dubultu triecienu. Rezultāts būs Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV), kas pašlaik tiek izstrādāts NASA. Un šis kosmosa kuģis to darīs šādā veidā: vispirms tas nonāks “mājas posmā”, kas ved uz asteroīdu. Pēc tam no galvenā kosmosa kuģa atdalīsies kaut kas līdzīgs aunam, kurš asteroīdam trāpīs pirmo sitienu. Uz "bruģakmens" veidojas krāteris, kurā "ieskries" galvenais kosmosa kuģis ar kodollādiņu. Tādējādi, pateicoties krāterim, sprādziens notiks nevis uz virsmas, bet jau asteroīda iekšpusē. Aprēķini rāda, ka 300 kilotonu bumba, kas uzsprāga tikai trīs metrus zem cietā ķermeņa virsmas, palielina tās destruktīvo spēku vismaz par 20 reizēm, tādējādi pārvēršoties par 6 megatonu kodola lādiņu.
NASA jau ir piešķīrusi dotācijas vairākām ASV universitātēm, lai izstrādātu šāda "pārtvērēja" prototipu.
Galvenais amerikāņu "guru" cīņā pret asteroīdu bīstamību ar kodolgalviņām ir fiziķis un kodolieroču izstrādātājs Livermoras Nacionālajā laboratorijā Deivids Dearborns. Pašlaik viņš kopā ar saviem kolēģiem strādā pie paaugstinātas gatavības kaujas galviņai W-87. Tās jauda ir 375 kilotoni. Tā ir aptuveni viena trešdaļa no iznīcinošākās kaujas galviņas jaudas, kas pašlaik tiek izmantota ASV, bet 29 reizes jaudīgāka par bumbu, kas nokritusi uz Hirosimu.
NASA publicējusi datorgrafiku, kurā attēlots asteroīds kosmosā un novirzīts zemas Zemes orbītā. Asteroīda "sagūstīšana" plānota zinātniskiem mērķiem. Lai operācija būtu veiksmīga, debess ķermenim jāgriežas ap Sauli, un tā izmērs nedrīkst pārsniegt deviņus metrus diametrā
Mēģinājums iznīcināšanai
Iznīcināšanas mēģinājumu veiks Eiropas Kosmosa aģentūra (EKA). Par "upuri" tika izvēlēts asteroīds 65802 Didyma, kas tika atklāts tālajā 1996. gadā. Šis ir binārs asteroīds. Galvenā korpusa diametrs ir 800 metri, un tā diametrs, kas ap to rotē 1 kilometra attālumā, ir 150 metri. Patiesībā Didīms ir ļoti “miermīlīgs” asteroīds tādā nozīmē, ka pārskatāmā nākotnē tas neradīs draudus Zemei. Neskatoties uz to, ESA kopā ar NASA plāno to iesist ar kosmosa kuģi 2022. gadā, kad tas atrodas 11 miljonu kilometru attālumā no Zemes.
Plānotā misija saņēma romantisko nosaukumu AIDA. Tiesa, viņai nav nekāda sakara ar itāļu komponistu Džuzepi Verdi, kura uzrakstīja operu ar tādu pašu nosaukumu. AIDA ir saīsinājums no Asteroid Impact & Deflection Assessment, kas tulkojumā nozīmē "sadursmes ar asteroīdu un tam sekojošo trajektorijas izmaiņu novērtējums". Un pats kosmosa kuģis, kas paredzēts asteroīda taranēšanai, tika nosaukts par DART. Angļu valodā šis vārds nozīmē "šautriņa", bet, tāpat kā AIDA gadījumā, šis vārds ir saīsinājums no frāzes Double Asteroid Redirection Test jeb "Eksperiments, lai mainītu dubultā asteroīda kustības virzienu". "Dārtam" vajadzētu ietriekties Didimā ar ātrumu 22 530 kilometri stundā.
Trieciena sekas novēros cits paralēli lidojošs aparāts. To sauca par AIM, tas ir, "mērķi", taču, tāpat kā pirmajos divos gadījumos, tas ir saīsinājums: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Sadursmes izsekošana ar asteroīdu"). Novērojuma mērķis ir ne tikai novērtēt trieciena ietekmi uz asteroīda kustības trajektoriju, bet arī analizēt izsistās asteroīdu vielas spektra diapazonā.
Bet kur izvietot asteroīdu pārtvērējus - uz mūsu planētas virsmas vai zemei tuvā orbītā? Orbītā viņi atrodas "gatavībā numur viens", lai atvairītu draudus no kosmosa. Tas novērš risku, kas vienmēr pastāv, palaižot kosmosa kuģi kosmosā. Patiešām, neveiksmes varbūtība ir vislielākā palaišanas un izņemšanas stadijā. Iedomājieties: mums steidzami jānosūta pārtvērējs uz asteroīdu, bet nesējraķete nespēja to izvest no atmosfēras. Un asteroīds lido …
Tomēr neviens cits kā pats Edvards Tellers, amerikāņu ūdeņraža bumbas "tēvs", iebilda pret kodolieroču uztvērēju orbitālo izvietošanu. Pēc viņa domām, nevar vienkārši ienest kodolsprādzienbīstamas ierīces gandrīz zemes telpā un mierīgi vērot, kā tās griežas ap Zemi. Tie būs pastāvīgi jāapkalpo, kas prasīs laiku un naudu.
Starptautiskie līgumi arī rada piespiedu šķēršļus kodolenerģijas asteroīdu pārtvērēju radīšanai. Viens no tiem ir 1963. gada Līgums par kodolieroču izmēģinājumu aizliegšanu atmosfērā, kosmosā un zem ūdens. Otrs ir 1967. gada Līgums par kosmosu, kas aizliedz kodolieroču ieviešanu kosmosā. Bet, ja cilvēkiem ir tehnoloģisks "vairogs", kas var izglābt viņus no asteroīdu-komētas apokalipses, tad būtu ārkārtīgi nepamatoti to vietā nodot politiskos un diplomātiskos dokumentus.
