Защита от астероидов

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Падение огромного астероида в представлении художника. Энергия, которая образуется при падении, будет сопоставима с энергией от одновременного взрыва миллиона атомных бомб.

Защита от астероидов охватывает ряд методов, с помощью которых можно изменить траекторию околоземных объектов, тем самым предотвратив вероятное катастрофическое импактное событие. Падение достаточно большого астероида или другого околоземного объекта вызовет огромные цунами, огненные смерчи размером с континент или (подняв в стратосферу огромное количество пыли, которое закроет солнце) импактную зиму, и даже несколько апокалиптических событий одновременно. Считается, что в результате столкновение объекта шириной десять километров и Земли, шестьдесят пять миллионов лет назад, образовался кратер Чиксулуб и произошло Мел-палеогеновое вымирание, которое, как полагается, стало причиной вымирания динозавров.

Несмотря на то, что вероятность такого события в настоящее время не выше, чем в любое другое время в истории Земли, существует большая вероятность того, что оно, рано или поздно, произойдет. Недавние астрономические события, такие как столкновение кометы Шуме́йкеров — Ле́ви 9 с Юпитером, и падение Челябинского метеорита в 2013 году, а также растущее число объектов в списке Sentry Risk Table снова привлекли внимание к таким угрозам. Прогресс в технологиях открыл новые возможности по предотвращению столкновения таких объектов с Землей.

Попытки отражения угрозы[править | править вики-текст]

Чтобы подготовить и осуществить план по предотвращению столкновения, астероид, в большинстве случаев, должен быть обнаружен за несколько лет до падения. Предполагается, что для того, чтобы успешно отразить объект, имеющий прямую траекторию столкновения, нужна скорость изменения, равная 3,5/t × 10−2ms−1 (где t — количество лет до потенциального столкновения). Кроме того, при определенных условиях требуются гораздо меньшие скорости изменения.[1] К примеру, астероид (99942) Апофис пролетит рядом с Землей в 2029 году, при этом с вероятностью 10:4 он пройдет через узкое пространство и вернется на траекторию столкновения в 2035 или 2036 году. Это потенциальное возвращение можно предотвратить за несколько лет до пролёта: для этого потребуется скорость изменения 10−6ms−1.[2]

Столкновение 10-километрового астероида с Землей оценивается как событие уровня массового вымирания, в результате которого будет нанесен непоправимый вред биосфере. В зависимости от скорости, маленькие объекты диаметром 100 метров исторически наносят значительные разрушения. Угроза также исходит от комет, залетающих во внутреннюю часть Солнечной системы. Скорость столкновения долгопериодической кометы, вероятнее всего, будет в несколько раз больше, чем у околоземного астероида; тем самым её падение окажется более разрушительным. Кроме того, время предупреждения вряд ли будет больше нескольких месяцев.[3]

Перед принятием подходящего плана действий также необходимо выяснить вещественный состав объекта. Космические аппараты, вроде «Дип Импакт», дают важные сведения о характеристике объектов.

История правительственных поручений[править | править вики-текст]

В 1992 году, в отчете для агентства НАСА[4] было рекомендовано организовать программу «Наблюдение за космической безопасностью» (англ. Spaceguard Survey) с целью поиска астероидов, пересекающих орбиту Земли, подтверждения и дальнейшего наблюдения за ними. Ожидалось, что это наблюдение за 25 лет позволит выявить 90 % объектов размером больше километра. Через три года, в ещё одном отчете НАСА[5] рекомендовалось провести в течение десяти лет поисковые наблюдения, которые позволят выявить 60-70 % короткопериодных околоземных объектов размером больше километра, и ещё через пять лет достичь показателей в 90 %.

В 1998 году НАСА определило задачу: к 2008 году найти и каталогизировать 90 % всех околоземных объектов диаметром один и более километров, которые могут столкнуться с Землей. На цифре в один километр остановились после того, как крупное исследование показало, что падение объекта диаметром меньше километра причинит существенное местное или региональное разрушение, но вряд ли вызовет всемирную катастрофу.[4] Падение объекта, чей диаметр значительно превышает один километр, может причинить общемировой ущерб, вплоть до возможной гибели человечества. Деятельность НАСА привела к тому, что началось финансирования ряда мероприятий по поискам околоземных объектов. Обнаружение в 2009 году околоземного объекта диаметром около двух-трех километров показало, что не все такие огромные объекты ещё найдены.

Член палаты представителей США от штата Калифорния, демократ Джордж Браун мл., в журнале «Air & Space Power Chronicles» поддержал проекты по защите планеты, заявив, что «если однажды в будущем будет заранее обнаружено, что Земле угрожает падение астероида, способного вызвать массовое вымирание, и его траектория будет изменена так, что он не столкнется с нашей планетой, то это станет одним из самых важных достижений за всю историю человечества».

Из-за своих долголетних вкладов в дело защиты планеты, закон палаты представителей США под номером H.R. 1022 был назван в его честь — The George E. Brown, Jr. Near-Earth Object Survey Act. Этот закон, в котором предусматривалось финансирование программ наблюдений за околоземными объектами, был внесен республиканцем от штата Калифорния Даной Рохрабачер.[6] В итоге он был включен в закон NASA Authorization Act, который был принят Конгрессом 22 декабря 2005 года и подписан президентом. В нём, в частности, указывалось:

Конгресс США заявляет, что общее благосостояние и безопасность Соединенных Штатов требуют, чтобы уникальные знания НАСА были направлены на обнаружение, слежение, каталогизацию и описание околоземных астероидов и комет для того, чтобы предоставить возможность раннего обнаружения и уменьшения потенциальной опасности таких объектов для Земли. Руководство НАСА должно спланировать, разработать и осуществить программу наблюдения за околоземными объектами для обнаружения, слежения, каталогизации и описания физических характеристик околоземных объектов диаметром 140 и больше метров, с тем чтобы оценить степень угрозы таких объектов для Земли. Цель программы наблюдения: за пятнадцать лет с момента принятия этого закона достичь 90 % каталогизации околоземных объектов (основываясь на статистически предсказанном количестве околоземных объектов). Руководитель НАСА должен передать в Конгресс, не позднее чем через один год после вступления в силу данного закона, первоначальный отчет, в котором будет указанно следующее: а) анализ возможных альтернативных средств, которые НАСА может использовать для программы наблюдения, включая наземные и космические альтернативные средства, и технические описания; b) рекомендуемый способ и предполагаемый бюджет для выполнения программы наблюдения, соответствующий рекомендуемому способу; c) анализ возможных альтернатив, которые НАСА может использовать для отражения объекта, имеющего вероятную траекторию столкновения с Землей.

В результате этого в начале марта 2007 года в Конгрессе был представлен отчет, озаглавленный как «Анализ альтернатив». Исследованием занимался отдел НАСА Program Analysis and Evaluation при поддержке консультантов из Aerospace Corporation, Исследовательского центра имени С. М. Лэнгли и SAIC.

Действующие программы[править | править вики-текст]

Количество околоземных объектов, обнаруженных различными проектами.

Центр малых планет каталогизирует орбиты астероидов и комет с 1947 года. Недавно одновременно с ним начали работать программы наблюдения, специализирующиеся на поисках околоземных объектов. Многие из них финансируются отделом НАСА Near Earth Object (NEO) в рамках программы «Наблюдение за космической безопасностью». Одной из самых известных программ является проект «LINEAR», заработавший в 1996 году. К 2004 году по проекту «LINEAR» обнаруживались десятки тысяч объектов ежегодно; на него приходилось 65 % всех новых обнаружений астероидов.[7] В нём используется два метровых телескопа и один полуметровый, расположенные в штате Нью-Мексико.[8]

Проект «Spacewatch» был организован в 1980 году Томом Герельсом и Робертом МакМиланом из Лунной и планетарной лаборатории Аризонского университета; сейчас им руководит доктор МакМилан. В нём применяется 90-сантиметровый телескоп, расположенный в Аризонской национальной обсерватории Китт-Пик; он дооснащен оборудованием для автоматического наведения, съемок и анализа околоземных объектов. С целью поиска околоземных объектов в рамках этой программы был получен 1,8 метровый телескоп, также расположенный в Китт-Пик, а у старого 90-сантиметрового телескопа было повышено разрешение системы электронного захвата изображения; тем самым его поисковые возможности увеличились.[9]

Другие программы, отслеживающие околоземные объекты: «Near-Earth Asteroid Tracking» (NEAT), «Поиск околоземных объектов в Обсерватории Лоуэлла», «Каталинский небесный обзор», «Campo Imperatore Near-Earth Object Survey», «Japanese Spaceguard Association», «Азиаго-DLR астероидный обзор».[10] Постройка телескопа в рамках проекта «Pan-STARRS» была завершена в 2010 году; в данный момент проект работает. «Наблюдение за космической безопасностью» — общее название всех этих слабо связанных между собой программ, некоторые из которых получают финансирование от НАСА с целью выполнения требования Конгресса США по обнаружению к 2008 году 90 % всех околоземных объектов диаметром больше километра.[11] В исследовании НАСА от 2003 года указывается, что для обнаружения к 2028 году 90 % всех околоземных астероидов диаметром 140 и больше метров, потребуется 250—450 миллионов долларов.[12]

«NEODyS» — это онлайновая база данных всех известных околоземных объектов.

Будущие программы[править | править вики-текст]

В рамках проекта «Orbit@home» планируется обеспечить распределенную обработку данных для оптимизации поисковых стратегий.

Ожидается, что строящийся в данный момент телескоп «Large Synoptic Survey», будет вести всеобъемлющее, высокоточное наблюдение.

Система «Asteroid Terrestrial-impact Last Alert», находящаяся в разработке, будет проводить частое сканирование неба с целью обнаружения объектов позднего этапа.

Обнаружение из космоса[править | править вики-текст]

8 ноября 2007 года подкомитет по космическому и воздушному пространству комитета по науке и технике Палаты представителей США провел слушания о состоянии программы НАСА по наблюдению за околоземными объектами. Представители НАСА предложили использовать «Инфракрасный космический телескоп» (ИКТ).[13]

ИКТ вел наблюдения за пространством в инфракрасном диапазоне, с большой чувствительностью. В инфракрасном диапазоне можно обнаружить астероиды, которые поглощают солнечное излучение. Помимо основных научных задач, он использовался для обнаружения околоземных объектов. Считается, что ИКТ за один год может обнаружить 400 околоземных объектов (примерно 2 % от всего числа околоземных объектов, представляющих интерес).

«NEOSSat» — это малый спутник, запущенный в феврале 2013 года Канадским космическим агентством. Он ведет обнаружение околоземных объектов из космоса.[14][15]

Результаты[править | править вики-текст]

В исследовании, опубликованном 26 марта 2009 года в журнале «Нейчер», описывается то, как ученые смогли заранее засечь астероид в космосе до его входа в атмосферу Земли, тем самым дав компьютерам возможность определить участок солнечной системы, из которого он прилетел, а также предсказать время падения и место приземления обломков. Астероид 2008 TC3 диаметром четыре метра изначально был обнаружен автоматическим телескопом «Каталинский небесный обзор» 6 октября 2008 года. Подсчеты точно определили, что падение произойдет через 19 часов после обнаружения, в Нубийской пустыне на севере Судана.[16]

Был обнаружен ряд потенциальных угроз, таких как астероид (99942) Апофис (раннее известный как 2004 MN4), вероятность падения которого в 2029 году оценивалась в 3 %. На основе новых данных эта вероятность стала нулевой.[17]

Принцип расчета вероятности падения[править | править вики-текст]

Иллюстрация того, почему вероятность падения сначала повышается, а потом уменьшается.

Эллипсы на диаграмме справа показывают вероятное положение астероида при наибольшем сближении с Землей. Сначала, по предварительному наблюдению, эллипс погрешности очень большой и включает в себя Землю. Дальнейшие наблюдения уменьшают эллипс погрешности, но в него все еще входит Земля. Это повышает вероятность столкновения, так как Земля начинает занимать чуть больший участок погрешности. Наконец, после ещё одного ряда наблюдений (радарных наблюдений или нахождения на архивных изображениях предыдущих обнаружений того же астероида) эллипс уменьшается, до тех пор, пока Земля не оказывается за пределами участка погрешности, и вероятность столкновения становится практически нулевой.[18]

Стратегии по предотвращению столкновения[править | править вики-текст]

Многие способы по предотвращению столкновений имеют различные компромиссы в таких категориях как общее исполнение, затраты, эффективность и технологическая подготовленность. Существуют различные методы по изменению траектории астероида/кометы.[19] Их можно разделить по различным критериям, таким как тип предотвращения столкновения (отклонение или фрагментация), источник энергии (кинетический, электромагнитный, гравитационный, солнечный/тепловой или ядерный) и стратегия подхода (перехват, встреча или удаленная установка). Стратегии делятся на два простых класса: стратегии по разрушению и по задержке.[19]

Стратегия разрушения заключается в том, что источник угрозы разрушается на куски, и его обломки разбрасываются так, что они либо проходят мимо Земли, либо сгорают в её атмосфере.

Стратегии по предотвращению столкновения могут быть прямыми и непрямыми. При прямых методах, таких как атомная бомбардировка или кинетический таран, происходит непосредственный перехват болида. Прямые способы предпочтительней, так как зачастую они требуют меньше времени и средств. Их действие может быть незамедлительным; тем самым они экономят драгоценное время. Такие методы могут сработать против недавно обнаруженных (и даже против заранее обнаруженных) твердотелых объектов, которые поддаются смещению, но против слабо держащихся груд обломков они, вероятнее всего, окажутся неэффективными. Непрямые методы, такие как гравитационный буксир, установка ракетных двигателей или электромагнитных катапульт и т. д., заключаются в том, что к объекту посылается устройство. По его прибытии некоторое время тратится на изменение курса и разворот, вплоть до 180 градусов, для следования рядом с объектом, а потом ещё больше времени тратится на изменение пути следования астероида, чтобы он избежал столкновения с Землей.

Многие околоземные объекты представляют собой летающую груду обломков, еле удерживаемую гравитацией. При попытке отклонения объект может разрушиться и не изменить значительно свою траекторию. Если астероид разрушится на обломки, любой обломок размером более 35 метров в ширину не сгорит в атмосфере и упадет на Землю. Слежение за тысячами обломков, которые могут образоваться при таком взрыве, будет весьма мрачной перспективой.

Стратегия задержки основывается на том, что Земля и объект угрозы движутся по орбите. Столкновение происходит тогда, когда оба объекта в одно и то же время достигают одной точки в пространстве, или, если быть точнее, когда какой-либо участок поверхности Земли пересекает орбиту объекта при его пролёте. Так как диаметр Земли составляет примерно 12,750 километров, а скорость её движения 30км/с, она проходит расстояние своего диаметра за 425 секунд (чуть больше семи минут). Задержка или ускорение прибытия объекта угрозы на данную величину может, в зависимости от геометрии столкновения, привести к предотвращению столкновения.[20]

Ядерное взрывное устройство[править | править вики-текст]

Подрыв ядерного устройства над, на или под поверхностью астероида является потенциальным вариантом отражения угрозы. Оптимальная высота взрыва зависит от состава и размера объекта. В случае угрозы со стороны груды обломков, чтобы избежать их рассеивания, предлагается произвести радиационную имплозию, то есть подрыв над поверхностью.[21] При взрыве высвободившаяся энергия в виде нейтронов и мягких рентгеновских излучений (которые не проникают сквозь вещество[22]) превращается в тепло при достижении поверхности объекта. Тепло незначительно[23] испаряет всю незащищенную площадь поверхности и превращает вещество, из которого она состоит, в выброс. По аналогии с выбросом, образующимся при сгорании топлива в ракете, скорость объекта изменится, либо он сойдет со своей траектории в результате химической реакции: следуя третьему закону Ньютона, выброс направится в одну сторону, а объект — в противоположную.[24]

Для устранения угрозы не требуется полное испарение околоземного объекта. Небольшое уменьшение массы объекта, в результате теплового выброса от подрыва ядерного устройства, и возникший от этого эффект реактивной тяги (эффект, возникающий после испарения значительного количества выброса объекта) могут дать положительный результат. Если объект представляет собой огромную груду слабо держащихся обломков, то выходом может стать подрыв ряда ядерных устройств поблизости астероида, на таком расстоянии, чтобы не разбить его слабо держащиеся части.[24][25]

При условии, что радиационная имплозия будет совершена с достаточным запасом времени, высвободившейся силы от ядерных взрывов будет достаточно, чтобы изменить траекторию полета объекта и избежать столкновения. В НАСА пришли к выводу, что к 2020 годам, с помощью ядерной имплозии можно будет отразить околоземные объекты диаметром 100—500 метров, если их обнаружат за два года до падения на Землю, и околоземные объекты больших размеров, если их обнаружат за пять лет до падения.[26]

В анализе способов по отклонению угрозы, проведенном в 2007 году НАСА, указывалось:[27]

По различным оценкам, радиационная имплозия (ядерные взрывы) в 10-100 раз более действенная, чем неядерные альтернативы, проанализированные в этом исследовании. Другие техники, в которых производится поверхностный или глубинный ядерный взрыв, могут быть более эффективными, но в них существует значительный риск разрушения околоземного объекта на обломки. Они также обладают большими ситуационными и операционными рисками.

В 2011 году Бонг Уи, глава исследовательского центра по отражению астероидной угрозы при университете штата Айова, исследовал стратегии действий по предотвращению астероидной угрозы при запасе во времени в год или около того. Он пришел к выводу, что при требуемой энергии, ядерный взрыв, вероятней всего, окажется единственным способом, благодаря которому можно будет отклонить достаточно большой астероид за такой короткий промежуток времени. В случае других систем, спроектированных для отклонения астероида, таких как буксиры, гравитационные буксиры, солнечные парусники и электромагнитные катапульты, потребуется запас в 10-20 лет до падения. Концептуальная машина Уи — «Устройство гиперскоростного перехвата астероидов» — совмещает в себе кинетический таран и ядерный взрыв. При таране образуется первоначальный кратер для последующего подземного ядерного взрыва.[28] Это, таким образом, весьма эффективно преобразует энергию от ядерного взрыва в движущую силу астероида. В ещё одном предложенном плане, похожем на предыдущий, для образования кратера вместо кинетического тарана используется поверхностный ядерный взрыв. Образовавшийся кратер затем используется как ракетное сопло для направления энергии следующего ядерного взрыва.[29]

В книге «Острова в космосе», вышедшей в 1964 году, указывается, что мощь ядерного взрыва, требуемая для отклонения астероидов в нескольких гипотетических сценариях развития, достижима.[30] В 1967 году аспиранты из Массачусетского технологического университета, под руководством профессора Пола Сандорва, спроектировали систему, использующую ракеты-носители и ядерные взрывы, для отражения гипотетического столкновения с Землей астероида (1566) Икар шириной 1,4 километра, который каждые несколько лет приближается к нашей планете на расстояние Луны.[31] Это исследование позже было опубликовано в рамках проекта «Икар»,[32][33][34] который послужил источником вдохновения для фильма «Метеор» 1979 года выпуска.[34][35][36]

Использование ядерных взрывных устройств является вопросом международного масштаба: оно регулируется комитетом ООН по мирному использованию космического пространства. Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний от 1996 года формально запрещает использование ядерного оружия в космосе. Однако маловероятно, что ядерное взрывное устройство, запрограммированное на взрыв лишь при перехвате небесного объекта, несущего угрозу,[37] с целью предотвращения падения этого объекта на Землю, будет считаться немирным использованием космического пространства, или что взрывное устройство, явно созданное для предотвращения угрозы жизни, попадет в категорию оружия.

Кинетический таран[править | править вики-текст]

Еще одно решение проблемы – отправка огромного объекта, вроде космического аппарата или даже другого околоземного объекта, в качестве тарана.

Когда астероид еще находится далеко от Земли, одним из способов изменения его импульса может быть таран, осуществленный космическим аппаратом.

В анализе способов по отклонению угрозы, проведенном в 2007 году НАСА, указывалось:[27]

Неядерный кинетический таран является самым проработанным подходом. Он может использоваться в некоторых случаях, особенно против небольших околоземных объектов, состоящих из твердого вещества.

Европейское космическое агентство уже сейчас ведет предварительное исследование возможного космического полета, в котором будет испытана эта технология будущего. Программа, названная «Don Quijote[en]», представляет собой первую когда-либо спроектированную миссию по отражению астероидной угрозы. Команда европейского агентства, Advanced Concepts Team, теоретически доказала, что отражение астероида (99942) Апофис может быть произведено путем отправки простого космического аппарата весом меньше тонны на таран с этим объектом. Во время исследования радиационной имплозии, один из ведущих исследователей утверждал, что стратегия кинетического тарана — более действенная, чем другие стратегии.

Астероидный гравитационный буксир[править | править вики-текст]

Ещё одна альтернатива взрывам — медленное сдвигание астероида на протяжении определенного времени. Небольшая постоянная тяга накапливается и в достаточной мере отклоняет объект с предполагаемого курса следования. Эдвард Цзан Лу и Стэнли Глен Лав предложили использовать большой тяжелый непилотируемый космический корабль, который должен парить над астероидом и стягивать его с помощью гравитации на безопасную орбиту. Корабль и астероид будут взаимно притягивать друг друга. Если корабль будет, к примеру, уравновешивать силу, действующую на астероид, посредством двигателей ионовой тяги, суммарное воздействие будет таковым, что астероид будет двигаться в сторону корабля, и тем самым, немного сходить с орбиты. Несмотря на то, что этот метод медлителен, он имеет преимущество: он работает в независимости от вещественного состава объекта и его угловой скорости. Астероиды, состоящие из груд обломков, будет тяжело или невозможно отразить посредством ядерного взрыва, а установка буксиров на быстро вращающиеся астероиды окажется сложной и малоэффективной.

В анализе способов по отклонению угрозы, проведенном в 2007 году НАСА, указывалось:[27]

Буксировочные техники — самые дорогие, имеют самый низкий уровень технической готовности, а их возможности по отражению угрожающих объектов не будут сильно ограничиваться только в том случае, если будет иметься запас времени во многие годы и десятилетия.

По словам Рассела Швайкарта, метод гравитационной буксировки неоднозначен, поскольку во время изменения траектории астероида его вероятное место падения на Земле будет медленно сдвигаться на другие страны. Это означает, что угроза всей планете будет уменьшаться за счет безопасности каких-то конкретных государств. По его мнению, выбор того, каким образом должен буксироваться астероид, будет сложным дипломатическим решением.[38]

Ионный луч[править | править вики-текст]

Ещё один «бесконтактный» метод был недавно предложен учеными Ц. Бомбардели и Дж. Пелез из Технического университета Мадрида. Он заключается в том, что в нём используются ионные двигатели с низкой дивергенцией, направленные на астероид с находящегося рядом корабля. Кинетическая энергия, передающаяся через ионы, которые достигают поверхности астероида, создаст слабую, но постоянную силу, способную отклонить астероид, как и в случае с гравитационным буксиром, только при этом будет использоваться более легкий корабль.

Использование сфокусированной солнечной энергии[править | править вики-текст]

Проект солнечного паруса, исследуемый агентством НАСА. Ширина парусника составит 500 метров.

Джей Мелош предлагает отклонять астероиды или кометы, фокусируя солнечную энергию на поверхности для создания тяги от образовавшегося в результате нагрева испарения вещества, или для усиления эффекта Ярковского. Солнечное излучение можно направлять на объект на протяжении месяцев и многих лет.

Этот способ потребует создания рядом с Землей космической станции с системой гигантских и увеличивающих линз. После этого станцию нужно будет доставить к Солнцу.

Электромагнитная катапульта[править | править вики-текст]

Электромагнитная катапульта — это автоматическая система, располагающаяся на астероиде, выпускающая вещество, из которого он состоит, в космос. Тем самым он медленно сдвигается и теряет массу. Электромагнитная катапульта должна работать в качестве системы с низким удельным импульсом, которая в целом использует много топлива, но мало энергии.

Смысл заключается в том, что если использовать вещество астероида в качестве топлива, то количество топлива не так важно, как количество энергии, которая, вероятнее всего, будет ограничена.

Ещё один возможный способ — расположить электромагнитную катапульту на Луне, нацелив её на околоземный объект, с тем, чтобы воспользоваться орбитальной скоростью естественного спутника и его неограниченным запасом «каменных пуль».

Обыкновенные ракетные двигатели[править | править вики-текст]

Если на околоземном объекте установить обыкновенные ракетные двигатели, то они также будут давать постоянное отклонение, которое может привести к смене траектории полета. Ракетный двигатель, способный создавать импульс в 106 N•s (то есть придавать ускорение в 1км/с объекту массой в тонну), окажет относительно небольшое воздействие на относительно небольшой астероид, имеющий массу в миллион раз больше. Чепман, Дурда, и Голд в «белой книге»[39] рассматривают попытки отклонения объекта с помощью существующих ракет, доставленных к астероиду.

Другие предложенные способы[править | править вики-текст]

  • Использовать нестандартные двигатели, такие как электромагнитный ускоритель с изменяемым удельным импульсом;
  • Обернуть астероид отражающим пластиковым солнечным парусом, используя покрытую алюминием пленку типа PET;
  • «Покрасить» или посыпать объект диоксидом титана (белый цвет) или сажей (черный), с тем, чтобы вызвать эффект Ярковского и изменить его траекторию;
  • Ученый-планетолог Юджин Шумейкер в 1996 году предложил[40] выпускать облако пара на пути объекта для его осторожного замедления. Ник Забо в 1990 году нарисовал[41] похожий замысел, «аэродинамическое торможение кометы»: комета или ледовая конструкция нацеливается на астероид, после чего ядерные взрывы испаряют лед и формируется временная атмосфера на пути астероида;
  • Прикрепить к астероиду тяжелый балласт, чтобы с помощью смещения центра тяжести изменить его траекторию;[42]
  • Использовать лазерную абляцию;
  • Использовать ударно-волновой излучатель;

Опасения, связанные с методами отражения[править | править вики-текст]

Карл Саган в книге «Бледная синяя точка» высказывает свои опасения по поводу технологий отражения. Он считает, что любой метод по отклонению угрожающих Земле объектов, может использоваться для отклонения неопасных объектов в сторону нашей планеты. Учитывая историю геноцидов, совершенных политическими лидерами, а также возможное скрывание от большинства участвующих истинных целей проекта с помощью бюрократии, он полагает, что для Земли больший риск представляет столкновение, вызванное человеком, чем природой. Саган предложил разрабатывать технологии отражения только при наличии кризисной ситуации.

Анализ неопределенности, присущий отклонению с использованием ядерных зарядов, показывает, что защита планеты не подразумевает возможность нацеливания на неё околоземных объектов. Ядерного взрыва, который изменит скорость астероида на 10м/с (плюс-минус 20 %) будет достаточно для смещения его орбиты. Однако если непредсказуемость изменения скорости будет больше нескольких процентов, нацелить астероид на конкретную цель окажется невозможным.

По словам Рассела Швайкарта, метод гравитационной буксировки неоднозначен, поскольку во время изменения траектории астероида его вероятное место падения на Земле будет медленно сдвигаться на другие страны. Это означает, что угроза всей планете будет уменьшаться за счет безопасности каких-то конкретных государств. По его мнению, выбор того, каким образом должен буксироваться астероид, будет сложным дипломатическим решением.[38]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. S.-Y. Park and I. M. Ross, "Two-Body Optimization for Deflecting Earth-Crossing Asteroids, " Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 22, No.3, 1999, pp.415-420.
  2. Lu, Edward T. and Stanley G. Love. A Gravitational Tractor for Towing Asteroids, NASA, Johnson Space Center, submitted to arxiv.org September 20, 2005. (PDF document).
  3. Report of the Task Force on potentially hazardous Near Earth Objects. British National Space Center. Проверено 21 октября 2008., p. 12.
  4. 1 2 Morrison, D., 25 January 1992, The Spaceguard Survey: Report of the NASA International Near-Earth-Object Detection Workshop, NASA, Washington, D.C.
  5. Shoemaker, E.M., 1995, Report of the Near-Earth Objects Survey Working Group, NASA Office of Space Science, Solar System Exploration Office
  6. National Academy of Sciences. 2010.Defending Planet Earth: Near-Earth Object Surveys and Hazard Mitigation Strategies: Final Report. Washington, DC: The National Academies Press. Available at: http://books.nap.edu/catalog.php?record_id=12842.
  7. Stokes, GStokes, G.; J. Evans (18–25 July 2004). "Detection and discovery of near-Earth asteroids by the linear program" in 35th COSPAR Scientific Assembly.: 4338. Проверено 2007-10-23. 
  8. Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR). National Aeronautics and Space Administration (23 October 2007).
  9. The Spacewatch Project. Проверено 23 октября 2007.
  10. Near-Earth Objects Search Program. National Aeronautics and Space Administration (23 October 2007).
  11. NASA Releases Near-Earth Object Search Report. National Aeronautics and Space Administration. Проверено 23 октября 2007.
  12. David Morrison. NASA NEO Workshop. National Aeronautics and Space Administration.
  13. Hearing Charter: Near-Earth Objects: Status of the Survey Program and Review of NASA’s 2007 Report to Congress | SpaceRef Canada — Your Daily Source of Canadian Space News
  14. (2008) "The Near Earth Object Surveillance Satellite (NEOSSat) Mission Will Conduct an Efficient Space-Based Asteroid Survey at Low Solar Elongations" in Asteroids, Comets, Meteors.. Paper id 8293. 
  15. Spears, Tom. Canada space mission targets asteroids, Calgary Herald via Canada.com (May 2, 2008). Проверено 27 июня 2008.
  16. We Saw It Coming: Asteroid Monitored from Outer Space to Ground Impact Newswise, Retrieved on March 26, 2009.
  17. Predicting Apophis' Earth Encounters in 2029 and 2036
  18. Why we have Asteroid "Scares". Spaceguard UK. (Original Site is no longer available, see Archived Site at [1])
  19. 1 2 C. D. Hall and I. M. Ross, "Dynamics and Control Problems in the Deflection of Near-Earth Objects, " Advances in the Astronautical Sciences, Astrodynamics 1997, Vol.97, Part I, 1997, pp.613-631.
  20. Ross, I. M., Park, S.-Y. and Porter, S. E., "Gravitational Effects of Earth in Optimizing Delta-V for Deflecting Earth-Crossing Asteroids, " Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 38, No. 5, 2001, pp. 759—764.
  21. http://orbitalvector.com/Solar%20System/Asteroids%20And%20Comets/Redirecting%20Asteroids/REDIRECTING%20ASTEROIDS.htm «Such [rubble pile] bodies would be needed to be pushed from all points on a facing side simultaneously to avoid potential splintering. One way to achieve this is to use a powerful nuclear explosion, not on its surface, but off to its side a few kilometers, so the radiation pressure and what there is of a shockwave will give it the gentle nudge needed to alter its trajectory.»
  22. Physics.nist.gov. Physics.nist.gov. Проверено 8 ноября 2011.
  23. http://orbitalvector.com/Solar%20System/Asteroids%20And%20Comets/Redirecting%20Asteroids/REDIRECTING%20ASTEROIDS.htm "In space, with no atmosphere to absorb the energy, most of a nuclear warhead’s energy will manifest as radiation and heat. This radiation pressure will produce a propulsive impulse over the entire facing side of the asteroid or comet, as well as perhaps triggering some outgassing events. For most massive targets, a single such blast from even a large nuke probably wouldn’t be enough, but a series of such explosions would be enough to turn all but the most massive threatening bodies.
  24. 1 2 http://www.flightglobal.com/news/articles/nasa-plans-armageddon-spacecraft-to-blast-asteroid-215924/ NASA plans 'Armageddon' spacecraft to blast asteroid 2007. The warheads would explode at a distance of one-third of the NEO’s diameter and each detonation’s X and gamma rays and neutrons would turn part of the NEO’s surface into an expanding plasma to generate a force to deflect the asteroid.
  25. Dillow, Clay. How it Would Work: Destroying an Incoming Killer Asteroid With a Nuclear Blast, Bonnier (9 April 2012). Проверено 6 января 2013.
  26. NASA plans 'Armageddon' spacecraft to blast asteroid
  27. 1 2 3 http://neo.jpl.nasa.gov/neo/report2007.html Near-Earth Object Survey and Deflection Analysis of Alternatives Report to Congress March 2007
  28. http://www.space.com/21333-asteroid-nuke-spacecraft-mission.html Nuking Dangerous Asteroids Might Be the Best Protection, Expert Says. Includes a supercomputer simulation video provided by Los Alamos National Laboratory.
  29. http://orbitalvector.com/Solar%20System/Asteroids%20And%20Comets/Redirecting%20Asteroids/REDIRECTING%20ASTEROIDS.htm A small nuke is used on the surface of the asteroid or comet in order to create a large crater. The crater is then used as a crude «rocket nozzle» to channel succeeding blasts and allow the body to build up speed on a predetermined trajectory, much like a crude nuclear impulse drive.
  30. Islands in Space, Dandridge M. Cole and Donald W. Cox, pp. 126—127.
  31. (1968) «Radar Observations of Icarus». Science 162 (3856): 903–4. DOI:10.1126/science.162.3856.903. PMID 17769079. Bibcode1968Sci...162..903G.
  32. Kleiman Louis A., Project Icarus: an MIT Student Project in Systems Engineering, Cambridge, Massachusetts : MIT Press, 1968
  33. «Systems Engineering: Avoiding an Asteroid», Time Magazine, June 16, 1967.
  34. 1 2 Day, Dwayne A., «Giant bombs on giant rockets: Project Icarus», The Space Review, Monday, July 5, 2004
  35. 'Project Icarus
  36. «MIT Course precept for movie», The Tech, MIT, October 30, 1979
  37. http://www.space.com/21333-asteroid-nuke-spacecraft-mission.html Nuking Dangerous Asteroids Might Be the Best Protection, Expert Says. Includes a supercomputer simulation video provided by Los Alamos National Laboratory. Wie admitted that sending nuclear weapons into space would be politically controversial. However, he said there are a number of safety features that could be built into the spacecraft to prevent the nuclear warhead from detonating in the event of a launch failure.
  38. 1 2 Madrigal, Alexis. Saving Earth From an Asteroid Will Take Diplomats, Not Heroes, WIRED (16 December 2009). Проверено 17 декабря 2009.
  39. Chapman, Clark R. and Daniel D. Durda. The Comet/Asteroid Impact Hazard: A Systems Approach, Boulder, CO: Office of Space Studies, Southwest Research Institute, Space Engineering and Technology Branch, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory.
  40. --in a lecture to the Arizona Geological Society in 12-96.
  41. Is an asteroid capture possible/feasible?; Asteroid movement/retrieval; Asteroid relocation/mining; etceras…, Space-tech Digest #70 [bulletin board], Carnegie Mellon University, July 19-25, 1990.
  42. David French. Near-Earth Object Threat Mitigation Using a Tethered Ballast Mass. J. Aerosp. Engrg. (October 2009).

См. также[править | править вики-текст]