Конец света отменяется

Считая столкновение Земли с астероидом чуть ли не наибольшей угрозой человечеству, специалисты NASA предлагают сразу несколько сценариев, способных защитить планету, и готовы приступить к их реализации

Алексей Бондарев

После оглушительного успеха блокбастера Армагеддон (1998 год) в сознании обывателя возможности Брюса Уиллиса по спасению мира расширились безгранично.

Если раньше герои Уиллиса спасали лишь крупные города, и то преимущественно от террористов, то теперь Брюс был в состоянии спасти всю планету от катастрофы посерьезнее.

История о том, как NASA отправило команду нефтяников на астероид, угрожающий Земле, стала классикой сразу после выхода. Нефтяники пробурили в астероиде шахты, заложили бомбы и смогли отклонить астероид от столкновения с Землей.

Этот сценарий спасения с тех пор считается чуть ли не единственно возможным. По крайней мере, с точки зрения простого обывателя.

Между тем эксперты настроены скептически. И не только потому, что сам по себе Армагеддон был полон ляпов и научных несуразностей, а его персонажи скорее напоминали горстку раздолбаев, с перепоя попавших в космос.

Дело в том, что среди сценариев, которые рассматривают в NASA для подобных случаев, гораздо более реалистичными считаются другие, не требующие от старины Брюса в очередной раз спасать мир.

В том числе, например, и новый сценарий, который группа экспертов NASA представила в конце марта нынешнего года. Он разработан для предотвращения столкновения с крупным астероидом Бенну, который в настоящее время считается самой серьезной угрозой Земле “сверху”. И предусматривает не взрыв астероида, а его… покраску.

Астероид Бенну был замечен в космосе в 1999 году. И долгое время он фигурировал лишь под порядковым номером 1999 RQ36. Лишь в 2013 году NASA провело конкурс среди американских школьников на лучшее название. Победителем конкурса стал девятилетний мальчик, предложивший назвать астероид в честь Бенну — птицы, символизирующей воскрешение Осириса, египетского царя загробного мира.

Такой чести астероид удостоился по одной-единственной причине. Пересчет его орбиты показал, что риск столкновения с Землей больше, чем думали изначально. В NASA его считают самым опасным из всех известных астероидов, которые находятся поблизости от Земли.

Бенну, совершающий полный оборот вокруг Солнца за 1,2 земного года, имеет около 500 м в диаметре.

Вроде бы не такой уж гигант (считается, что гипотетический астероид, погубивший динозавров, имел более 10 км в диаметре), но скорость его столкновения с Землей может составить внушительные 12 км / сек. Такое столкновение будет сопоставимо с ядерным взрывом мощностью 1.150 мегатонн в тротиловом эквиваленте.

Для сравнения: самая большая ядерная бомба, когда‑либо созданная человечеством (советская Царь-бомба, испытанная в 1960‑х) имела лишь 58 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Ну а атомная бомба в Хиросиме — 16 килотонн.

Иными словами, в случае столкновения с Бенну катастрофа не будет такой глобальной, как в истории с динозаврами 65 млн лет назад. Но в том регионе Земли, где она произойдет, будет жарковато.

Ученые подсчитали, что если Бенну ударит по суше, то оставит после себя кратер до 5 км в диаметре глубиной около 400 м. Все вокруг в радиусе 10 км будет засыпано каменистым дождем. Также столкновение спровоцирует землетрясение магнитудой до 7 баллов по шкале Рихтера, а ударная волна повалит все деревья в радиусе 50 км.

Столкновение Бенну с Землей возможно в период между 2169 и 2199 годами. Его вероятность — 1 к 2.700. Разумеется, это означает, что вероятность крайне мала, но по сравнению с прочими астероидами поблизости, шансов ударить по Земле у Бенну довольно много.

Для того чтобы лучше изучить опасный астероид, NASA осенью 2016 года запустило к нему зонд OSIRIS-REx. Зонд приблизится к Бенну в 2019 году, возьмет пробы с его поверхности и вернется с ними на Землю в 2023 году. Помимо выяснения химического состава Бенну, миссия призвана также максимально уточнить орбиту астероида.

На этом NASA не останавливается: ученые не намерены ждать результатов миссии, чтобы планировать способы защиты Земли от Бенну.

В конце марта нынешнего года группа исследователей агентства опубликовала проект, который предусматривает весьма необычный способ отклонения астероида от встречи с Землей.

Вместо того чтобы отправлять к Бенну команду бравых брюсов уиллисов, ученые предлагают автоматическую миссию по покраске опасного небесного тела.

Специально разработанный беспилотный корабль отправится к Бенну, чтобы покрыть примерно половину его поверхности светлой краской. В качестве таковой предлагается использовать диоксид титана.

“Покраска поверхности половины астероида в другой цвет изменит его тепловые свойства и заставит его изменить свою орбиту”, — утверждает Майкл Моро, менеджер проекта OSA OSIRIS-REx Flight Dynamics от NASA.

По словам его коллеги Джейсона Дворкина, изменение цвета поверхности повлияет на отражающую способность астероида, он станет отражать больше солнечных частиц в космос.

“Это намного проще и безопаснее, чем посылать в космос корабль с ядерными зарядами”, — утверждает Дворкин.

По сути, солнечное излучение представляет собой поток частиц, которые оказывают некое давление на объекты, с которыми встречаются. Для таких массивных объектов, как Земля, это влияние незначительно, но Бенну представляет собой в буквальном смысле пушинку в космических масштабах. Поэтому даже небольшое увеличение воздействия внешних сил может повлиять на его орбиту, рассуждают ученые.

Разумеется, сама по себе миссия по доставке внушительного количества краски к астероиду представляет непростую задачу. Однако она не потребует ни участия людей, ни использования ядерных зарядов для того, чтобы отвести от Земли потенциальную угрозу.

В том, что земляне в состоянии добраться до астероидов, сомнений нет. В конце концов корабль Dawn долетел до Цереры, а зонд Rosetta догнал комету Чурюмова—Герасименко. Но это были лишь разведывательные миссии.

Но одно дело — наблюдать, а другое — воздействовать, подчеркивают исследователи.

Моро и его коллеги — не первые, кто предлагает использовать энергию солнечного ветра для того, чтобы менять траекторию движения опасных астероидов.

Ранее различные группы ученых уже выступали с предложением прикрепить к астероиду гигантский солнечный парус и использовать энергию частиц солнечного излучения для корректировки орбиты.

В NASA подсчитали, что для отклонения с орбиты астероида Апофис, который гипотетически может столкнуться с Землей в 2029 году, хватило бы относительно небольшого паруса из углеродного волокна, которое мог бы доставить к астероиду компактный зонд. Вес полотна, необходимого для разворачивания солнечного паруса, составил бы всего 250 кг.

Тот же астероид Апофис фигурирует еще в одном сценарии, рожденном в недрах NASA. Этот сценарий предлагает установку на астероиде больших зеркал, направляющих солнечный свет на его же поверхность. При большом нагреве астероид начнет буквально плавиться в соответствующих местах, что приведет к появлению гейзеров и выбросу в космос части материи, из которой состоит астероид. Эти гейзеры выступят в качестве “реактивных двигателей”, которые могут скорректировать орбиту астероида.

Ученые из Европейского космического агентства намерены опробовать несколько более простой метод борьбы с опасными астероидами. В 2020 году будет запущен экспериментальный корабль AIM (Asteroid Impact Mission), а в 2021 году — корабль под названием DART (Double Asteroid Redirection Test).

В 2022 году оба корабля встретятся с астероидом 68503 Didymoon, имеющим около 170 м в диаметре. DART столкнется с астероидом, а AIM будет наблюдать за столкновением и передаст на Землю данные о том, как изменилась орбита астероида. Таким образом ученые надеются узнать, может ли идея космического биллиарда рассматриваться как эффективный сценарий отклонения с курса опасных астероидов.

До сих пор у нас нет опыта космических столкновений, поясняет один из авторов исследования, французский астрофизик Патрик Мишель из Европейского космического агентства (ESA). По его словам, прежде ученые лишь сталкивали сантиметровые объекты в лабораторных условиях. Необходимо проверить, работают ли теории в реальных условиях, подчеркивает Мишель. Физик Ки Ченг Джан из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре считает, что землянам вовсе не обязательно перехватывать астероиды на дальних рубежах. Он предлагает собрать на земной орбите гигантский лазер.

Нет, не настолько большой, чтобы сжигать астероиды подобно Звезде смерти из Звездных войн. Такой технологии у нас еще нет. Зато человечеству вполне по силам построить лазер мощностью 1 ГВт. По подсчетам Джана, такой лазер может выжечь участок поверхности небольшого (до 100 м) астероида и отклонить его орбиту на пару земных радиусов, чего будет вполне достаточно, чтобы избежать столкновения с Землей.

Одним из преимуществ своего решения Джан считает его универсальность. По его словам, большую угрозу для Земли представляют небольшие небесные тела, которые сложно разглядеть, пока они не подлетят к Земле на сравнительно небольшое расстояние.

Лазер на орбите мог бы стать единой линией обороны от такого рода опасностей, избавляя человечество от необходимости в срочном порядке отправлять миссию к каждому отдельно взятому куску камня, гипотетически угрожающему Земле.

Критиков у этого проекта хватает. Они указывают на то, что гигантский лазер на орбите способен гипотетически представлять угрозу и для Земли, в частности может быть использован в качестве оружия злоумышленниками.

Также они указывают на то, что сложно предсказать поведение небесных тел, ведь опыта “лазерной стрельбы по мишеням в космосе” у человечества еще нет. Если мощности лазера не хватит, то угол отклонения астероида может быть недостаточно большим.

В этом случае он может просто ударить не в ту область Земли, в которую метил изначально. По словам Линдли Джонсона, руководителя программ по защите Земли в NASA, в связи с этим могут возникнуть политические разногласия. Европейцы могут протестовать против того, чтобы, к примеру, США руководили работой такого орбитального лазера. Ведь, отклоняя угрозу от Америки, они вполне могут случайно перенаправить астероид, скажем, на Лондон.

Тем не менее ученые считают, что разработка методов перехвата астероидов должна вестись, несмотря на разногласия. Ведь в отличие от большинства природных катастроф, предотвратить которые мы не в силах, астероиды можно разглядеть заранее, подчеркивает Патрик Мишель из ESA.

“Астероиды бьют по нам реже, чем цунами, но в случае с астероидами мы хотя бы можем что‑то сделать, чтобы предотвратить катастрофу”, — говорит он.