Тандемный космический перехватчик остановит даже большие астероиды

Если завтра выяснится, что на Землю нацелилось крупное космическое тело, то мы к этому не готовы. Однако в теории эффективные методы борьбы с такой напастью, конечно, есть.

Год назад некое некрупное небесное тело вошло в атмосферу Земли и взорвалось над Челябинском. Взрыв был слабым — как у термоядерной боеголовки с АПЛ, несущей UGM-133 Trident II. Сущая безделица, но, к счастью, тело «подорвалось» на очень большой высоте — а иначе от города мало что осталось бы. Как мы тогда и предполагали, за прошедшее время для реального противостояния подобным угрозам ничего не сделано. Хорошо хоть теоретические проработки ведутся. И это нормально (кавычки — по вкусу), ибо специфика деятельности госструктур заключается в том, что, пока гром не приведёт к серьёзным жертвам среди подданных, реальных шагов никто не предпримет.

Но всё же у этого общего правила есть и исключения. Бонг Ви (Bong Wie) из Университета штата Айова (США) заявил на встрече, посвящённой передовым инновационным концептам освоения космоса, следующее: «У нас есть решение, способное значительно смягчить угрозу астероидного удара с любым временем предупреждения». Последнее принципиально, ибо тела вроде челябинского метеороида очень трудно увидеть, даже если поставить себе такую задачу: они невелики, темны и могут зайти со стороны Солнца. Если что-то и удастся обнаружить, сделано это будет в последний момент, когда времени для реагирования почти не останется. Что же позволяет учёному говорить о возможности реагирования даже на запоздалое предупреждение?

По силе челябинское событие раз в cто уступает тунгусскому, и, взорвись над Уралом объект раза в три крупнее, выбитыми стёклами не обошлось бы. (Иллюстрация Karl Tate.)

Г-н Ви, впрочем, говорит об успешном противостоянии не метеороидам, а гораздо более крупным телам — настоящим астероидам. Их всё же можно заметить не за пару дней перед ударом, а за месяцы или даже год. В идеальном мире столь крупные объекты можно было бы обнаружить за десятилетия до их столкновения с планетой и отклонить без ядерного удара, но нынешняя реальность вряд ли идеальна: более чем за год до столкновения предупреждения может и не быть. И как тогда реагировать?

Концепция Бонга Ви и его коллег, называющаяся Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV), представляет собой тандемную противоастероидную систему, в которой головная часть является неядерной болванкой, ударяющей астероид на скорости порядка десятка километров в секунду или даже медленнее, оставляя после себя лишь небольшую воронку. Вторая часть системы — ядерная боеголовка относительно малой мощности, от 300 килотонн (300 кг массы) до 2 мегатонн (1 500 кг). В зависимости от мощности стоить всё это будет от $500 млн до $1,5 млрд.

Почему нужна именно двухступенчатость? Как подчёркивают разработчики, даже противошахтные и антибункерные варианты ядерных боеприпасов требуют скорости соударения менее 300 м/с — иначе «бомба» рискует разрушиться от удара до детонации, оставив на астероиде-цели лишь царапину. Взрыв вблизи способен скорректировать орбиту астероида только вдалеке от планеты, а если опасное небесное тело будет обнаружено неподалёку от Земли, то типичная скорость, нужная для перехвата, вряд ли будет меньше 10 км/с. Контактный взрыв на поверхности имеет больший разрушительный эффект, но при сложном рельефе астероида его энергия может быть рассеяна в стороны.

Оптимальным выглядит подповерхностный взрыв, при котором более 90% энергии заряда пойдёт на разрушение астероида. В этом случае даже тело диаметром 300 м («челябинец» был в пару десятков раз меньше) разлетится на множество осколков. Как показало компьютерное моделирование, даже в худшем из вариантов, когда предупреждение придёт за 30 дней до столкновения с Землей, на планету упадёт не более 0,1% от массы астероида, причём не одной глыбой, способной добраться до нижних слоёв атмосферы, а во множестве мелких тел. «Будет мощный метеоритный дождь или, быть может, даже 100 событий, аналогичных челябинскому взрыву», — говорит г-н Ви. Но если ничего не делать, предупреждает учёный, мы получим взрыв в 150 тыс. Хиросим...

...Последствия которого будут ужасны, особенно если всё случится над густонаселенным районом или, скажем, над крупным водным бассейном (перед последующим цунами померкнут любые известные аналоги, включая те, что вызвали фукусимскую трагедию). Очевидно, что падение мелких обломков, подавляющее большинство которых просто сгорит в атмосфере, а всё прочее взорвётся высоко в стратосфере, — более безопасный исход. В силу особенностей земной географии астероид, скорее всего, упадёт в воду, где эффект от 300-метрового тела будет глобальным, а от взрыва сотни «челябинцев» в воздухе — по сути, нулевым.

Разумеется, чтобы от HAIV был толк, нужен наводчик, предупреждающий о таких телах. Пока на такую роль претендует лишь прорабатывающаяся концепция Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) — система астрономических наблюдений за потенциально опасными околоземными астероидами. Гавайский университет (США) уже получил на ATLAS от НАСА $5 млн, однако развертывания системы не стоит ждать до 2015 года, да и то лишь в том случае, если аэрокосмическое ведомство продолжит финансирование.

Хотя идея термоядерного камуфлета может показаться грубоватой, отсутствие совершенной системы слежения за околоземными телами однажды попросту не оставит нам другого выхода. По крайней мере хорошо уже то, что этот вариант осуществим даже с нынешними не слишком мощными носителями. (Иллюстрация Bong Wie / Iowa State University, Ames.)

Но и в этом случае до идеала будет далеко: система обещает предупредить об астероиде в 45 м (и более) примерно за неделю, а о теле в 120 м — не менее чем за три недели. Гарантированное же поражение астероида тандемной HAIV пока обещано лишь за 30 дней, что оставляет тела от 120 м и менее в положении, когда они — при неудачном стечении обстоятельств — могут прорваться к Земле.

И всё-таки HAIV — более чем заслуживающая внимания инициатива. При всей разрушительной мощи тел размерами в 120 м (которые ATLAS, увы, может и не выявить в нужный нам срок), 300-метровый астероид с низким альбедо, о котором мы получим информацию за месяц до столкновения, сегодня вообще не остановить, хотя последствия от его удара могут быть сравнимы с потерями во Второй мировой войне. Даже падение сотен челябинских метеороидов с лёгкими следами радиоактивного загрязнения от подрыва ядерной боеголовки в космосе на этом фоне выглядит куда меньшим злом.

Подготовлено по материалам Space.Com.