Ne pozabite, pred kratkim smo se norčevali iz naslovov, da proti nam leti kopica asteroidov, ki so strašno nevarni za naš planet! Smeh smeh, a če se resno poglobite v te informacije, potem se izkaže, da ni vse tako rožnato, kot bi si želeli.
Nihče ne izpodbija dejstva, da lahko resnično nevaren asteroid spremeni svojo orbito in začne ogrožati Zemljo. In kaj storiti? Konec koncev tega ne bomo niti pravočasno opazili. Tu so le 20 dni pred prihodom opazili blok s premerom 620 metrov. No, opazili ste in kaj sledi? Po branju najrazličnejših možnosti se v bistvu ujamete, ko mislite, da se predlaga nekaj neverjetno fantastičnega, kot je film "Asteroid", vendar nihče nima pojma, kako dolgo, kdo in kako bo to izvedeno. Nadalje se poslabša. Malo ljudi si predstavlja posledice teh predlogov, saj nihče ni ničesar poskusil in vsi operirajo z besedami "verjetno" in "mogoče".
V resnici imamo precej omejene zmogljivosti, na primer:
V teoriji lahko protiraketni obrambni sistemi (ABM), kot so rakete A-135 / A-235, ki so branile Moskvo, zaznajo in napadejo majhen asteroid na višini 850 kilometrov. Nekatere od teh raket imajo jedrske bojne glave za čezatmosferska območja. Teoretično je že šibka bojna glava dovolj, da sproži uničenje telesa, kot je Čeljabinski ali Tunguski meteorit. Če razpade na drobce, manjše od deset metrov, bo vsak od njih zgorel visoko v ozračju. In nastali eksplozijski val niti v stanovanjskih stavbah ne bo mogel izbiti oken.
Vendar pa je posebnost meteoroidov in asteroidov, ki na Zemljo padajo iz vesolja, ta, da se večina giba s hitrostjo 17-74 kilometrov na sekundo. To je 2-9-krat hitreje od prestreznih raket A-135 / A-235. Nemogoče je natančno napovedati pot asimetričnega telesa in nejasne mase vnaprej. Zato tudi najboljše protiraketne rakete zemljanov ne morejo zadeti "Čeljabinska" ali "Tungusa". Poleg tega se tej težavi ni mogoče izogniti: rakete s kemičnim gorivom fizično ne morejo zagotoviti hitrosti 70 kilometrov na sekundo ali več. Poleg tega je verjetnost, da bi asteroid padel ravno na Moskvo, minimalna, drugih velikih mest na svetu pa niti tak sistem ne varuje. Zaradi tega je standardni sistem protiraketne obrambe zelo neučinkovit za reševanje vesoljskih groženj.
Telesa s premerom manj kot sto metrov je na splošno zelo težko opaziti, preden začnejo padati na Zemljo. So majhne, običajno temne barve, zaradi česar jih je težko videti v ozadju črnih globin vesolja. Vnaprej jim ne bo uspelo poslati vesoljskega plovila, da bi spremenili njihovo smer. Če je mogoče videti tako nebesno telo, bo to storjeno v zadnjem trenutku, ko skoraj ne bo več časa za odziv. Torej, avgustovski (2016) asteroid smo opazili le dvajset ur pred pristopom. Jasno je, da natančneje "cilja" - in nebeškega gosta ne bi nič ustavilo. Zaključek: potrebujemo nekatera druga sredstva za "bližnji boj", ki omogočajo prestrezanje ciljev velikokrat hitreje kot naše najboljše balistične rakete.
Promocijski video:
Od leta 2016 bomo lahko videli večino teles s premerom več kot 120 metrov. Leta 2016 je bil načrtovan zagon teleskopa Mauna Loa na Havajih. To bo drugi sistem zadnjega opozarjanja na zemeljski vpliv asteroidov Univerze na Havajih (ATLAS). Vendar je ATLAS že pred uvedbo že videl svoj prvi asteroid blizu Zemlje s premerom manj kot 150 metrov.
Vendar tudi prej odkriti asteroid v velikosti več sto metrov ne bo mogel hitro "razporediti" tako, da bi se izognil trčenju z Zemljo. Težava je v tem, da je njegova kinetična energija tako velika, da običajna termonuklearna bojna glava preprosto ne more zagotoviti eksplozije ob trku. Stik s hitrostjo trka več kot 300 metrov na sekundo bo fizično zdrobil elemente jedrske bojne glave, še preden bo ta eksplodiral: navsezadnje mehanizmi, ki zagotavljajo eksplozijo, potrebujejo čas za delovanje. Poleg tega po izračunih strokovnjakov iz NASA-e tudi če bojna glava čudežno eksplodira (udari asteroid "od zadaj", na dohitevanju) skoraj ne bo ničesar spremenila. Predmet s premerom več sto metrov ima takšno ukrivljenost površine, da se več kot 90 odstotkov energije termonuklearne eksplozije preprosto razprši v vesolje,vendar ne bo šel na korekcijo orbite asteroida.
Obstaja metoda za premagovanje zaščite pred ukrivljenostjo asteroidov in zaščito pred hitrostjo. Po padcu telesa v Čeljabinsku je NASA predstavila koncept Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV). To je tandemski antiasteroidni sistem, pri katerem je glava nejedrska slepa površina. Ko bo popravljal orbito asteroida, jo bo zadel najprej in s hitrostjo približno deset kilometrov na sekundo, za seboj pa bo pustil majhen lijak. V ta lijak naj bi bil poslan drugi del HAIV - bojna glava z donosom 300 kilotonov na dva megatona. Točno v trenutku, ko drugi del HAIV vstopi v lijak, vendar se še ni dotaknil njegovega dna, bo naboj detoniral, večina njegove energije pa se bo prenesla na asteroid žrtve.
Tukaj je več o Apofizi in o tem, ko trči z Zemljo
Raziskovalci s Tomske državne univerze so pred kratkim delali na podobnem pristopu pri obravnavanju srednje velikih asteroidov na superračunalniku Skif. Simulirali so detonacijo asteroida tipa Apophis z megatonsko jedrsko bojno glavo. Hkrati je bilo mogoče ugotoviti, da bo optimalen trenutek detonacije tisti, ko bo asteroid prešel na določeni razdalji od planeta še pred zadnjim približevanjem planetu. V tem primeru bodo eksplodirani ostanki nadaljevali pot stran od Zemlje. Skladno s tem se bo nevarnost meteorskega dežja iz drobcev nebesnega telesa zmanjšala na nič. In to je pomembno: po jedrski eksploziji zahtevane moči (megaton) bodo ostanki asteroida predstavljali večjo nevarnost sevanja kot Černobil.
Na prvi pogled bo HAIV ali njegovi analogi zaprli vse težave. Tela, oddaljena manj kot 300 metrov, bodo po takem dvojnem udarcu razpadla. V zemeljsko atmosfero bo vstopilo le približno tisočinko njihove mase. Večja telesa, zlasti kovinski asteroidi, se ne bodo tako zlahka predala. Toda tudi pri njih bo izhlapevanje snovi iz lijaka dalo pomemben impulz, ki bo bistveno spremenil prvotno orbito. Po izračunih naj bi en tak "protitasteroidni" strel stal 0,5-1,5 milijarde dolarjev - čisto malenkosti, manj kot stroški enega roverja ali bombnika B-2.
Ena težava je v tem, da se je nerazumno zanašati na orožje, ki še nikoli ni bilo preizkušeno vsaj na poligonu. NASA trenutno letno prejme približno štiridesetino ameriške vojaške porabe. S tako skromnimi obroki agencija preprosto ne more dodeliti stotine milijonov za testiranje HAIV. Toda tudi če bi bili takšni testi opravljeni, bi bilo zanje malo smisla. Isti ATLAS obljublja, da bo opozoril na povprečno velikost asteroida v enem mesecu ali celo v nekaj tednih. V takem času je nemogoče zgraditi HAIV iz nič, njegovo vzdrževanje pa je predrago za NASA-in skromen, po ameriških merilih proračun.
Možnosti človeštva v boju z velikimi asteroidi - zlasti na razdalji več kot en kilometer - so na prvi pogled videti veliko boljše kot pri majhnih in srednjih. Kilometrske predmete je v večini primerov mogoče videti skozi že postavljene teleskope, tudi vesoljske. Seveda ne vedno: leta 2009 so bili odkriti zemeljski asteroidi s premerom 2-3 kilometre. Dejstvo, da takšna odkritja še vedno prihajajo, pomeni, da je verjetnost nenadnega zaznavanja velikega telesa, ki se približuje našemu planetu, celo na trenutni stopnji razvoja astronomije. Povsem očitno pa je, da je takšnih predmetov vsako leto manj in v bližnji prihodnosti morda sploh ne bodo ostali.
Tudi naša država ima kljub pomanjkanju dodeljenih državnih sredstev za iskanje groženj z asteroidi pomembno vlogo pri njihovem sledenju. Leta 2012 je skupina Vladimirja Lipunova z Moskovske državne univerze ustvarila globalno mrežo robotskih teleskopov MASTER, ki zajema številne domače in tuje instrumente. Leta 2014 je mreža MASTER odprla štiristo metrov 2014 UR116, ki bi lahko v bližnji prihodnosti lahko trčil z našim planetom.
Vendar imajo veliki asteroidi svoje neprijetne lastnosti. Recimo, da smo izvedeli, da se sedemdeset kilometrov 55576 Amic s potencialno nestabilno orbito pelje proti Zemlji. Možno ga je "obdelati" s tandemom HAIV s termonuklearno bojno glavo, vendar bo to ustvarilo nepotrebna tveganja. Kaj pa, če pri tem asteroid izzovemo izgubo enega od njegovih ohlapnih delov? Poleg tega imajo velika tovrstna telesa satelite - sami niso tako majhni. Eksplozija v bližini lahko povzroči močno spremembo orbite satelita, ki lahko moteno telo pripelje kamor koli - in tudi do našega planeta.
Navedimo en primer. Omenjena mreža teleskopov MASTER je pred letom in pol odkrila 2014 UR116 manj kot 13 milijonov kilometrov od Zemlje. Če bi se proti planetu odpravil tudi z zmerno hitrostjo 17 kilometrov na sekundo - in v manj kot desetih dneh bi se jima poti prekrižali. Pri konvergenčni hitrosti 70 kilometrov na sekundo bi bilo to nekaj dni. Če se termonuklearna eksplozija iz večkilometarskega telesa odcepi iz vrste ruševin, nam lahko eden od njih zlahka izmakne pozornost. In ko se bo pojavil v vidnem polju teleskopov nekaj milijonov kilometrov od nas, bo prepozno za začetek proizvodnje drugega prestreznika HAIV.
Zagotovo lahko z velikimi telesi, katerih trk je znan že vnaprej, varneje in brez eksplozije. Torej učinek Yarkovskega nenehno spreminja orbito skoraj vseh asteroidov in brez nevarnosti njihovega dramatičnega uničenja ali izgube satelitov. Učinek je v tem, da del asteroida, ki ga ogreva Sonce, med vrtenjem neizogibno pade v neosvetljeno nočno cono. Tam oddaja toploto vesolju z infrardečim sevanjem. Fotoni slednjega dajejo asteroidu impulz v nasprotni smeri.
Menijo, da je učinek enostavno uporabiti za preusmeritev velikih "morilcev dinozavrov" iz nevarne poti približevanja Zemlji. Dovolj je, da na asteroid pošljemo majhno sondo, ki nosi robota z balonom bele barve. S pršenjem na veliko površino lahko dosežete ostro spremembo učinka Yarkovskega na telo. Tako bela površina na primer manj aktivno oddaja fotone, oslabi silo učinka in spremeni smer gibanja asteroida.
Zdi se, da je učinek v vsakem primeru premajhen, da bi lahko karkoli vplival. Na primer, za asteroid Golevka z maso 210 milijonov ton znaša približno 0,3 Newtona. Kaj se lahko takšna "sila" spremeni glede na nebesno telo? Nenavadno je, da bo učinek že vrsto let precej resen. Od leta 1991 do 2003 je pot Golevke zaradi nje odstopala od izračunane za 15 kilometrov.
Obstajajo tudi drugi načini, kako počasi odstraniti veliko telo iz nevarne orbite. Na asteroid lahko namestite sončno jadro iz filma ali nanj vržete mrežo iz ogljikovih vlaken (obe možnosti je razvila NASA). V obeh primerih se bo povečal svetlobni pritisk sončnih žarkov na nebesno telo, kar pomeni, da se bo postopoma premikalo v smeri od Sonca in se izognilo trčenju z nami.
Pošiljanje sonde z barvo, jadrom ali mrežo bi pomenilo vesoljsko misijo na dolge razdalje, ki bi stala veliko več kot izstrelitev tandema HAIV. Toda ta možnost je veliko varnejša: ne bo ustvarila nepredvidljivih sprememb v orbiti sproženega velikega asteroida. Skladno s tem ne bo ogrožal ločevanja velikih drobcev, ki bi lahko v prihodnosti padli na Zemljo.
Lahko je videti, da ima takšna obramba pred velikim asteroidom svoje šibke točke. Danes nihče nima končane rakete z robotskim slikarjem; trajalo bo veliko let, da jo pripravi na let. Poleg tega se včasih vesoljske sonde zlomijo. Če se naprava "zalomi" na oddaljenem kometu ali asteroidu, na primer japonska Hayabusa na asteroidu Itokawa leta 2005, morda preprosto ne bo ostalo časa za drugi poskus slikanja v kozmičnem merilu. Ali ni zanesljivejših metod, ki izključujejo nevarno termonuklearno bombardiranje in pošiljanje ne vedno zanesljivih sond? Obstajajo, vendar so spet zelo neverjetno fantastični in je nerazumljivo, ko jih je mogoče uresničiti.
V zahodnih državah položaj poslabšuje dejstvo, da nobena uprava ves čas ne načrtuje vesoljskih programov. Vsi se upravičeno bojijo, da bo nova uprava po prenosu oblasti takoj zaprla drage programe svojih predhodnikov. Zato jih nima smisla zagnati. V državah, kot je LRK, je formalno vse boljše. Obzorje načrtovanja je tam potisnjeno daleč v prihodnost. Vendar v praksi nimajo niti tehnoloških (Kitajska) niti finančnih (Rusija) zmogljivosti za uvajanje tandemskih sistemov, kot je HAIV, ali orbitalnih laserskih nizov, kot je DE-STAR.
Kaj pa ZDA? In lani so se ZDA odločile, da bodo samostojno ustvarile antimeteoritno obrambo. No, seveda! Kot "Kapetan Amerika" bodo sami branili Zemljo pred sovražnikom! No, kot v hollywoodskih filmih, se spomnite. Rezultat bo "zilch", vendar je glavno, da se glasno izjasnite.
Vse to pomeni, da se bodo zgornji projekti začeli izvajati šele po večmegatonski eksploziji neopaženega telesa na gosto poseljenem območju. Tak dogodek - ki se bo na splošno zgodil slej ko prej - bo zagotovo povzročil človeške žrtve.
Šele po tem lahko samozavestno pričakujemo politične sankcije za gradnjo protiasteroidnih obrambnih sistemov na Zahodu in morda tudi v Rusiji.
No, z neto rezultatom - če že kaj, smo končali. Prav?