|
Ядерный удар по астероиду может нас спасти
|
|
|
|
Читатели определенного возраста помнят золотую эру фильмов об астероидах, кульминацией которой стали два фильма с совершенно разными концовками. «Глубокое столкновение» наглядно показало разрушительные последствия падения большого куска камня на нашу планету, в то время как «Армагеддон», хотя и, возможно, более китчевый из двух фильмов, был воодушевляющей историей о технической изобретательности и самопожертвовании. Теперь центральная идея сюжета этого фильма — по сути, ядерный взрыв астероида — выходит на первый план как наша последняя линия обороны против потенциального сценария «Глубокого столкновения».
|
|
|
|
В новой статье исследователей из Китайской академии технологий запуска ракет, опубликованной в журнале Space: Science & Technology, описываются два потенциальных сценария, рассматривающих, как мы могли бы реально уничтожить астероид ядерным оружием — и спасло бы это нас.
|
|
|
|
Но прежде чем мы перейдем к техническим деталям ядерных взрывов, давайте обозначим угрозу, с которой мы сталкиваемся. По состоянию на июль 2024 года из 35 269 обнаруженных околоземных астероидов (ОА) 10 933 имеют диаметр более 140 м (460 футов). Если бы один из этих камней оказался на траектории столкновения с Землей (чего, следует уточнить, не наблюдается ни у одного из известных астероидов), это могло бы вызвать масштабные разрушения на континентальном или даже глобальном уровне, приведшие к гибели миллионов людей.
|
|
|
|
|
|
|
Ужасно, что эксперты по защите от астероидов постоянно предупреждают, что моделирование показывает наличие огромного количества неоткрытых ОА, которые могут легко застать нас врасплох. В некоторых случаях время между обнаружением ОА и столкновением может составлять всего несколько дней. Этого времени для организации защиты очень мало.
|
|
|
|
Поэтому лучше всего спланировать все заранее — и моделирование является одним из самых простых способов это сделать. Учитывая столь ограниченный промежуток времени между обнаружением и столкновением, единственный способ спасти значительную часть планеты — это воздействовать на астероид как можно большей силой, чтобы либо разрушить его, либо резко изменить его орбиту. И лучший из известных нам способов сделать это — ядерный удар.
|
|
|
|
В новой статье рассматриваются два потенциальных способа. Первый — самый простой и быстрый: просто направить ядерное оружие на бок астероида и взорвать его в нужный момент, чтобы сбить его с орбиты. Это быстро, неэффективно и может сработать, но у этого есть и существенные недостатки.
|
|
|
|
В этом быстром сценарии выбор идеального места для ядерного удара нецелесообразен, а «энергия связи» (то есть энергия, передаваемая от взрыва к самому астероиду) может быть относительно слабой. Но для того, чтобы это сработало, ядерная боеголовка должна выдержать высокоскоростные удары обломков и взорваться с точностью до микросекунды — и то, и другое представляет собой серьезную инженерную проблему.
|
|
|
|
Любой, кто знаком с деталями фильмов об астероидах 1990-х годов, знает, что главные герои «Армагеддона» были не астронавтами, а нефтяниками. И в сюжете фильма это означало, что они были очень хороши в одном — бурении. Логично предположить, что размещение ядерной бомбы внутри астероида сделает взрыв более мощным (в прямом смысле). Но, к сожалению, вероятность того, что мы отправим группу нефтяников из месторождений сланцевого газа к околоземному астероиду, даже с предупреждением за несколько лет, не очень высока.
|
|
|
|
Вместо этого в статье предлагается использовать недавний успех миссии по защите от астероидов — испытание по перенаправлению двойного астероида (DART). В рамках этой миссии неопасный астероид был сбит «импактором» — по сути, гигантским металлическим стержнем — и намеренно смещен с его орбиты. Сам по себе этот метод может быть достаточным, чтобы спасти Землю от опасного астероида, если мы обнаружим его достаточно рано. Но в короткие сроки он не может обеспечить достаточную передачу энергии, чтобы существенно изменить ситуацию. Зато он может создать кратер.
|
|
|
|
Во втором сценарии (режим предварительной детонации при пролёте) миссия использует обычное проникающее устройство — например, тандемный ударный снаряд «1+1», в котором два кинетических снаряда последовательно попадают в одно и то же место — для предварительной выемки глубокого кратера диаметром в десятки метров. После того, как кратер открыт, в предварительно выемку спускается ядерное устройство для детонации.
|
|
|
|
Моделирование показывает, почему этот второй метод меняет правила игры. Чем глубже происходит взрыв внутри астероида, тем больше энергии передаётся на то, чтобы сбить камень с курса. Для астероида диаметром в один километр (0,6 мили) детонация 3-мегатонной ядерной бомбы в неглубоком поверхностном кратере (то есть, без глубокой предварительной выемки, как в режиме 1) изменила скорость астероида всего на 9,2 см/с.
|
|
|
|
Но если бы та же бомба была взорвана в кратере глубиной 30 метров (98 футов), созданном в результате предварительной выемки, изменение скорости подскочило бы до 30 см/с или более — другими словами, было бы передано более чем в три раза больше энергии, если бы детонация произошла в глубоком кратере, а не на поверхности астероида.
|
|
|
|
Следует признать, что в текущих симуляциях есть некоторые проблемы. Авторы смоделировали сами астероиды как твердый базальт — и любой эксперт по планетарной защите скажет вам, что опасные астероиды, скорее всего, представляют собой «кучи обломков», состоящие из множества слабо связанных камней, а не из цельного куска материала. Неясно, будут ли результаты моделирования справедливы в этом гораздо более хаотичном (но вероятном) сценарии, хотя кто-то, несомненно, представит математические доказательства в ту или иную сторону.
|
|
|
|
Еще одна серьезная проблема заключается в сложности реализации второго сценария: пусковая платформа должна будет соответствовать орбите астероида, проводить разведку местности, планировать последовательные кинетические удары и обеспечить доставку ядерного заряда точно в одно и то же место, преодолевая при этом обломки, образовавшиеся в результате удара. Практически каждый этап этого процесса представляет собой огромную инженерную задачу, и мы только начали решать каждую из них в рамках таких миссий, как DART.
|
|
|
|
Но, возможно, важнее всех этих мер предосторожности является фактическое обнаружение потенциально опасных астероидов. Миссия НАСА NEO Surveyor, предназначенная специально для поиска околоземных астероидов, в настоящее время запланирована на сентябрь 2027 года. Если ей посчастливится обнаружить камень, направляющийся прямо к нам, нам лучше заранее продумать все действия на случай подобной ситуации — потому что Брюс Уиллис точно не придет нас спасать на этот раз.
|
|
|
|
Источник
|
