Щит Земли

Падение метеорита под Челябинском в феврале 2013 года лишний раз напомнило, что метеоритная угроза Земле вполне реальна. Пока на Урале вставляли выбитые взрывом стекла, во всем мире вспоминали «Тунгусское диво» и нередкие в последнее время сообщения об астероида, проходящих вблизи от Земли. В самом деле, если нашей планете будет угрожать столкновение с крупным космическим телом, сможем ли мы защитить её от космического армагеддона?

ВРАЖДЕБНОЕ ОКРУЖЕНИЕ

Космос не так уж пуст. Астрономы уже обнаружили сто миллионов малых тел, а предполагаемое количество астероидов и метеорондов «калибром» свыше двадцати метров достигает шестисот миллионов. И каждый из них способен при столкновении с Землёй вызывать большие разрушения, чем семнадцатиметровый челябинский «снаряд», взрыв которого был эквивалентен четыремстам килотоннам тротила.

К счастью, большинство крупных астероидов вращается за орбитой Марса. Наибольшее беспокойство вызывают малые тела групп Аполлона, Атона и Амура, чьи орбиты пересекают земную. К первой из упомянутых групп, которая насчитывает уже свыше пяти тысяч тел. принадлежал Челябинский метеороид. Атонов обнаружено всего восемьсот, и столкновение с ними возможно, лишь когда Земля находится в перигелии - на минимальном расстоянии от Солнца. Но они коварны — подкрадываются со стороны светила, появляясь на звёздном небе только сразу после заката или на рассвете. Амуры, угрожающие планете в момент прохождения афелия (максимального расстояния от Солнца), видно хорошо, но увиденное не радует. Если аполлоны и атоны - мелочь, то среди 3600 уже открытых астероидов группы Амура диаметр четырех тел превышает десять километров, а одно - (1036) Ганнмед - достигает аж тридцати двух километров в поперечнике. На сегодняшний день несколько тысяч астероидов признаны «потенциально опасными».

И перечень наверняка не полон. Сколько ещё не найденных! Сколько комет скрывается на границах системы, миллионами лет выжидает далеко за пределами досягаемости земных телескопов, чтобы в свой срок ринуться к Солнцу, ускоряясь в свободном падении! Космос полон сюрпризов.

МОНИТОРИНГ

Избежать сюрпризов позволила бы служба контроля космического пространства, разговоры о создании которой ведутся с 1990-х годов. Но пока у нас есть лишь один из важнейших компонентов системы. Современные телескопы позволяют быть уверенными, что тела поперечником свыше ста пятидесяти метров, находящиеся между орбитами Меркурия и Марса, не останутся незамеченными. Однако этого мало. Во-первых, разрешение требуется повысить на порядок, чтобы отслеживать и меньшие объекты. Ведь главную опасность представляют именно мелкие снаряды, подобные Челябинскому, взрывающиеся в земной атмосфере примерно раз в десять лет. Во-вторых, сами по себе наземные и орбитальные обсерватории, автоматически выслеживающие в звёздном небе подвижные источники света и теплового излучения, не слишком полезны. Вычислительные центры не справляются с лавиной данных. Даже в общих чертах орбиты удается рассчитать менее чем для одной сотой обнаруженных тел. И пока нет оснований надеяться, что прогресс электроники решит проблему. В астрономии объём необходимых расчётов растет быстрее производительности счётных машин!

Первая проблема, которую человечеству необходимо решить для создания эффективной противоастероидной обороны, — это создание более совершенной математики. За последние два века все науки совершили фантастический рывок вперёд - кроме математики, оставшейся на уровне XIX столетия и уже не отвечающей запросам естественных дисциплин. Даже задача о гравитационном взаимодействии трёх тел, за исключением частных случаев, имеет лишь приблизительное решение. Астероид же взаимодействует одновременно со многими источниками гравитации. Поэтому для малых тел Солнечной системы возможен только примерный расчёт траекторий. Космические скалы то и дело «теряются», оказываясь совсем не там, где их ждали. Орбиты астероидов неустойчивы и могут внезапно измениться.

Например, движение Таутатиса - вытянутого астероида, вероятно, состоящего из двух слабо связанных тел длиной в два с половиной километра, - астрономы именуют «хаотическим». Одновременно находясь в резонансе и с Землей, и с Юпитером, астероид ведет себя непредсказуемо. Даже если угрожающее Земле тело своевременно обнаружено, точность расчётов пока позволяет говорить лишь о той или иной вероятности столкновения. А этого мало. Ведь гипотетическая возможность катастрофы - ещё не повод что-либо предпринимать. К тому же моменту, когда опасения превратятся в уверенность, может оказаться, что стрелять уже поздно.

ПЕРЕХВАТ

Но вот астероид замечен, его орбита точно рассчитана, и установлено, что вероятность столкновения высока. Возникает вопрос, что теперь делать. Фантасты предлагают два метода защиты от угрозы из космоса. В киноленте «Метеор» (1979) астероид Орфей поражается залпом баллистических ракет. В фильме «Армагеддон / Armageddon (1998)» (1998) на угрожающее Земле двадцатикилометровое тело высаживается десант астронавтов и подрывает его изнутри термоядерным зарядом. В «Столкновение с бездной» (1998) одиннадцатикилометровую комету пытаются уничтожить как гигантской миной, так и тучей ракет.

В реальности совершить мягкую посадку на космическое тело не так просто. Доставляющий саперов корабль должен двигаться относительно Земли с той же скоростью, что и подлежащий уничтожению астероид, а эта скорость может доходить до 72 км/с. Для современных пилотируемых кораблей это пока слишком много. Не удастся поразить астероид и обычными баллистическими ракетами, сконструированными для уничтожения неподвижных целей на поверхности Земли. Даже специальные противоракеты предназначены для перехвата боеголовок, летящих по космическим меркам очень медленно — со скоростью всего лишь 6,5-8 км/с. Причём для перехвата ракеты достаточно дистанции в километр. Но астероид не разрушишь излучением и электромагнитным импульсом, а ударная волна не распространяется в пустоте. Расколоть или отклонить в сторону каменную гору удастся только прямым попаданием. И это нетривиальная задача. Существующие взрыватели не рассчитаны на срабатывание при столкновении снаряда с целью на таких гигантских скоростях.

АРМАГЕДДОН

Перехватывать, вероятнее всего, придётся тела диаметром от десятков до сотен метров. При удачном попадании одной боеголовки мощностью в полторы мегатонны должно хватить. Но следует понимать, что второй попытки не будет. Дистанция в двести тысяч километров - последний рубеж земной обороны. К тому времени, когда ракеты сблизятся с целью, до столкновения останется от одного до шести часов. Эффект обстрела зависит от размеров, скорости и типа несущегося к Земле тела. Если скорость велика, а масса не слишком, есть шанс, что взрыв отведет удар. Свою роль сыграет и порода, слагающая астероид. Боеголовка, способная распылить пятисотметровую глыбу хондрита, осилит оливиновый монолит лишь диаметром вдвое меньше, а железо-никелевый слиток — не более чем сто метров в поперечнике. Тело размером с Челябинский и даже Тунгусский метеороиды термоядерный заряд, скорее всего, просто превратит в пыль. Более крупной проблемой станет приближающееся тело диаметром свыше километра.

Казалось бы, что может быть проще? Выпустить по большой цели две-три ракеты — и так до победного конца. Но организовать одновременную бомбардировку несколькими ракетами крайне трудно. Уже после первого взрыва цель отклонится и окутается завесой мелких осколков. В теории самые мощные ракеты-носители могут доставить к цели заряд мощностью в тридцать мегатонн, который при попадании оставит одно воспоминание от полуторакилометровой горы. Но все такие ракеты криогенные, то есть используют в качестве горючего сжиженный газ, а значит, требуют длительной подготовки к старту. Кроме того, едва ли боеприпасы, используемые раз в миллион лет, будут храниться на складах. А значит, сверхмощный фугас и специальную противоастероидную боеголовку с разгонным блоком, системами связи и наведения придется спешно изготовить.

Но что, если случится промах? Даже близкий взрыв не принесет пользы. Частичное испарение астероида создаст небольшую реактивную силу, но ведь снаряд уже находится в гравитационной яме Земли! Если скорость тела велика, оно, возможно, отклонится, зацепит верхние слои атмосферы и уйдет. Если же астероид «медленный», догоняющий планету, катастрофы не избежать. И даже поразив астероид, боеголовка лишь раздробит его. Каменная громада превратится в сноп обломков, и бомбардировка Земли, ранее лишь вероятная, скорее всего, станет неизбежной. Мелкие осколки сгорят в атмосфере, но и стометровых уцелеет немало. А ведь камень, оставивший нам на память Аризонский кратер, имел всего пятьдесят метров в поперечнике! После подрыва большого астероида потребуется, как выражаются военные, «дострел» обломков. Так же как и в случае промаха по небольшой цели. Это задача посложнее, чем накрыть незваного гостя первым залпом.

Во-первых, ракеты, сближающиеся с остатками астероида, могут погибнуть в столкновениях с мелкими осколками.
Во-вторых, скорость опасных осколков все ещё в разы выше скорости ракет. Поразить их можно, только заранее просчитав траекторию. Но времени на это не будет. До разрушения астероида о разлёте его обломков нельзя сказать ни-чего. «Дострел» должны будут осуществлять ракетные базы, постоянно дежурящие на орбите и вооружённые носителями сравнительно маломощных боеголовок.

Большинство технических проблем, мешающих созданию противометеоритной защиты, преодолимы. Межпланетные станции уже настигали астероиды, совершая мягкую посадку. Доставить к цели необходимое количество ядерной взрывчатки вполне реально. Одновременно поразить ракетами цель нельзя, но десятки аппаратов могут мягко опуститься на поверхность астероида, чтобы затем произвести одновременный подрыв зарядов. Труднее будет разобраться с проблемами политическими и финансовыми. Пока астероид не показался на горизонте, затраты на систему планетарной защиты выглядят неоправданными. И кто будет контролировать систему, которая может служить оружием массового поражения? Это вопросы посложнее, чем вычисление орбит.

• ‹ Пред. материал
• 196 из 484
• След. материал ›