Сможет ли человечество защитить Землю от астероида?

Если Земля окажется на пути гигантского астероида, сможем ли мы спасти нашу планету? И как? Мы приводим мнение трех ученых о том, что мы реально можем сделать.

Земля постоянно бомбардируется из космоса. В большинстве случаев речь идет о пыли или маленьких камешках, которые сгорают в атмосфере прежде, чем достигнут поверхности Земли. Мы их замечаем в лучшем случае как красивые звезды, падающие с ночных небес. Но иногда появляется и кое-что покрупнее.

И что мы тогда делаем? Есть ли у нас какой-то план? На это очень хочет знать ответ наш читатель Силас Кристенсен (Silas Kristensen), и мы его хорошо понимаем.

«Что случится, если астероид возьмет курс на Землю? Что будут делать правительства, и как мы сможем остановить его? Есть ли у нас группа ученых под названием „Защитники Земли", в задачу которых входит спасти Землю, если она окажется в опасности?» — написал он в нашу рубрику «Задай вопрос».

Ответ на вопрос Силаса, касается, скажем так, многих, поэтому мы сразу же обратились к ученым, работающим в этой области, чтобы получить представление о том, насколько мы на самом деле подготовлены.

Поскольку сам вопрос состоит из нескольких более мелких вопросов, ответ в статье также разделен на несколько частей:

Сначала мы поймем, что случилось бы, если бы мы узнали, что какой-то астероид взял курс на Землю прямо сейчас.

Затем, мы выясним, что правительства и ученые чисто практически предпримут каждый в своих областях.

Наконец, мы посмотрим, какие варианты имеются у нас в запасе, если инцидент все-таки неизбежен.

Ответ на первый вопрос, к сожалению, гласит, что на сегодняшний день мы, вероятнее всего, не сможем предотвратить столкновение.

«Прямо сейчас, мы вообще ничего не смогли бы сделать», — сообщает заслуженный доцент кафедры физики в Институте имени Нильса Бора Мальте Ульсен (Malte Olsen).

«Проблема в том, что даже если мы обнаружим это, что же мы можем сделать? Чтобы построить ракету для такой миссии, нам понадобятся годы, а на сегодняшний день обычно мы не можем предсказать то, что вблизи Земли пройдет астероид, раньше, чем за несколько недель».

Скорость реакции и есть основная проблема на сегодня, так считает и Микаель Линден-Вёрнле (Michael Linden-Vørnle), астрофизик и ведущий консультант в Институте космических исследований DTU Space.

«Заблаговременное предупреждение — это ключевой момент. Если будет достаточно времени, то у нас будет шанс, у нас есть основные технологии, которых должно хватить для решения проблемы. Но это не имеет никакого значения, если мы просто не будем подготовлены», — говорит он.

К счастью, необходимая работа уже ведется, рассказала доктор астрономических наук Лине Друбе (Line Drube), которая изучает астероиды в Институте планетарных исследований в Берлине.

Она сама участвует в нескольких совместных международных проектах, которые направлены именно на разработку плана действий в случае приближения опасных астероидов, которые в среде ученых называются «Околоземные объекты» (Near Earth Objects — NEOs).

«Все началось с проекта NEOSHIELD 1, когда Еврокомиссия впервые заявила, что нам нужен план на случай угрозы столкновения с астероидами. Сейчас мы занимаемся продолжением проекта, программой NEOSHIELD 2. Наша группа состоит из ученых, инженеров и других экспертов, которые тщательно изучают и сопоставляют астероиды и ищут пути предотвращения столкновений», — рассказывает она.

Кроме того, параллельно и непрерывно идет совместная работа стран-членов ООН в рамках Консультативной группы по планированию космических миссий (Space Mission Planning Advisory Group — SMPAG). В ней датчанка Лине Друбе тоже принимает участие.

«Смысл в том, что ученые всего мира общими усилиями могут оценивать риски и давать рекомендации, которые отправляются дальше в ООН и на основании которых потом в итоге будет принято решение, что нужно делать», — рассказывает она.

Так что по факту у нас есть группа ученых «Защитники Земли», которую разыскивал наш читатель Силас Кристенсен, и она ведет работу по розыску, исследованию и наблюдению за астероидами, а также поиску путей решения проблемы, в случае, если они возьмут курс на нас.

Так как трудно определить траекторию астероида абсолютно точно, группа ученых работает над различными сценариями рисков и вариантов временных рамок, рассказала Лине Друбе.

«Мы пытаемся обозначить схему, когда и что мы будем делать. Если, например, до столкновения с астероидом осталось пять лет, какие методы мы используем в таком случае? Очень большая разница, когда есть информация, что он ударит в Землю через тридцать лет или же через пять лет. Если у нас есть тридцать лет, мы можем предпринять гораздо больше и спокойно найти хорошее решение, но если осталось всего пять лет, план должен быть готов тотчас же».

Кроме того, Белый дом как раз опубликовал стратегию на случай столкновения с астероидом, которая также явилась частью совместной работы ООН, рассказывает Лине Друбе. Это хороший знак, полагает она.

«Это послужит стимулом. За последние 10 лет люди стали осознавать, какую угрозу представляют собой астероиды. Поэтому я думаю, что мы сможем все создать, протестировать и спланировать действия, мы справимся».

Микаель Линден-Вёрнле также считает стратегию Белого дома позитивной мерой, хотя она по существу только представляет список проблем и задач, которые надо решить.

«Эта стратегия по сути очень общая, и теперь она должна быть дополнена конкретным планом действий и мер. Но как точка отсчета она служит признанием того, что нужно что-то предпринимать и что эта проблема должна восприниматься всерьез, а это, конечно, очень позитивно».

Международное сотрудничество направлено в особенности на обнаружение астероидов, которые могут приблизиться к Земле, рассказывает Микаель Линден-Вёрнле.

«Цель состоит в том, чтобы зафиксировать как минимум 90% астероидов, чьи размеры превышают 140 метров. Совсем большие довольно легко контролировать, ведь их просто легче увидеть, но те, что поменьше, очень трудно обнаружить», — говорит он.

Многие наверняка помнят фото и видео, снятые в России в 2013 году, когда 20-метровый астероид взорвался над городом Челябинском. Вспышка была видна на 100 километров вокруг, более 1 000 человек пострадали из-за взрывной волны.

«Он появился среди бела дня, когда небо, естественно, было светлым, а еще невероятно трудно заметить такой маленький объект, движущийся при этом со скоростью 66 000 километров в час. Его просто не могли зафиксировать», — объясняет Лине Друбе.

«Поэтому мы не можем рассчитывать на то, что предскажем появление абсолютно всех небольших, но все-таки потенциально смертельно опасных для нас угроз», — рассказывает Микаель Линден-Вёрнле.

«Что касается астероидов поменьше, часто нам ничего особенно и не остается, кроме как поднять голову и надеяться на лучшее», — говорит он.

«К счастью, ученые определили орбиты большей части самых крупных астероидов, называемых „global killers", потому что считается, что они могут причинить глобальный вред планете», — рассказывает Лине Драубе.

Но на случай, если все-таки вдруг сейчас с голубых небес нам начнет угрожать «убийца мира», у ученых в запасе уже разработан целый ряд различных анти-астероидных проектов.

И да, в их число входит также метод Брюса Уиллиса, предполагающий взрыв атомной бомбы на астероиде, как это было сделано в фильме «Армагеддон».

«Но это был бы, вероятно, самый крайний случай, ведь использование атомного оружия с политической точки зрения вообще очень сложный вопрос. Так что об этом речь могла зайти только в случае очень большого астероида, и только если бы оставалось очень мало времени до удара», — объясняет Лине Драубе.

Кроме того, этот вариант может породить больше проблем, чем решит, считает Мальте Ульсон.

«Если вы взорвете атомную бомбу на астероиде, это, весьма вероятно, закончится тем, что вместо крупного появятся 10 000 более мелких астероидов, которые постоянно будут представлять собой угрозу и чью траекторию будет еще сложнее вычислить. Так что это будет что-то вроде модифицированного самоубийства».

В общем и целом есть два подхода к проблеме, рассказывает Микаель Линден-Вёрнле:

«Вы можете либо уничтожить объект, либо изменить его траекторию».

На сегодняшний день есть следующие два предложения, которые представляются реальными, рассказывают трое нашиих ученых.

С большой скоростью запустить космический корабль прямо в астероид и тем самым сбить его с траектории, направленной на Землю. Этот метод был описан, например, в проекте НАСА Deep Impact и космическом проекте AIDA, состоящем из двух программ DART и AIM, совместной работе агентств ЕКА и НАСА. Проекту AIDA, однако, было отказано в дальнейшем финансировании, а ученые сейчас работают над похожим, но более дешевым вариантом миссии.

Запустить тяжелый космический корабль с большой массой и разместить его около астероида, чтобы тот в течение некоторого времени утаскивал астероид с его траектории за счет гравитационного воздействия. Но это может сработать только для небольших астероидов и если в запасе есть много времени. Этот проект НАСА называется еще «Гравитационный трактор».

Запустить ионную пушку рядом с астероидом, чтобы та обстреливала «булыжник» излучением и со временем заставила его изменить исходную траекторию. Этот проект ЕКА называется Ion Beam Shepherd и его, кроме того, возможно, будут использовать, чтобы двигать космический мусор.

Кроме того, Мальте Ульсон и Микаель Линден-Вёрнле упоминают также вариант, который основан на так называемом эффекте Жарковского. Лине Друбе, однако, не относит его к серьёзным решениям и называет «идиотским методом».

Тем не менее, он основан на следующем принципе.

Можно использовать так называемый эффект Жарковского, который в том числе исследовался и в рамках проекта НАСА OSIRIS Rex. Эффект возникает, когда вращающийся астероид нагревается на Солнце. Когда теплая сторона оказывается в тени, она испускает тепловое излучение, что срабатывает как двигатель и изменяет траекторию астероида. Если, например, покрасить одну сторону астероида в белый цвет, можно будет повлиять на траекторию, так как отражательная способность окрашенной стороны, а значит, и ее нагреваемость, изменится. Во всяком случае, в теории.

Но ни один из этих методов не относится к числу будничных дел, которыми мы сто раз занимались, говорит Микаель Линден-Вёрнле.

«В принципе, это может сработать, но теория и практика — это совсем разные вещи. Нам нужно построить системы устройств, протестировать их, а потом и запустить. Будет ли все это функционировать эффективно, окажется ли в нужном месте — будет ясно только когда наступит решающий день», — говорит он.

«В отличие от землетрясений, здесь и в самом деле реально что-то сделать»

«Хотя задача следить за летающими каменными глыбами всей Солнечной системы, а в один прекрасный день взлететь и изменить их траекторию или взорвать, может показаться невыполнимой, другой альтернативы у нас фактически нет», — рассказывает Лине Драубе.

Зато в отличие от других природных катастроф, вроде землетрясений, здесь и в самом деле реально что-то сделать, и это, считает она, нас кое к чему обязывает:

«Если однажды придет известие, что к нам летит астероид, я уверена, люди хотели бы знать, что у нас есть какой-то готовый план, который может всех спасти».

Так что Силас Кристенсен должен удовлетвориться в этот раз таким неоднозначным ответом. У нас нет еще готового плана, но мы, к счастью, уже работаем над ним.