Астероид (с греч. «подобный звезде», «звезда») также называют малой планетой. Является небесным телом, размер которого превышает 30 км. Некоторые из них имеют свои спутники. Множество астероидов путешествует по нашей Солнечной системе. 3,5 млн лет назад на Землю упало огромное количество астероидов, которые привели к глобальным изменениям.

Весной 2016 года в Австралии геологи обнаружили следы падения астероида, диаметр которого составил около 30-40 км. То есть по размерам он соизмерим с небольшим спутником. Падение стало причиной 11-балльного землетрясения, цунами и масштабных разрушений. Вероятно, это был один из астероидов, в результате падения которых на земле сформировались не только зачатки жизни, но и сформировалось все многообразие биосферы. Есть также мнение,что таинственное исчезновение динозавров произошло из-за падения на Землю большого астероида. Хотя это всего лишь одна из множества версий... Это интересно! Древний ударный кратер Чиксулуб образовался в результате встречи с метеоритом. Его глубина когда-то доходила до 20 км. Падение метеорита вызвало цунами и изменения климата, подобное ядерной зиме. Кроме этого, на срок до 16 лет на Земле могла упасть температура на 26 градусов.

По вычислениям ученых, падение астероида на Землю способно привести к огромному ущербу, если тело размером около 1 км упадет на сушу Земли. В первую очередь образуется воронка диаметром примерно 15 км, это станет причиной попадания в атмосферу пыли. А это, в свою очередь, способно привести к масштабным пожарам. Пыль, нагреваясь от солнца, снизит уровень озона, ускорит химические реакции в стратосфере, снизит количество солнечного света, доходящего до поверхности планеты.

Что же нам делать, что бы этого не произошло???

«Космический патруль»

«Космический патруль» - система, которую планируют создать студенты и ученые из института ядерной физики Московского государственного университета. Охранять земное спокойствие будут три спутника. Главная задача аппаратов – следить за околоземным пространством и вовремя предупреждать об опасных явлениях, в том числе и астероидах. На аппаратах ученые установят уникальные камеры слежения, которые успешно протестировали на университетском спутнике «Ломоносов». На спутнике был осуществлен первый в мире эксперимент наблюдения за опасными космическими объектами с помощью широкоугольных оптических камер: они охватывают большую область пространства и делают фотографию с огромным разрешением, на которой можно рассмотреть потенциально опасные объекты.

Наземный мониторинг

В 2017 году основные инструменты наблюдения за астероидами - наземные телескопы. К сожалению, предупредить об опасности такая система может не всегда: что-то пролетает незамеченным, как было с челябинским метеоритом. Из-за космического гостя диаметром 18 метров в феврале 2013-го в больницах оказались сотни людей, ущерб, по разным оценкам, составил до полумиллиарда. Не всегда наземный сегмент может гарантировать абсолютный контроль за космическим пространством, однако в связке со спутниками эта система может стать полноценной защитой от угрозы из открытого космоса.

Астероиды в зоне риска

Впервые о космической угрозе серьезно и на международном уровне заговорили в середине прошлого столетия. За эти десятилетия ученые составили каталог астероидов, в том числе и потенциально опасных для нашей планеты, а таких более тысячи. В черном списке уже не только всем известный Апофис, который периодически сближается с Землей. Ученые открывают все новые объекты, некоторые из них в разы крупнее известных. Потенциально опасными астероидами называют те, что находятся на расстоянии примерно 7,5 млн километров от Земли. По космическим меркам это очень близкое расстояние: стабильность орбиты такого астероида непредсказуема, ее могут возмущать Юпитер, Марс и другие планеты.

В ожидании катастрофы

Ежесекундно на Землю падают тонны космических крупиц, которые без следа сгорают в атмосфере. По статистике крупные метеориты диаметром в десятки метров, как Тунгусский, падают раз в сто лет, а километровые, которые уже называют астероидами - единожды в миллионы. Каждое такое столкновение - катастрофа для земной жизни. Событие вроде Тунгусского взрыва сегодня может обернуться истинной катастрофой планетарного масштаба: плотность населения растет, появляется новая инфраструктура, и падение тела диаметром в 100 метров может вызвать очень серьезные последствия.

Отражение атак

В настоящий момент планов по уничтожению опасных астероидов немало: от разрушения лазерным лучом и создания специальных ловушек до конструирования аппаратов, которые могут зацепиться за астероид и поменять его орбиту. Ученые предлагают самые разные варианты развития событий, многие из которых предусматривают научное изучение опасных объектов. Для науки астероиды, метеориты и кометы бесценны. В остатках метеоритов ученые находят уникальные вещества - первородный материал, который встречается только в открытом космосе. Кроме прочего, космические гости могут ответить на вечный вопрос о зарождении жизни на Земле. Исследования показали, что в многовековом льду, из которого часто состоят метеориты и астероиды, могут сохраняться даже самые слабые следы биологической жизни.

Деньги из космоса
Некоторые исследователи полагают, что в будущем на астероидах и метеоритах получится разбогатеть - при условии, что мы научимся их ловить. Километровый астероид железоникелевого типа, содержит в себе столько металлов, что на Земле его бы хватило для того, чтобы на пять тысяч лет закрыть потребность в стали, чугуне и других металлах. Сейчас это звучит фантастично, однако и полет человека в космос некогда был смелой мечтой. С другой стороны, иные зарабатывают на продаже метеоритов уже сегодня: кусочек гостя из космоса может стоить весьма приличных денег, а спрос стабильно превышает предложение.

Текст
Артем Лучко

Доподлинно известно, что более 99 % видов живых существ, которые когда-либо существовали на нашей планете, исчезли. И вряд ли человек будет жить вечно. Задаваясь вопросами о том, что угрожает нашему существованию, мы рисуем в голове апокалиптические картинки из сай-фай-фильмов о гигантском метеорите или нашествии инопланетных захватчиков. Но есть и менее кинематографичные, но вполне реальные сценарии, о которых мало кто задумывается. Некоторые из них мы решили перечислить в этом материале.

Cолнечные бури

Малейшие сбои в работе нашего гигантского термоядерного реактора - то есть Солнца, могут привести к тому, что на нашей планете может попросту стать либо слишком холодно, либо слишком жарко для поддержания жизни и необходимых ингредиентов для неё: а именно пригодной для дыхания атмосферы и воды в жидком состоянии. Солнце является довольно постоянной звездой, по сравнению с большинством других звёзд нашей Галактики, однако поток его излучения всё же изменяется на протяжении относительно стабильного 11-летнего цикла. Изменения эти составляют всего 0,1 %, но даже эта ничтожно малая цифра довольно серьёзно воздействует на климат Земли.

Умеренные бури происходят регулярно по 100-150 раз в год, однако солнечный супершторм может уничтожить значительную часть энергосистемы в развитых странах. Мощнейшей за всю историю измерений стала буря 1859 года, также известная как «Событие Кэррингтона». Корональный выброс был настолько мощным, что Северные сияния наблюдались по всему миру, даже над Карибами. Солнечный шторм привёл к нарушениям в работе телеграфных линий США. Но в середине XIX века не было серьёзной электрической инфраструктуры, а вот если бы такой катаклизм произошёл в наши дни, он бы вывел из строя трансформаторы высокого напряжения и оставил бы без электричества целые страны, отбросив нас на сто лет назад.

Гамма-всплеск

Солнце не единственная звезда, которая несёт угрозу для нашей планеты. Масштабные космические выбросы энергии наблюдаются в отдалённых галактиках, называются они гамма-всплесками. Это самые яркие электромагнитные явления происходят во время вспышки сверхновой, когда быстро вращающаяся массивная звезда коллапсирует, превращаясь либо в нейтронную звезду, либо в кварковую звезду, либо в чёрную дыру. При этом за несколько секунд вспышки высвобождается столько энергии, сколько Солнцем выделяется за 10 миллиардов лет.

Источники этих выбросов находятся на расстояниях в миллиарды световых лет от Земли, а в нашей Галактике гамма-всплеск случается примерно 1 раз в миллион лет, но если он произойдёт достаточно близко от Земли, то его последствия значительно отразятся на всём живом. По данным исследования 2004 года, гамма-всплеск на расстоянии около 3 262 световых лет может уничтожить до половины озонового слоя Земли, который является нашей главной защитой от ультрафиолетового излучения. При этом лучи от взрыва в сочетании с обычным солнечным излучением, проходящим через ослабленный озоновый «фильтр», могут вызвать массовое вымирание человечества.

Если гамма-всплеск произойдёт на расстоянии 10 световых лет (в таких пределах от нас находится около 10 звёзд) , это будет эквивалентно взрыву атомной бомбы на каждом гектаре неба, и на половине планеты всё живое будет истреблено мгновенно, а на второй половине чуть позже за счёт вторичных эффектов.

Супервулканы

Серьёзная опасность таится и в недрах нашей планеты. Известно, что извержения так называемых супервулканов, которых на Земле существует около 20, могут изменить на Земле климат и привести к самым страшным последствиям. Хорошо одно - в среднем такие извержения происходят раз в 100 тысяч лет.

Одну из наиболее опасных подземных сил несёт в себе Йеллоустонская кальдера, которая имеет размеры около 55 км на 72 км, и занимает треть территории знаменитого национального парка. Учёные установили, что вулкан извергался три раза, последний раз 640 тыс. лет назад. Вероятность нового гигантского извержения оценивается учёными в 0,00014 % в год.

Извержение Йеллоустонского вулкана грозит всему человечеству. По словам учёных, в стратосферу будет выброшено огромное облако, которое может зависнуть на долгое время, препятствуя проникновению на Землю солнечных лучей. Сокращение мощности солнечной радиации вдвое приведёт к глобальному неурожаю, а имеющихся на земле запасов продовольствия едва ли хватит на пару месяцев. Среднегодовая температура на Земле может снизиться на 12 градусов и вернуться на исходные позиции лишь через 2–3 года.

Другие менее крупные вулканы могут грозить страшными последствиями иного характера. Например, вулкан на острове Ла Пальма Канарского архипелага в случае извержения может вызвать гигантскую океанскую волну, которая способна затопить Карибы и огромные территории побережья США. Один из склонов вулкана нестабилен, и в случае если он начнёт извергаться, в океан может обрушиться скала массой в полтриллиона тонн. Она вызовет волну высотой в 650 метров, которой не составит труда быстро пересечь Атлантику.

Глобальная пандемия

Население нашей планеты продолжает расти, и при этом уже более 50 % людей являются жителями городов. Перенаселённость приводит к росту мутаций, а высокая плотность населения - к быстрому распространению заболеваний. Судя по всему, эта тенденция только сохранится, и в будущем нам следует ожидать появления новых страшных эпидемий, которые способны убивать целые города.

При этом антибиотики становятся всё более бесполезными, чем не на шутку озабочена Всемирная организация здравоохранения. Рост устойчивости к антибиотикам угрожает откинуть человечество в эпоху до изобретения пенициллина, когда самая пустяковая инфекция становилась смертельно опасной. «В связи с отсутствием оперативных и согласованных действий многих заинтересованных сторон наш мир вступает в эпоху, когда антибиотики теряют эффективность, и обычные инфекции и небольшие травмы, которые можно было излечивать в течение многих десятилетий, сейчас могут снова убивать, - говорит помощник генерального директора ВОЗ по безопасности здравоохранения доктор Кейджи Фукуда.

В общем, не сложно представить, как вспыхнет новая эпидемия чумы и врачи не будут иметь никакой возможности остановить её. Всем известно, что такое чёрная смерть, бушевавшая в середине XIV века и уничтожившая чуть ли не половину населения мира, на восстановление популяции после которой ушло аж 150 лет. Другая страшная пандемия произошла в 1918-1919 годах, когда от испанского гриппа умерли приблизительно от 50 до 100 млн человек (или около 5 % населения) . С нынешним уровнем урбанизации и развитием транспортной инфраструктуры дела будут обстоять только хуже.

В 2010 году команда специалистов эпидемиологов построила компьютерную модель вируса Нипах, после чего проследили за тем, как он будет распространяться и развиваться. Отчёт о результатах компьютерной симуляции лёг в основу фильма «Заражение ». Так что фантазии о смертельном вирусе неизвестного происхождения, который стремительно распространяется по всему миру, вполне могут стать реальностью.

Истощение ресурсов

Сколько ещё осталось нефти в недрах нашей планеты, никто точно не знает. Но по оптимистичным прогнозам, к 2050 году уже будет выкачана половина всего мирового нефтяного запаса (согласно обнародованным разведывательным данным) . «Первая и самая насущная проблема, с которой мы столкнёмся к тому моменту, - это завершение эпохи дешёвого природного топлива. Без преувеличения можно сказать, что именно запасы дешёвой нефти и природного газа лежат в основе современной обеспеченной жизни», - пишет литератор-фаталист Джеймс Г. Кунстлер.

Нефтяной кризис будет иметь ужасающие последствия, к которому большая часть населения мира не готова. И этот процесс затронет не только промышленно развитые страны. Со временем, когда нефть будет всё более редким ресурсом, более развитым странам придётся искать её там, где она ещё останется - у своих более слабых соседей. Настанет новый этап эксплуатации «бедных» стран «богатыми» странами: на Ближнем Востоке и в Африке будут развязываться всё новые вооружённые конфликты.

Дефицит нефти может спровоцировать острую нехватку и других необходимых для жизнедеятельности человечества ресурсов. Миллиарды людей будут голодать из-за всеобщей зависимости от ископаемого топлива. В итоге это всё может привести к возвращению к натуральному хозяйству.

Возможно, однажды человечество слезет с нефтяной иглы и заменит бензин спиртом, который будет добываться из кукурузы или сахарного тростника. Однако нет ни одного известного способа, с помощью которого мы можем производить редкоземельные металлы, а их потенциальных заменителей либо не существует в природе, либо они обладают недостаточными свойствами. А без этих веществ у нас не было бы ни смартфонов, ни компьютеров, ни электромобилей, ни всякой прочей электроники, а соответственно, и прогресса.

Согласно подсчётам учёных Йельского университета США, источники редкоземельных металлов истощаются с огромной скоростью. На данный момент около 95 % всех редкоземельных металлов добывает Китай, и совсем недавно его правительство ввело ограничения на экспорт некоторых элементов, а также удвоило на них цену для не китайских производителей.

Серая слизь

С развитием технологий человечеству стоит опасаться, что технологии эти выйдут из-под контроля и уничтожат своих создателей. Одной из гипотетических угроз является то, что футурологи называют серой слизью (Grey Goo) - самовоспроизводящуюся молекулярную нанотехнологию, которая не подчиняется человеку.

Впервые о возможности создания такой субстанции заговорил американский учёный Ким Эрик Дрекслер, которого называют «отцом нанотехнологий». Идею создания нанороботов учёный рассмотрел в своей книге «Машины создания». В оригинальной идее предполагалось, что микроскопические машины могут быть разработаны в лаборатории, но также могут получить свои свойства и случайным образом.

В 2010 году были впервые продемонстрированы нанороботы на основе ДНК, которые способны отыскивать и уничтожать раковые клетки, оставляя здоровые ткани невредимыми. Крошечные капсулы выделяют необходимые дозы лекарств при обнаружении цели и целенаправленно уничтожают «врага». В итоге выяснилось, что эти нанороботы могут существовать ещё месяц после смерти «хозяина».

Пока, разумеется, нанокиборги разрабатываются исключительно для блага людей, но в теории они вполне могут как созидать, так и уничтожать. Если в силу каких-то причин наноботы попадут в биосферу и начнут бесконечно размножаться, используя в качестве материала для создания своих копий всё, до чего смогут добраться, фактически они могут начать поглощать всё вокруг, включая саму планету. При этом гипотетическую «серую слизь» будет очень сложно уничтожить, так как будет достаточно одного сохранившегося репликатора, чтобы она заново начала размножаться. Если же такой робот попадёт в Мировой океан, то уничтожить его будет попросту невозможно.

Ядерный холокост

Пока в мире существует 7 стран, имеющих ядерное оружие, вероятность начала ядерной войны никак не может равняться нулю, несмотря на то что она может привести к вымиранию человечества или к концу современной цивилизации на Земле. Причины этой угрозы довольно очевидны: ядерный взрыв сопровождается разрушительной ударной волной, стирающей на пути всё вокруг, обжигающим световым излучением и проникающей радиацией, которая вызывает необратимые изменения в материи. Люди, даже не получившие значительных поражений непосредственно от взрыва, с большой вероятностью могут погибнуть от инфекционных заболеваний и химических отравлений. Велика вероятность сгореть в пожарах или оказаться замурованным в завалах.

Ядерный взрыв вызывает возмущение электромагнитного поля, которое выведет из строя электрическую и радиоэлектронную аппаратуру - то есть все линии связи, трансформаторы, полупроводниковые приборы, что приведёт к потере всех современных технологий.

Несмотря на все риски, которым подвергнется цивилизация, аналитики предполагают, что миллиарды людей тем не менее смогут пережить глобальную термоядерную войну. Но по её окончании может начаться ядерная зима. Повсеместные взрывы и пожары вынесут в стратосферу гигантское количество дыма и сажи. В результате солнечные лучи будут отражаться от этих частиц, и температура на планете повсеместно снизится до арктической, а выжившему населению придётся приспосабливаться к новым тяжелейшим условиям.

Невежество и глупость

Наиболее недооценённой угрозой для любого общества является невежество (бессознательное или осознанное) в сочетании с пассивностью и ленью. Оба типа невежества вскармливаются средствами массовой информации - главными инструментами политиков и корпораций.

Именно «культ невежества» является причиной того, что в XXI веке в мире существуют религиозные фундаменталисты, расисты, люди, поклоняющиеся власти и демонизирующие всех тех, кто этого не делает. Именно из-за повсеместного невежества всюду встречаются люди, которые отрицают глобальное потепление и эксплуатируют других ради личной сверхприбыли.

В «сытые годы» невежество растёт, а важность и необходимость образования становятся менее очевидными. Молодое поколение, пользуясь выгодами системы, которая была построена их предками, постепенно забывает, как и зачем эта система была построена. В конце концов, некомпетентные люди получают власть при поддержке большинства, тем самым поставив основы самой системы под угрозу.

Популизм и отсутствие компетенции несут реальную опасность для человечества. Так, например, исследователи из США (страны, которая в настоящий момент находится на пике процветания в результате технических достижений и эффективной экономической политики в XIX и XX веке) говорят о том, что этот пик можно интерпретировать как начало упадка. Хотя бы потому, что бывший кандидат в вице-президенты США Сара Пэйлин не знакома с элементарными научными теориями.

На рисунке выше представлен график, на котором синем отмечено развитие образования, а красным сопутствующее ему экономическое развитие со времён Древней Греции по наши дни. Хотя рисунок является довольно спекулятивным, подобные пессимистические взгляды весьма распространены среди футурологов.

Макс Тегмарк, профессор физики в Массачусетском технологическом институте, также считает, что человеческая глупость - самая большая проблема всего человечества, а искусственный интеллект - его крупнейшая экзистенциальная опасность. Люди с ограниченным интеллектуальным функционированием, игнорируя потенциальные катастрофические последствия, могут допустить, что искусственный интеллект разовьётся в нечто, способное уничтожить человечество.

Пятнадцатого февраля исполнилось пять лет со дня появления в небе над Челябинском крупного метеороида, вызвавшего переполох в городе и привлекшего к себе интерес астрономов всего мира. Что произошло в тот день? Может ли подобное повториться? Что человечество делает и может сделать, чтобы такие события, как минимум, не происходили внезапно, и чтобы мы, как максимум, нам научились парировать подобные угрозы? С этими вопросами редакция N + 1 обратилась к астроному Леониду Еленину, сотруднику Института прикладной математики РАН, для которого происшествие над Челябинском имело особое значение.

Пятнадцатое февраля 2013 года началось для меня неожиданно - в 7:30 утра мне позвонили из одной из госструктур с вопросом: «Что произошло над Челябинском?» Когда пришло понимание, что же все-таки произошло, главным вопросом стал другой: почему мы заблаговременно не обнаружили это тело? Пикантности ситуации добавляло и то, что в этот же день мимо Земли, но на безопасном расстоянии от нее, должен был пролететь известный околоземной астероид 2012 DA14, а за день до описываемых событий, выступая на пресс-конференции, я заверил собравшихся, что ни один из известных астероидов в ближайшем будущем нам не угрожает. Первый же беглый анализ данных с видеокамер показал, что болид не имеет никакого отношения к астероиду 2012 DA14, и стало понятно, почему этот метеороид подкрался к нам незамеченным... Но обо всем по порядку.

Для начала давайте разберемся, что это вообще за объекты, откуда они берутся, как их обнаруживают и почему челябинский гость физически не мог быть обнаружен существующими средствами контроля космического пространства.

Телескопы наизготовку

Первый астероид, сближающийся с Землей (АСЗ), был обнаружен в 1898 году. Впоследствии он получил номер 433 и имя - Эрос. Да, да, это тот астероид из сериала «Пространство» ("The Expanse"). В то время его орбита казалась уникальной, ведь большинство астероидов обращаются вокруг Солнца в Главном поясе астероидов, между орбитами Марса и Юпитера.

Спустя примерно 100 лет в области фиксации изображений произошла революция - фотопластинки ушли в историю, а на их место стали внедрять ПЗС -камеры. Переход от аналоговой информации к «цифре» произвел революцию и в астрономии, в том числе в области позиционных наблюдений малых тел Солнечной системы, к коим и относятся астероиды и кометы. Новая техника позволила быстро и с высокой точностью определять координаты небесных объектов, рассчитывать их орбиты и автоматизировать процесс обнаружения новых объектов на полученных кадрах, ведь раньше этим занимались вручную на устройствах, называемых блинк-компараторами.

Постепенно у астрономов появилось понимание, что объекты, подобные Эросу, достаточно распространены в Солнечной системе и что по теории вероятности они могут сталкиваться с планетами. Это был лишь первый шажок на пути к пониманию проблемы астероидно-кометной опасности (АКО).

В 1980 году ученые - отец и сын Альваресы - сформулировали теорию столкновения Земли с крупным небесным телом (диаметром 8–10 километров) в далеком прошлом и связали образование гигантского кратера Чиксулуб в Мексиканском заливе с вымиранием динозавров. Дальше - больше. Так, в 1983 году всего в 4,67 миллиона километров от Земли пролетела только что открытая комета C/1983 H1 (IRAS-Araki-Alcock). Размер ее ядра был сопоставим с телом, столкнувшимся с Землей 65 миллионов лет назад.

Последней каплей стало столкновение кометы P/1993 F2 (Shoemaker-Levy 9), а точнее цепочки ее осколков, c Юпитером. Комета была обнаружена в 1993 году, уже разорванной притяжением планеты-гиганта, и вопрос столкновения с планетой был лишь вопросом времени. Седьмого июля 1994 года 21 фрагмент кометы, каждый размером до двух километров, вошел в атмосферу Юпитера. Общее энерговыделение составило около 6 миллионов мегатонн, что в 750 раз больше всего ядерного потенциала, накопленного на Земле!

Рисунок 1. Количество открытых за последние десятилетия астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ). Красным цветом обозначены объекты диаметром от километра и больше, оранжевым - 140 метров и более, синим - все остальные.

После всех этих событий в США была принята государственная программа поиска опасных небесных тел, сближающихся с Землей. В 1998 году первый обзорный телескоп заступил на дежурство. В течение нескольких лет по этой теме начали работать еще несколько инструментов, и результат не заставил себя ждать. На рисунке 1 изображена статистика открытий АСЗ с 1980 года, которая говорит сама за себя.

В настоящий момент по тематике АКО работают несколько выделенных инструментов с диаметром главных зеркал до 1,8 метра. Многие телескопы, начинавшие свою работу 20 лет назад, прошли модернизацию - на них были установлены новые ПЗС-камеры колоссальных размеров. Например, мозаика ПЗС-чипов телескопа Pan-STARRS имеет диаметр полметра. Назревает вопрос: ну сейчас-то мы бы уже смогли заблаговременно открыть челябинский метеороид? Нет! И вот почему.

Траектория движения метеороида над Челябинском

Трудно обнаружить

Все околоземные астероиды делятся на три семейства, в зависимости от их орбиты. Все они имеют афелии (наиболее удаленная от Солнца точка орбиты) вне орбиты Земли, поэтому их удается обнаруживать. Но ученые задались вопросом: а нет ли таких же объектов, обращающихся вокруг Солнца внутри орбиты Земли и опасно сближающихся с нашей планетой вблизи своего афелия?

Если орбита небесного тела находится внутри земной орбиты, то наблюдать его достаточно сложно, даже если это планета. Не зря Венеру называют «утренней звездой». Она видна на нашем небе в сумерках, вечером или утром. Но это очень яркий объект, а как же обнаружить небольшие астероиды на еще не темном, сумеречном небе? Такой опыт был поставлен. Телескоп, установленный высоко в горах, наводили на области над самым горизонтом, когда Солнце уже погружалось за него. Проницание телескопов (способность обнаруживать тусклые объекты) на светлом небе катастрофически снижается, но даже в таких условиях удалось открыть несколько объектов, которые отнесли к новому семейству околоземных астероидов. Этот опыт показал, что, если мы не видим какие-то объекты, это не значит, что их нет (эффект наблюдательной селекции).

Сразу отвечу на вопрос про применение радиотелескопов. Да, они могут работать и днем, но в настоящий момент их диаграмма направленности (угол зрения) очень мал и не позволяет осуществлять поиск объектов на больших расстояниях. Сейчас для лоцирования астероидов часто необходима оптическая поддержка - телескопы уточняют орбиту небесного тела и радиотелескоп наводится по уже уточненным координатам.

Челябинский метеороид не относился к этому семейству внутренних АСЗ (семейство Атиры), но приближался к нам со стороны Солнца, и в этом была главная причина того, что он не был обнаружен. Другая причина связана с его малым размером. До входа в атмосферу его диаметр составлял примерно 17 метров. Характерное время упреждения при обнаружении объектов такого размера - менее суток, когда они совсем близко подходят к Земле и современные телескопы могут их детектировать.

Кстати, челябинское событие достаточно сильно встряхнуло умы ученых, занимающихся проблематикой АКО. Ранее считалось, что объект менее 50–80 метров в диаметре не сможет причинить большого вреда людям, так как сгорит в атмосфере. События над Челябинском показали, что это не так. Все разрушения были вызваны не столкновением самого тела с поверхностью Земли, а с воздушным взрывом на высоте примерно 19 километров. Напомню, что пострадало более тысячи человек. Если бы это произошло над густонаселенными районами Европы или Японии, пострадавших было бы значительно больше. Так что сейчас ученые понимают, что поиск астероидов декаметрового размера (десятки метров в поперечнике) является важной задачей АКО.

Для такого поиска стали привлекать крупные телескопы, работающие по астрофизическим и космологическим задачам. Например, модернизированный 4-метровый телескоп, занимающийся поиском темной энергии, - Dark Energy Camera (DECam). Через несколько лет в Чили должен заработать обзорный телескоп нового поколения - Large Synoptic Survey Telescope (LSST), с диаметром главного зеркала 8,3 метра! Этот инструмент намного расширит область обнаружения небольших околоземных объектов. Но все это не решит проблему внутренних АСЗ.

Рисунок 2. Либрационные точки (точки Лагранжа). Точки L1, L4, L5 особенно удобны для того, чтобы, переместившись к ним, оценивать угрозу Земле со стороны летящих к ней астероидов.

Для ее эффективного решения необходимо запускать поисковые телескопы в космос, и не просто в космос, а подальше от Земли. Например, в либрационные точки (точки Лагранжа) L1, L4, L5 (рисунок 2). В этом случае мы будем смотреть на Землю как бы сбоку, что позволит обнаруживать опасные объекты, приближающиеся к нашей планете со стороны Солнца. По теоретическим расчетам, еще большую эффективность обнаружения даст размещение космических аппаратов на орбите Венеры или Меркурия.

Техническая реализация таких проектов осложнятся необходимостью передачи больших объемов данных на огромные расстояния. Для точки L1 это 1,5 миллиона километров, для L4/L5 - 150 миллионов километров, ну а для орбиты Венеры оно колеблется от 38 до 261 миллиона километров. Здесь потребуется найти баланс между двумя подходами. Что лучше, передавать «сырые» кадры на Землю и уже тут, на мощных компьютерах, выжимать из них максимум информации - в нашем случае детектировать даже самые тусклые объекты - или передавать только измерения, а всю упрощенную обработку вести на борту? Скорее всего, будет применен симбиоз обоих подходов. И это только одна из многих сложных технических задач, которые придется решить ученым и инженерам.

Теоретические проработки таких миссий ведутся, в том числе и в России. Только после того как мы сможем массово обнаруживать внутренние АСЗ и изучать их популяцию, мы сможем закрыть один из вопросов АКО в части обнаружения опасных объектов. Но это еще не все. Хорошо, спросите вы, мы обнаружили объект, летящий на столкновительной траектории к Земле, а что дальше?

Микроскопические исследования челябинского метеорита

Еще труднее «сбить»

Если говорить реально, то пока мы можем лишь рассчитать время и место падения. То есть, оповестить специальные службы и постараться эвакуировать население из опасного района. Для этого нужно увеличивать характерное время упреждения с нескольких часов до нескольких суток. Если говорить о парировании угрозы, то тут все не так просто. Если это экстренный случай и опасность грозит нам в самом ближайшем будущем, то выбор невелик - это либо чисто кинетическое воздействие (удар болванкой), либо взрывное, вкупе с кинетическим (заглубляем заряд и подрываем его).

Вроде бы все красиво и даже достаточно реализуемо. Малые тела мы уже успешно бомбардировали, заряд есть, дежурные носители-перехватчики можно создать, но есть не несколько «но».

Во-первых, этот подход касается только сравнительно небольших объектов. Хорошая новость заключается в том, что подавляющее большинство больших АСЗ мы уже знаем и реальной угрозы, на горизонте пары сотен лет, они собой не представляют. Но остаются еще неизвестные кометы, которые, как мы видим, могут приближаться к Земле.

Во-вторых, чтобы попасть в объект, надо хорошо знать его орбиту, а для этого требуется длительное время наблюдения (наблюдательная дуга). Если же объект обнаружен за несколько суток до столкновения, даже если у нас перехватчик стоит под парами, то можем и не попасть.

И в-третьих, описанные выше методы не контролируемые - то есть, разрушив один большой объект, мы можем получить облако осколков, которые войдут в атмосферу, и далеко не все из них сгорят. И тут еще вопрос, что лучше: один большой объект или рой его осколков. Или мы можем кинетическим воздействием сдвинуть астероид не так, как нам хотелось бы, переместив его, к примеру, на орбиту с еще большей вероятностью столкновения. Поскольку мы не пишем сценарий нового блокбастера, то все может пойти далеко не так, как задумано…

Если объект опасен для нас в среднесрочной перспективе, на интервале десятков лет, то тут можно использовать методы мягкого и, что немаловажно, контролируемого воздействия. Для неподготовленного человека они могут показаться достаточно странными, но они действительно могут сработать, если у нас в запасе есть десятки лет. Например, мы можем разместить вблизи астероида небольшой космический аппарат, который будет притягивать астероид - так же как и астероид будет притягивать к себе аппарат, но, конечно, с большей силой, ведь огромная глыба намного массивнее. В этом случае мы можем очень точно рассчитать воздействие и предсказуемо, очень медленно, изменить орбиту небесного тела.

Можно посадить космический аппарат на поверхность астероида и менять его орбиту двигателями малой тяги. Посадка на астероид или ядро кометы давно не фантастика - это уже было реализовано. Можно даже покрасить астероид! Да-да, покрасить одну сторону астероида в белый цвет, чтобы она отражала солнечный свет, а вторая, неокрашенная сторона при этом нагревалась, излучая тепловую энергию, способную придать астероиду дополнительное ускорение (эффект Ярковского). Зная форму астероида и параметры его вращения вокруг своей оси, можно рассчитать, как именно необходимо его окрасить для достижения требуемого результата.

Таков краткий обзор проблематики АКО, хотя, конечно, эта тема намного обширнее и глубже. Есть те, кто говорит, что эта проблема не заслуживает внимания, ведь вероятность крупного столкновения очень мала. Да, это так, и задача настоящих ученых - не пугать, а предупреждать. Пусть вероятность и правда очень мала, но и цена бездействия - миллионы и миллиарды жизней, а может, и судьба всей цивилизации. У человечества есть все для того, чтобы не пойти по печальному пути динозавров (хотя для нас падение небесного тела в Мексиканском заливе оказалось счастливым событием - первые млекопитающие вытянули тогда свой счастливый билет).

Поэтому нам необходимо сделать все, чтобы сохранить наш мир, и это относится, конечно, не только к астероидно-кометной опасности. Всем добра и почаще смотрите на ночное небо - оно очень красиво и таит еще много загадок, которые нам предстоит разгадать!

Леонид Еленин

Угроза из космоса. В безопасности ли планета Земля от каменных гостей из других Галактик?

Каждую минуту на огромной скорости, словно пули, только в несколько раз быстрее, в поверхность соседствующих планет и спутника Земли — Луну, врезаются незваные космические гости. Астрономы то и дело предостерегают о гигантских булыжниках, траектория полета которых пролегает в опасной близости с голубой планетой. Будет ли столкновение внезапным или ученые смогут предотвратить катастрофу? Какие опасности таит в себе холодный космос? И могут ли земляне действительно противостоять атакам комет и астероидов?

Люди изобрели вакцины от неизлечимых ранее болезней, сумели обмануть природу и благодаря медицине увеличить продолжительность жизни. Они строят дороги на высоте тысяч метров среди скальных пород и неспокойных вулканов, прорубают подводные тоннели для скоростных поездов и с интересом заглядываются на Марс, как будущую колонию землян. Но покорить космос, разгадать его тайны и быть готовым к вторжению каменных осколков - оказалось не под силу. Реальная угроза человечеству не на Земле, уверены ученые.

Примером беспомощности человека стало внезапное падение Челябинского метеорита, предсказать которое оказалось невозможным. А предотвратить разрушения - тем более. Смещение метеорита на пару градусов, скорость чуть больше и реальной катастрофы было бы не миновать. То, как отделалось человечество после его падения, не иначе как везение, уверяют эксперты в области астрономии и физики. Но сколько еще подобных или в несколько сотен раз больше угроз находится совсем рядом с Землей?

Астероиды возвращаются

12 лет назад рядом с Землей пролетел астероид «Апофис», ученые внимательно изучали его траекторию, размеры и просчитывали вероятность столкновения. Она, к слову, оказалась, практически равной нулю. Но такие исследования позволили выяснить, когда каменный гость снова наведается в Солнечную систему. И каковы его реальные размеры. Оказалось, что «Апофис» вернется совсем скоро - в 2029 году, уверены ученые, он пролетит совсем рядом, что увидеть астероид можно будет через обычный телескоп. Такая близость к орбите Земли опасна тем, что земная гравитация способна влиять на все приближающиеся к ней предметы, если притянуть огромный булыжник не получится, но изменить его траекторию - запросто. И тогда по возвращении через несколько лет - маршрут гиганта может проходить еще ближе к планете. В конечном итоге, астероид, которые пролетал, к примеру, еще в 50-х годах прошлого века, в свое следующее возвращение может оказаться уже в земной атмосфере. Правда, несмотря на это, некоторые научные издания относятся к «астероидным катастрофам» скептически, обвиняя всех, кто распространяет слухи о приближении очередного «астероида-убийцы» в желании пропиариться и запустить среди всех уже заученную страшилку. Одно из таких изданий даже обращалось напрямую к NASA, чтобы те во всеуслышание сделали официальное заявление о наличии каких-либо реальных угроз для планеты со стороны астероидов в ближайшие несколько лет. К слову, американские ученые этот факт подтвердили, по всем расчетам, которыми владеет NASA, крупных столкновений не будет как минимум сто с лишним лет. На наш век хватит!

Черные дыры

Если с астероидами все более-менее понятно, то вот с «кротовьими норами», или по-другому — черными дырами, ясности нет никакой. Пожалуй, главная причина в том, что изучить их не представляется возможным. И как действуют силы и работают законы физики в этом космическом теле - известно лишь приблизительно. Недавно результаты астрофизических исследований были опубликованы в одном из зарубежных журналов, в тексте рассказывалось о «подозрительном извержении вещества из черной дыры» всего лишь в 105 миллионах световых лет от Земли. Другими словами, если без научных терминов, из черной дыры выходило вещество, напоминающее газ, только разогретый до миллиона градусов по Цельсию. Другими словами, такая мощная энергия если «не достанет» до нашей системы, то существенно повлияет на нее. И когда эффект будет виден невооруженным глазом, опять-таки, подсчитать сложно. Ученые даже шутят, что черных дыр в нашей Галактике хватает и изучать их нужно как можно эффективнее. Засасывают они планеты, выбрасывают раскаленный газ или «пожирают» звёзды - пока материя не будет изучена, предотвратить катастрофу или предсказать ее — не предоставляется возможным.

Сожгут планету дотла гамма-излучения

Такие сгустки радиоактивной энергии появляются вследствие взрыва звёзд, поясняют ученые. Даже если звезда находится за несколько миллионов световых лет от нашей системы - вспышки после взрыва хорошо различимы. Кроме того, эти гамма-лучи по силе разрушения сравнимы с ядерным ударом прямиком из космоса. Их мощность способна сжечь атмосферу и всё живое на планете. Правда, если «дотянутся». Барьер в несколько миллионов световых лет — существенный аргумент в пользу Земли.

Раскаленное Солнце

Одна из самых популярных версий и сценариев для фильмов-катастроф - капризы нашей звезды-кормилицы — Солнца. Немудрено, что без нее жизнь на планете была бы невозможна. Ученые полагают, что температура нашей планеты постепенно увеличивается, не так, как на раскаленной сковородке, но тем не менее - через какие-то тысячи лет температура будет выше, а значит размер Солнца тоже увеличится. Соответственно, вместе с этим поменяется климат Земли - океаны начнут испаряться, лишая всё живое необходимой влаги. В любом случае, никто не обещал Земле счастливое существование до скончания веков. По другой версии, Солнце, напротив, остывает и такой сценарий тоже не сулит ничем хорошим. Превратившись в белого карлика, звезда будет не в состоянии обеспечивать светом и теплом ближайшие планеты. И жизнь на Земле также окажется в заточении вечной мерзлоты.

Земля взята в окружение. Сколько угроз?

Известно, что в опасной близости от Земли находится около 6200 объектов, все они рано или поздно пролетят или уже пролетели рядом и любое изменение в их траектории сулит столкновением. Какова вероятность такой встречи? «Опасной близости» — это обозначения расстояния, когда в случае изменения траектории возможно столкновение. Т.е. тут сразу несколько главных составляющих, которые не дают гарантий реальной угрозы - «в случае» и «возможно». Вероятность сценария, когда под воздействием внешних факторов крупный астероид вдруг направится к Земле 1: 10000000. На самом деле, сотрудники NASA очень пристально следят за каждым космическим объектом, правда, нехватка финансирования тоже играет свою роль. Взять под контроль каждое небесное тело - нереально. А вот те, что могут представлять угрозу Земле - находится в особом реестре. Ученые игнорируют только те объекты, чьи размеры меньше одного километра, по большей части потому, что нет финансовой возможности и достаточного количества человеческих ресурсов. Поэтому вовремя обнаружить астероид, который сможет наделать шума, даже если не уничтожит планету, проблематично. По-соседски близко с Землей проходили пока только очень маленькие астероиды, падение которых не сулит никакими бедами. Так, например 6 ноября 2009 года на расстоянии меньше 14 тысяч километров от Земли пролетел астероид-малыш по имени 2009VA, диаметр которого составил меньше 10 метров. А один из последних непрошеных гостей- 2014RC, пролетевший на расстоянии почти 40 тысяч километров, его диаметр составил более 20 метров. По крайней мере, как уверяют астрономы, такие случаи, как Челябинский метеорит, являются рядовыми, и возможно, даже попав в телескоп крупной обсерватории, ему никто не предал бы особого значения. Ведь размеры объекта не попадают под критерии критических. Тем не менее, космические инциденты еще раз напоминают человечеству, кто во Вселенной хозяин. Вместо того, чтобы придумывать новые смартфоны и вбивать покрепче сваи очередной международной корпорации - стоило бы подумать о развитии космической программы. Ведь будущее человечества в открытиях, а многие из них находятся за пределами земной орбиты.

После падения челябинского метеорита даже далекие от астрономии люди начали проявлять интерес к космической науке. Но существует ли реальная угроза нашей планете из космоса? Увы, существует, поскольку величина и скорость ряда астероидов, летящих по направлению к Земле, во много раз превышают те, что, судя по кратерам, уже падали на нашу планету.

Но, тем не менее, благодаря деятельности астрономических центров, главным образом Службе по контролю за околоземными объектами при NASA, ученым удается устранить потенциальную угрозу задолго до ее появления в гравитационном поле Земли.

Прежде всего, стоит отметить, что потенциально опасными астероидами считаются все космические объекты, которые могут в обозримом будущем приблизиться к Земле на расстояние, меньшее или равное 0,05 а. е. (7,5·10 6 км). Космические тела меньшего размера при приближении к нашей планете будут полностью разрушены в атмосфере Земли и глобального ущерба не причинят.

Источники опасности кроются в астероидах, образующих так называемую группу Аполлона, орбита которых пересекается с земной и это создает потенциальную опасность столкновения. Также существует опасность и со стороны астероидов, чьи орбиты находятся внутри (группа Атона) или вне земной орбиты (группа Амура), но близки к последней.

Основная масса (более 98 процентов) потенциально опасных небесных тел Солнечной системы сосредоточена в главном поясе астероидов (проходит между орбитами Марса и Юпитера), поясе Койпера и облаке Оорта (его существование пока подтверждают только косвенные данные). Периодически некоторые объекты этих областей в результате столкновений с соседями и/или под воздействием гравитации более крупных объектов покидают привычные орбиты и могут направляться к Земле.

Самым опасным небесным телом на сегодняшний день ученые считают астероид 1999 RQ36. Об этом было объявлено в нынешнем году на международной конференции по защите от астероидно-кометной опасности (штат Аризона). По словам руководителя программы околоземных объектов NASA Линдли Джонсона, астероид 1999 RQ36 должен сблизиться с нашей планетой в 2182 году.

В связи с этим в настоящее время в NASA разрабатываются планы по отправке в 2018 году к 1999 RQ36 зонда OSIRIS-REХ, который должен будет измерить силу эффекта Ярковского — сдвиг орбиты астероида при нагреве одной из его сторон Солнцем. Эти данные должны помочь ученым более точно оценить степень опасности для Земли как 1999 RQ36, так и некоторых других астероидов.

Стоит отметить, что до открытия 1999 RQ36 самыми потенциально опасными небесными телами считались астероиды Апофис (2004 MN4) и 2011 AG5. Астероид Апофис, величина которого составляет 270 метров, принадлежит к группе Атона, его тесное сближение с Землей ожидается в 2029 году.

Также известен практически столь же крупный (250-метровый) астероид 2007 TU 24 , который 29 января 2008 года сближался с Землей до расстояния в 1,5 раза большего, чем до Луны. Ближе всего к Земле приближались небольшие, то есть диаметром от одного до нескольких метров астероиды 2004 TS 26 - до 6150 км (9 октября 2008 года), 2004 FU 162 - до 6535 км (31 марта 2004 года), 2009 VA — до 14 000 км (6 ноября 2009 года).

Интересно, что из падения небесных тел на Землю извлекают пользу не только ученые, но и простые жители. Так, после падения метеорита в Челябинске началсямассовый сборосколков упавшего небесного тела с целью последующей продажи. Практически сразу после крушения космического объекта на многочисленных интернет-аукционах и в базах объявлений появилось множество предполагаемых фрагментов Челябинского метеорита, происхождение которых проверить затруднительно. Цена на кусочек метеорита на различных сайтах составила от 10 до 500 тысяч рублей.

При этом тенденция заработать на падении небесного тела существует далеко не только в России. Так, директор метеоритного музея в Канзасе (Kansas Meteorite Museum) Дон Стимпсон рассказывает, что "четыре года назад в Техасе упал метеорит такого же типа, что и в Челябинской области. И, как ни странно, — тоже 15 февраля. Так вот, первые найденные куски были самыми дорогими — цена доходила до 100 долларов за грамм".

Позднее, по словам Дона Стимпсона, цена начала падать. "Все зависит от типа метеорита, а также от спроса и предложения — точнее, от того, сколько будет найдено обломков. Еще, конечно, цена растет как результат известности события", — объясняет исследователь. Цены на метеориты, подлинность которых подтверждена экспертизой, самые разные. Так, 300-граммовый осколок метеорита-хондрита из Африки, найденный в 1999 году, оценили в 131 доллар. А вот ахондрит весом всего на 90 граммов больше был продан за 3 тысячи долларов.

Обладателям осколков метеорита бояться нечего: опасности для здоровья космические тела не несут. Тем не менее, общая опасность от падения космических объектов даже малых форм весьма существенна. Степень угрозы от их падения различна и оценивается в зависимости от размеров, минимальных расстояний сближения с Землей и вероятности столкновения с ней. Крупные космические объекты, диаметр которых составляет более километра, в случае столкновения с Землей грозят человечеству большими неприятностями.

Несколько меньшие астероиды (такие как 325-метровый Апофис и 270-метровый 2007 TU 24) способны вызвать почти такие же последствия. Судя по геологическим данным, столкновения с крупными небесными телами в истории нашей планеты случались неоднократно. И хотя крупных катастроф при этом не случилось (все гипотезы, связывающие массовые вымирания животных и растений с падением астероидов, при ближайшем рассмотрении оказываются совершенно несостоятельными — подробнее об этом читайте ), однако мало кому будет приятно оказаться недалеко от места контакта небесного тела с Землей, поскольку эффект от этого такой же, как и от мощнейшего ядерного взрыва.

Однако, несмотря на чудовищную потенциальную опасность, агентства по контролю за околоземными объектами регулярно сталкиваются с проблемами в области финансирования. По этим причинам, в частности, затруднен поиск агентством NASA мелких космических объектов. Сегодня отслеживаются в основном только самые крупные космические объекты, диаметр которых составляют более километра. В связи с этим многие из мелких астероидов — метеороидов обнаруживаются всего за несколько часов до падения (например, 2008 TC 3), что дает мало возможностей для предотвращения последствий.