Можно ли защитить Землю от астероидов? Мнение ученого
В связи с постоянными политическими, экономическими, экологическими и военными потрясениями в России, а в большой степени и в мире, практически ушла из фокуса общественного внимания тема освоения космоса. После выхода 60 лет назад человека в космос, все представлялось иначе. Мир стоял на пороге новых свершений, верил в них и стремился к ним. В том числе и в такой практической области как создание системы планетарной защиты от опасности столкновения Земли с астероидами и кометами.
Насколько велика эта угроза? Можно ли ей что-то противопоставить? В состоянии международное сообщество в кратчайшие сроки обеспечить защиту Земли? Об этом ИА Красная Весна побеседовало с генеральным директором Центра планетарной защиты, почетным членом Российской академии космонавтики имени К. Э. Циолковского, членом Всемирной Федерации ученых Анатолием Зайцевым.
ИА Красная Весна: Насколько я знаю, Вы являетесь разработчиком системы защиты Земли от астероидно-кометной опасности. Вы прикладываете много усилий, чтобы дать такой защите путевку в жизнь. В связи с этим несколько вопросов. Насколько астероиды и кометы представляют опасность для человечества?
— Этот вопрос уже в подробном обсуждении не нуждается. В последние десятилетия этой проблеме уделялось много внимания. Тем не менее, кратко напомню. Существует огромное количество малых небесных тел. Это астероиды и ядра комет. Раньше считалось, что астероиды в основном движутся в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Но потом, по мере совершенствования средств наблюдения, выяснилось, что они и около Земли вьются роями.
Эти небесные тела периодически, естественно, пересекают орбиту Земли и иногда сталкиваются с ней. Все знают про случай, когда падение метеорита в районе Чиксулуба привело к гибели динозавров около 65 млн лет назад. Некоторые ученые объясняют всемирный потоп последствиями падения небесного тела. В истории Земли было много катастроф и глобального масштаба, и региональных, и локальных.
Уже практически на нашей памяти было падение Тунгусского метеорита в 1908 году, Сихотэ-Алиньского в 1947 году и ряда других. Последний, Челябинский метеорит, упал в 2013 году. Сейчас не требует доказательств факт, что астероидная опасность существует. Встает вопрос, как защитить от нее Землю.
Мало кто знает, что благодаря успехам в создании наблюдательных средств, в последние годы было обнаружено, что в сфере притяжения Земли, а это радиус примерно миллион километров, за год пролетает около 200 астероидов. Размеры их — от нескольких до многих десятков или даже сотен метров.
В октябре 2015 года, как раз под праздник Хэллоуин, был случай, когда крупный астероид сблизился с Землей. Расстояние до него было чуть больше, чем расстояние до Луны. Размер этого астероида — 600 метров. Это была очень серьезная опасность. Хорошо, что он пролетел мимо. При столкновении с Землей, как показали расчеты с помощью специальной программы моделирования, кратер был бы глубиной три километра, и диаметром десять километров. Мощность выделенной энергии составила бы порядка 50 тысяч мегатонн в тротиловом эквиваленте. Это превышает в несколько раз ядерный потенциал человечества. Вот какой опасности мы избежали в 2015 году, а она может возникнуть в любой момент.
Остановлюсь на программе моделирования. Она создана в нашем Центре планетарной защиты специально для МЧС России и позволяет моделировать последствия падения небесных тел на Землю.
Еще раз подчеркну, буквально через день в сфере притяжения Земли пролетает астероид.
ИА Красная Весна: Но они же не все представляют опасность?
— Конечно, большинство пролетает мимо. Но если астероид попадает в так называемую зону захвата, то он падает на Землю. Радиус этой зоны зависит от его асимптотической скорости сближения с Землей. Например, при скорости 2 км/с, радиус захвата будет около 50 000 км, а при скорости более 30 км/с он может пролететь даже на границе атмосферы и не упасть на Землю. Последствия же от падения будут зависеть от скорости, массы и других характеристик этого небесного тела. Очевидно, что чем больше эти параметры, тем тяжелее будут последствия.
ИА Красная Весна: Есть же еще маленькие астероиды, которые скорее всего сгорят в плотных слоях атмосферы.
— Совершенно верно. Астероиды примерно до десяти метров в основном сгорают. Если же больше, то начинают представлять опасность. Челябинский был 18 метров. Воздушный взрыв был примерно полумегатонный в тротиловом эквиваленте. Если бы он взорвался над городом, было бы очень неприятно.
Таким образом, даже небольшие небесные тела представляют опасность.
ИА Красная Весна: Что необходимо сделать, чтоб уменьшить эту угрозу или вообще предотвратить?
— С помощью существующих технологий можно обнаруживать даже метровые астероиды за несколько суток до подлета к Земле. Но только те объекты, которые летят со стороны, противоположной Солнцу. А вот те, которые летят со стороны Солнца, наблюдать невозможно. Именно этот случай произошел в Челябинске. Этот астероид летел со стороны Солнца. Поэтому его не увидели заранее.
Отмечу, что пока летит в космосе — это астероид, когда падает на Землю, становится метеоритом.
Первая проблема — необходимо обнаружить опасность. С Земли в некоторых случаях это сделать невозможно. Для достижения этой цели нужны космические аппараты (КА) с телескопами, размещенные на определенных орбитах.
Наиболее эффективный вариант — это вывести пару космических аппаратов на межпланетную траекторию вдоль орбиты Земли. Один впереди Земли, другой позади. Тогда оба аппарата, двигаясь вместе с Землей, могли бы наблюдать околоземное пространство и со стороны Солнца и с противоположной стороны.
Таким образом, нужна космическая система наблюдения. Без этого гарантированно обнаружить астероид и принимать какие-то меры будет нереально.
Дальше нужно делать следующий шаг. Дело в том, что на большом расстоянии определить характеристики небесного тела, которое нам угрожает, можно только с большой ошибкой. Для уточнения параметров небесного тела, которое представляет потенциальную опасность, к нему надо запустить аппарат-разведчик. На Земле в готовности должны находиться ракеты-носители с соответствующими космическими аппаратами.
Это небольшие аппараты. Нынешние технологии позволяют сделать их массой порядка 200 кг. На борту такого КА будет специальная аппаратура для определения характеристик небесного тела. Когда аппарат-разведчик уточнит траекторию, массу, размеры небесного тела, уже можно будет принимать решение о способе воздействия на него.
Третий этап — перехват. Для этого нужно будет запускать космический аппарат-перехватчик для воздействия на астероид. Одним из реальных способов перехвата может быть кинетическое воздействие. При ударе можно изменить траекторию небесного тела, особенно если есть достаточно много времени.
На примере Апофиса (астероид, открытый в 2004 году размером около 300 метров) ученые из Института прикладной математики сделали расчет. Если КА массой несколько тонн подлетит к Апофису со скоростью порядка десяти километров в секунду, то энергии соударения будет достаточно, чтобы за многие годы его траектория изменилась достаточно, чтобы исключить вероятность столкновения с Землей.
Но кинетический удар возможен либо когда астероид небольшой, либо когда есть годы до возникновения потенциальной опасности для Земли. На подлете, когда время до столкновения будет измеряться сутками, кинетическое воздействие бесполезно. Тут остается вариант — разрушать. Энергия отклонения в этом случае может быть даже больше, чем энергия разрушения. Тут уже должна использоваться ядерная технология. Наши ядерщики из Снежинского ядерного центра просчитывали варианты. И не только они, американцы тоже. Проводились международные конференции на эту тему. Так вот, по расчетам ядерщиков, полукилометровый астероид можно разрушить распределенным ядерным взрывом. Это десять ядерных зарядов по одной мегатонне в тротиловом эквиваленте. Это реальная задача для нынешнего уровня развития технологии.
Есть еще различные экзотические варианты. Одна из идей — «гравитационный трактор». В этом случае КА подлетает к астероиду и летит рядом с ним, изменяя его траекторию за счет гравитационного воздействия. Но для этого тоже требуются десятилетия. Рассматриваются варианты использования лазеров и других вещей. Не стоит пока подробно на этом останавливаться.
Реальные способы воздействия на данный момент — удар и взрыв.
Мы предлагаем создавать систему планетарной защиты «Цитадель». Она должна состоять из двух эшелонов: оперативного и долгосрочного. Эшелон оперативного реагирования нужен на случай если обнаружен астероид за несколько суток до подлета к Земле. Как система ПРО. В такой же готовности. Это должна быть, естественно, международная система.
А эшелон долгосрочного реагирования — это на случай, если астрономы обнаружат крупные объекты за несколько лет до возникновения опасности.
ИА Красная Весна: Достаточно ли существующих технологий? Или необходимо еще что-то дорабатывать?
— Для создания эшелона оперативного реагирования есть абсолютно все технологии. Если будет международное соглашение, мы готовы в течение пяти-семи лет такую систему создать.
ИА Красная Весна: Вы предвосхитили мой вопрос: требуются ли для этого усилия всех стран?
— Конечно, по крайней мере, ведущих. В принципе, это по силам даже отдельно взятой стране. Мы могли бы это все сделать сами. Но возникает много международно-правовых вопросов. Представьте, что наши так называемые партнеры создали такую систему. Когда вы владеете такой системой, возможны злоупотребления. Можно даже направлять астероиды в какую-то точку, вместо того, чтобы отклонять.
Ну и самое простое. Если вы владеете информацией об опасном объекте, а он падает на территорию неугодного соседа, то вы можете просто промолчать. Поэтому все должно быть под международным контролем.
Вы наверняка знаете, что выведение ядерных зарядов в космос запрещено. Тут тоже нужны поправки к международным договорам. Очевидно, что вопрос назрел.
ИА Красная Весна: Какие работы в данный момент уже ведутся в России? В мире?
— К сожалению, можно констатировать, что в России очень печальная ситуация. В мире активнейшим образом развиваются наземные наблюдательные средства. Это в основном американцы, европейцы, ряд других стран. Подавляющее большинство астероидов, сближающихся с Землей, обнаруживаются за пределами России. Это порядка двух тысяч в год. Россия же обнаруживает из этого числа менее 0,1%. То есть меньше одной тысячной доли. Получается, из двух тысяч примерно один. Эта цифра была озвучена официально на заседании президиума РАН. Из-за плачевного состояния дел в области контроля космического пространства мы вынуждены получать информацию о возможной космической угрозе из иностранных источников.
Также за рубежом регулярно запускаются космические аппараты к астероидам и кометам. За последние тридцать лет в мире было организовано 12 экспедиций к 20 астероидам и кометам. В России НИ ОДНОГО не было и не планируется. За рубежом до 2024 года планируется еще девять экспедиций. Вот в каком мы состоянии находимся.
Проводятся теоретические исследования. Эти работы в мире финансируются. В основном в США. У нас никакой поддержки практически такие работы не получают. Одно время мы с МЧС сотрудничали. Разработали для них программный комплекс, который определяет район падения, моделирует последствия, зону поражения. Но уже несколько лет, как финансирование этой работы прекращено.
Все как-то движется на энтузиазме. Пишем статьи, участвуем в конференциях. Ситуация в России по этому вопросу просто безобразная, хотя мы имеем приоритетные разработки в этой сфере.
ИА Красная Весна: Когда надо было начинать создавать такую систему?
— Мы были готовы начать создавать в середине 90-х годов. Я ее предлагал еще в 1986 году, когда шла дискуссия Горбачева и Рейгана по программе Стратегической оборонной инициативы (СОИ). Я тогда работал в НПО им. С. А. Лавочкина, занимался разработкой космических аппаратов. Перед очередной встречей лидеров СССР и США у меня возникла мысль: давайте эту «СОЮ» вместо того, чтобы друг друга пугать, повернем в космос против общего врага. Я тогда написал докладную записку Горбачеву. С тех пор и занимаюсь этой темой. В принципе, если бы 35 лет назад мы начали, то давно бы создали систему планетарной защиты. Мы были готовы. Все технологии были. Более того, некоторые технологии мы даже теряем.
В частности уже ни у американцев, ни у нас нет сверхтяжелых носителей: ни американского «Сатурна», ни нашей «Энергии». В связи с украинскими событиями мы потеряли ракету-носитель «Зенит». А это была незаменимая вещь для оперативной системы перехвата. У нее сроки подготовки к старту — полтора часа. Там все автоматизировано было.
Таким образом, если бы в середине девяностых начали работу, Челябинский метеорит мы бы не проморгали. Точно бы предупредили, а может и перехватили бы.
Сейчас это больше исследовательский процесс. А я, как инженер, привык к конкретным результатам. Десятилетиями бьюсь, что пора приступить к созданию международной системы защиты Земли от астероидно-кометной опасности. Причем это же мировая проблема, а сотрудничество по ее решению пока не идет.
ИА Красная Весна: Сейчас в мире озабочены экологическими проблемами, глобальным потеплением. Но вот у меня сложилось впечатление, что астероидная опасность как минимум не меньшая проблема для человечества. Но борьба с глобальным потеплением в моде, а вопрос астероидной защиты — нет.
— Конечно. На мой взгляд, это не то, что не менее важно, а более важно. В вопросе изменения климата до сих пор нет единого мнения, что на самом деле нам грозит. А с астероидами все абсолютно прозрачно и понятно. Вопрос только в организации работ.
ИА Красная Весна: Насколько я понял, если посмотреть во временной перспективе, то, допустим, в течение 20 лет опасность падения на Землю крупного метеорита не менее высока, чем опасность глобального изменения климата.
— Естественно. Более того, как бы изменение климата ни проходило, но все-таки оно будет постепенное. У человечества будет время приспособиться. Даже для переселения время будет, если возникнет такая необходимость. Это не мгновенный процесс. А здесь может все произойти очень быстро. В любой момент может на наши головы что-то свалиться. И это будет намного серьезней, чем ковид или глобальное потепление. Вопрос, как убедить лидеров, как сформировать общественное мнение. Как преодолеть беспечность.
В поддержку этой мысли мне вспомнился фильм конца 90-х годов «Армагеддон». По сюжету к Земле летит астероид. К нему отправляется экспедиция. На астероиде начинаются работы, закладывают заряд. Мне потом на одной из конференций один из американцев рассказывал, что этот фильм сыграл важную роль с точки зрения пропаганды. Народ был напуган. Простые американцы стали писать обращения в Конгресс, в которых спрашивали, собирается ли правительство что-то делать, чтобы защищать народ от опасности.
Это сработало. Они тогда поручили НАСА вести эту тему. Какое-то финансирование нашлось. До этого НАСА активно отказывалось. А вот уже после фильма были выделены деньги и работа над темой планетарной защиты началась. То есть общественное мнение подтолкнуло правительство в нужном направлении. Как бы общественное мнение сформировать у нас?
Давайте совместно работать в этом направлении.
