Ежегодно начиная с 30 июня 2016 года отмечается Международный день астероида. Отмечать дату начали после резолюции Генассамблеи ООН A/RES/71/90. Инициаторы этой необычной информационной кампании хотели повысить осведомленность населения об астероидной опасности, а также о существующих сегодня методах предотвращения столкновения Земли с разрушительными космическими объектами.
Дата 30 июня была выбрана не случайно. Именно в этот день в 1908 году в Центральной Сибири падение некоего космического тела вблизи реки Подкаменная Тунгуска вызвало мощный взрыв, который уничтожил более 2 тыс. км тайги. Ударная волна была настолько мощной, что в домах, расположенных в 60 км от эпицентра катастрофы, выбило стекла, а некоторые местные жители даже упали от удара. И до сих пор у ученых нет точного ответа на вопрос о природе космического объекта, который спровоцировал катастрофу: некоторые исследования показывают, что причина катаклизма — большой метеорит (согласно подсчетам, его диаметр составлял около 75 м), который взорвался на высоте 12−17 км, другие — что это была комета, а кто-то верит, что всему виной стало землетрясение.
Однако вне зависимости от того, что вызывало взрыв в Сибири (споры ведутся до сих пор), этот инцидент заставляет задуматься об угрозе, которую могут представлять космические объекты.
Как оценивают уровень опасности астероидов?
Как рассказал в интервью ТАСС научный сотрудник Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН Леонид Еленин, сегодня существуют специальные системы для определения уровня опасности астероидов, сближающихся с Землей: Палермская и Туринская шкалы астероидной опасности. Разберем каждую систему подробнее.
Туринская шкала была принята Международным астрономическим союзом в 1999 году: на тот момент связанные с космосом ведомства столкнулись с тем, что публикация информации о возможных столкновениях астероидов с Землей связана с высокими рисками ее искажения в СМИ, а также неверной интерпретацией фактов со стороны населения. Туринская шкала должна была решить проблему, так как позволила бы сделать оценку потенциальной угрозы того или иного космического тела более объективной и стандартизированной.
При оценке опасности условного астероида в Туринской шкале принято применять два основных показателя: вероятность потенциального столкновения, а также то, какие последствия оно принесет. В зависимости от этих критериев космическое тело может набрать от 0 до 10 баллов, где 0 — событие, которое не имеет последствий и вряд ли случится, а 10 — событие, которое непременно произойдет и приведет к глобальной катастрофе, в результате которой цивилизация в привычном виде может полностью исчезнуть. Для оценки уровня опасности ученые решили использовать показатель кинетической энергии, которая высвободится при столкновении космического тела с Землей (обычно ее измеряют в мегатоннах).
Так, если оценивать Тунгусское событие по Туринской шкале, оно получит около 8 баллов: вероятность того, что столкновение случится, — 100% (взрыв уже произошел), а предполагаемая некоторыми специалистами мощность высвобожденной энергии — 20 мегатонн, что соответствует мощности атомного оружия (для сравнения: мощность одного из самых разрушительных орудий, представленных Америкой, ядерной бомбы Mk-41/B-41, — 25 мегатонн).
Палермская шкала астероидной опасности более сложная и техничная. В отличие от Туринской шкалы, основная задача которой — информирование людей, ее используют специалисты для себя, чтобы более точно и качественно оценить степень опасности приближающегося к Земле космического тела. С ее помощью эксперты способны понять, какая угроза исходит от астероида, вне зависимости от диапазона энергии, вероятности и времени столкновения. В основе шкалы лежат две величины, при сопоставлении которых выставляется оценка: шкала сравнивает вероятность того, что обнаруженное потенциальное воздействие действительно случится, со средним риском, который представляли собой объекты того же размера или крупнее в прошлом. Данные в ней помогают систематизировать события, которые получили 0 по Туринской шкале (а именно такой показатель опасности практически у всех объектов, обнаруженных в космосе сегодня), для дальнейшей работы.
Какие объекты считаются самыми опасными?
Еленин отметил, что в настоящий момент в каталоге околоземных астероидов насчитывается более 35 тыс. объектов, из которых 2 430 считаются потенциально опасными. Однако и среди них есть «лидеры». Например, астероид (101955) Бенну, который в настоящее время входит в тройку объектов, представляющих наибольший риск для нашей планеты. По подсчетам ученых, Бенну приблизится к Земле 24 сентября 2182 года, с вероятным столкновением в 0,037%. Конечно, может показаться, что эти шансы низкие, однако даже такие показатели вызывают опасения экспертов: масса космического объекта составляет 74 млн т, а размер — практически полкилометра. Если такой «камешек» упадет на Землю, то высвободит энергию, эквивалентную той, что воспроизводится при детонации 1,4 млрд т тротила. Если это случится в густонаселенном районе, тысячи смертей и серьезных последствий для экологии региона не избежать.
Однако, как показала практика, оценка опасности одного и того же астероида может измениться со временем. По словам Еленина, потенциально опасные астероиды — лишь научный термин, и он вовсе не означает, что подобный астероид может столкнуться с нашей планетой в обозримом, для конкретного поколения, будущем. Хороший пример — астероид (99942) Апофис, размер которого составляет около 340 м, а масса — около 27 млн т. Этот космический объект практически 20 лет возглавлял списки самых опасных астероидов во Вселенной, в том числе из-за относительно высокой вероятности столкновения с Землей в 2036 году. Однако в 2021 году оценка рисков изменилась, когда у экспертов получилось лучше проанализировать орбиту, по которой движется космический камень. Оказалось, что в ближайшие 100 лет людям нечего опасаться. Астероид удалили из таблицы Sentry Risk, признав его практически безопасным.
Таким образом, специалисты, которые наблюдают за астероидами, оперируют интервалами в тысячи и десятки тысяч лет. На горизонте ближайших 200 лет нет ни одного объекта, который бы представлял по-настоящему реальную угрозу для человечества и цивилизации. Однако, как справедливо заметил Еленин, это не отменяет того факта, что подобный объект может быть открыт в любой момент. И людям нужно быть к этому готовыми.
Как находят новые астероиды сегодня?
Один из самых распространенных и эффективных способов обнаружить астероид — специализированные телескопы-охотники с большими полями зрения. Как объяснил Леонид Еленин, такие телескопы каждую ночь получают сотни и тысячи фотографий небесной сферы, и потом специальные компьютерные программы пытаются найти на этих кадрах движущиеся некаталогизированные объекты. Если подобный объект обнаруживается, то его изучают астрономы, чтобы подтвердить, что-то, что заметил телескоп, — реальный объект, а не ложная интерпретация космических помех и шумов.
Эту технологию постоянно совершенствуют. Так, до 2028 года NASA планирует запустить в космос телескоп NEO Surveyor — первую в своем роде машину, которая была построена специально для того, чтобы находить потенциально опасные для Земли космические объекты. В 2022 году разработка прошла тщательный технический и программный обзор, что означает, что проект готов к реализации. Благодаря этому телескопу у астрономов появится возможность отслеживать наиболее трудные для восприятия околоземные объекты, например темные астероиды и кометы, которые не отражают достаточно видимого света, чтобы их можно было заметить с Земли. Благодаря этому ученые смогут выявить потенциальные скрытые угрозы.
Однако все вышеперечисленное не значит, что телескопы на Земле бесполезны. Как рассказал Еленин, сейчас на заключительном этапе строительства находится самый крупный из наземных телескопов для обнаружения астероидов — Simonyi. 8,4-метровый обзорный телескоп обладает уникальной конструкцией с тремя зеркалами, благодаря которой поле зрения машины становится особенно широким и захватывает больше космического пространства. В 2025 году телескоп должен начать работать.
Как защититься от астероидов?
Сегодня все системы защиты от астероидной опасности условно разделяются на две группы: обнаружительную и противодейственную. Первые уже доказали свою эффективность: ученые действительно могут находить приближающиеся объекты и с высокой точностью предсказывать, куда они упадут. Одна из самых масштабных инициатив по обнаружению астероидов — проект ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), который включает в себя четыре 0,5-метровых телескопа, два из которых находятся на Гавайских островах, третий — в Южноафриканской астрономической обсерватории в Сазерленде, а четвертый — в обсерватории в Чили. Основная цель проекта — отслеживать небольшие астероиды, диаметр которых не превышает десятки метров. Благодаря продуманному расположению наблюдательных пунктов ученые могут наблюдать за всем звездным небом в разных часовых поясах и регулярно получать актуальные данные об астероидах. Всего в мире насчитывается около десятка подобных инициатив.
Если говорить про системы предотвращения столкновений, то тут пока что речь идет исключительно о теоретических наработках. Как объяснил Еленин, несмотря на обилие подобных идей (физическое воздействие кинетическим ударником или близкий подрыв ядерного взрывного устройства, чтобы разрушить астероид или отклонить его с опасной траектории), до серьезных шагов в создании систем предотвращения дело пока не дошло. «Пока у человечества нет ни одной подобной рабочей системы, хотя идей много», — подытожил Леонид Еленин.
Однако и тут ведется активная работа. Так, в рамках проекта NASA AIDA ученые отправили к двойному астероиду, состоящему из двух тел — Дидим (800 м в диаметре) и Диморф (150 м в диаметре) — зонды DART и Hera. Первый должен был врезаться в меньшее тело, а второй — пронаблюдать за тем, как из-за внешнего воздействия изменится траектория движения космических объектов. На данный момент столкновение уже произошло: ученые зафиксировали изменения в орбитальной скорости Диморфа (по словам Еленина, она стала меньше на 1 м/c). Однако более точно оценить все последствия операции можно будет лишь в 2026 году, когда зонд-наблюдатель Hera прибудет к Диморфу. И кто знает, вдруг именно этот эксперимент станет первым шагом к реализации проектов защиты Земли от астероидной опасности.
Мария Богрянова
