Der Fall eines Asteroiden auf die Erde ist eines der Grundszenarien der Apokalypse, die in der Science-Fiction verwendet werden. Um zu verhindern, dass Fantasien Wirklichkeit werden, hat sich die Menschheit im Voraus darauf vorbereitet, sich vor einer solchen Bedrohung zu schützen, und einige Schutzmethoden wurden bereits in der Praxis ausgearbeitet. Es ist interessant, dass die Ansätze von Wissenschaftlern aus den USA und der Russischen Föderation in dieser Angelegenheit ihre Unterschiede haben.
Heute, am 8. März 2016, wird in einer Entfernung von etwa 22.000 Kilometern von der Erde (14.000 Kilometer unterhalb der Umlaufbahn geostationärer Satelliten) ein Asteroid 2013 TX68 mit einem Durchmesser von 25 bis 50 Metern passieren. Es hat eine unregelmäßige, schlecht vorhersehbare Umlaufbahn. Anschließend wird es 2017 und danach auf die Erde kommen - 2046 und 2097. Die Wahrscheinlichkeit, dass dieser Asteroid auf die Erde fällt, ist verschwindend gering. In diesem Fall ist die Druckwelle jedoch doppelt so stark wie die Explosion des Tscheljabinsker Meteoriten im Jahr 2013.
2013 stellt TX68 also keine besondere Gefahr dar, aber die Asteroidenbedrohung für unseren Planeten ist nicht auf diesen relativ kleinen „Kopfsteinpflasterstein“beschränkt. 1998 wies der US-Kongress die NASA an, alle erdnahen Asteroiden zu entdecken, die mit einer Größe von einem Kilometer Durchmesser bedroht sind. Gemäß der NASA-Klassifikation fallen alle kleinen Körper, einschließlich Kometen, die sich der Sonne in einer Entfernung nähern, die mindestens 1/3 einer astronomischen Einheit (AU) entspricht, in die Kategorie „in der Nähe“. Denken Sie daran, dass a.u. Ist die Entfernung von der Erde zur Sonne 150 Millionen Kilometer. Mit anderen Worten, damit der "Besucher" unter den Erdbewohnern keine Bedenken hervorruft, muss die Entfernung zwischen ihm und der zirkumsolaren Umlaufbahn unseres Planeten mindestens 50 Millionen Kilometer betragen.
Bis 2008 hatte die NASA dieses Mandat im Allgemeinen eingehalten und 980 solcher Flugabfälle gefunden. 95% von ihnen hatten genaue Flugbahnen. Keiner dieser Asteroiden stellt auf absehbare Zeit eine Bedrohung dar. Gleichzeitig kam die NASA auf der Grundlage der Ergebnisse von Beobachtungen mit dem WISE-Weltraumteleskop zu dem Schluss, dass regelmäßig mindestens 4.700 Asteroiden mit einer Größe von mindestens 100 Metern unseren Planeten passieren. Wissenschaftler konnten nur 30% von ihnen finden. Und leider gelang es den Astronomen, nur 1% der 40-Meter-Asteroiden zu finden, die regelmäßig in der Nähe der Erde "laufen".
Insgesamt "durchstreifen" nach Ansicht von Wissenschaftlern bis zu 1 Million erdnahe Asteroiden im Sonnensystem, von denen nur 9600 zuverlässig entdeckt wurden. Wenn ein "Kopfsteinpflaster" mit einer Größe von 100 bis 150 Metern in einer Entfernung von 0,05 AE vorbeikommt. Von unserem Planeten (das sind ungefähr 20 Erd-Mond-Entfernungen, dh 7,5 Millionen Kilometer) fällt er gemäß der NASA-Klassifikation automatisch in die Kategorie "potenziell gefährliche Objekte". Die American Aerospace Agency verfügt derzeit über rund 1.600 solcher Einheiten.
Wie groß ist die Gefahr
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Die Wahrscheinlichkeit, dass große himmlische "Trümmer" auf die Erde fallen, ist sehr gering. Es wird angenommen, dass Asteroiden mit einem Durchmesser von bis zu 30 Metern auf ihrem Weg zur Oberfläche des Planeten in dichten Schichten der Atmosphäre verbrennen oder zumindest in kleine Fragmente zerfallen sollten.
Natürlich wird viel von dem Material abhängen, aus dem der Weltraumtramp "hergestellt" wird. Wenn es sich um einen "Schneeball" handelt (ein Kometenfragment, das aus Eis besteht, das mit Steinen, Erde und Eisen durchsetzt ist), dann ist es selbst bei einer großen Masse und Größe wahrscheinlich, dass es wie der Tunguska-Meteorit irgendwo hoch in der Luft "knallt". Wenn ein Meteorit jedoch aus Steinen, Eisen oder einer Eisen-Stein-Mischung besteht, hat er selbst bei einer geringeren Größe und Masse als der "Schneeball" viel mehr Chancen, die Erde zu erreichen.
Himmelskörper mit einem Durchmesser von bis zu 50 Metern „besuchen“nach Ansicht von Wissenschaftlern unseren Planeten nicht mehr als einmal alle 700-800 Jahre, und wenn wir von ungebetenen „Gästen“über 100 Meter sprechen, dann die Häufigkeit von „Besuchen“. seit 3000 Jahren und mehr. Ein 100-Meter-Fragment wird jedoch garantiert ein Urteil für eine Metropole wie New York, Moskau oder Tokio unterzeichnen. Trümmer mit einer Größe von 1 Kilometer (eine garantierte Katastrophe von regionalem Ausmaß, die sich einer globalen Katastrophe nähert) und mehr fallen nicht öfter als alle paar Millionen Jahre auf die Erde, und sogar Riesen mit einer Größe von 5 Kilometern oder mehr - einmal alle paar zehn Millionen Jahre.
Gute Nachrichten in dieser Hinsicht wurden von der Internetquelle Universetoday.com gemeldet. Wissenschaftler von Universitäten in Hawaii und Helsinki, die Asteroiden lange Zeit beobachteten und ihre Anzahl schätzten, kamen zu einem interessanten und beruhigenden Ergebnis für Erdbewohner: Himmlische "Trümmer" verbrachten genügend Zeit in der Nähe der Sonne (in einer Entfernung von mindestens 10 Solardurchmessern). wird von unserer Leuchte zerstört.
Zwar haben Wissenschaftler vor relativ kurzer Zeit über die Gefahr gesprochen, die von den sogenannten "Zentauren" ausgeht - riesigen Kometen, deren Größe einen Durchmesser von 100 Kilometern erreicht. Sie überqueren die Umlaufbahnen von Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, haben extrem unvorhersehbare Flugbahnen und können durch das Gravitationsfeld eines dieser Riesenplaneten auf unseren Planeten gerichtet werden.
Vorgewarnt ist gewappnet
Die Menschheit verfügt bereits über Technologien zum Schutz vor Asteroiden-Kometen-Gefahren. Sie werden jedoch nur dann wirksam, wenn das die Erde bedrohende himmlische Fragment im Voraus entdeckt wird.
Die NASA verfügt über ein "Programm zur Suche nach erdnahen Objekten" (auch Spaceguard genannt, was "Wächter des Weltraums" bedeutet), das der Agentur alle Mittel der Weltraumüberwachung zur Verfügung stellt. Und 2013 startete die indische PSLV-Trägerrakete das erste in Kanada entworfene und gebaute Weltraumteleskop, dessen Aufgabe es ist, den Weltraum zu überwachen, in die erdnahe polare Umlaufbahn. Es wurde NEOSSat - erdnaher Objektüberwachungssatellit genannt, was übersetzt "Satellit zur Verfolgung erdnaher Objekte" bedeutet. Es wird erwartet, dass 2016-2017 ein weiteres Weltraumauge namens Sentinel, das von der in den USA ansässigen Nichtregierungsorganisation B612 erstellt wurde, in die Umlaufbahn gebracht wird.
Arbeitet im Bereich der Weltraumüberwachung und Russland. Fast unmittelbar nach dem Fall des Tscheljabinsker Meteoriten im Februar 2013 schlugen Mitarbeiter des Instituts für Astronomie der Russischen Akademie der Wissenschaften vor, ein "russisches System zur Bekämpfung von Weltraumbedrohungen" zu schaffen. Dieses System würde nur einen Komplex von Mitteln zur Überwachung des Weltraums darstellen. Sein deklarierter Wert betrug 58 Milliarden Rubel.
Und kürzlich wurde bekannt, dass das Zentrale Wissenschaftliche Forschungsinstitut für Maschinenbau (TsNIIMash) im Rahmen des neuen Weltraumprogramms bis 2025 die Einrichtung eines Zentrums zur Warnung vor Weltraumbedrohungen im Hinblick auf die Gefahr von Asteroiden-Kometen plant. Das Konzept des "Nebosvod-S" -Komplexes sieht vor, zwei Beobachtungssatelliten in der geostationären Umlaufbahn und zwei weitere in der Umlaufbahn der Erdumdrehung um die Sonne zu platzieren.
Laut TsNIIMash-Spezialisten können diese Geräte zu einer „Raumbarriere“werden, durch die praktisch kein gefährlicher Asteroid mit Abmessungen von mehreren zehn Metern unbemerkt fliegen kann. "Dieses Konzept hat keine Analoga und kann am effektivsten sein, um gefährliche Himmelskörper mit einer Vorlaufzeit von bis zu 30 Tagen oder mehr zu erkennen, bevor sie in die Erdatmosphäre gelangen", so der Pressedienst von TsNIIMash.
Laut einem Vertreter dieses Dienstes hat das Institut 2012-2015 am internationalen Projekt NEOShield teilgenommen. Im Rahmen des Projekts wurde Russland gebeten, ein System zur Ablenkung von Asteroiden zu entwickeln, die die Erde durch nukleare Explosionen im Weltraum bedrohen könnten. In diesem Bereich wurde auch die Zusammenarbeit zwischen Russland und den Vereinigten Staaten skizziert. Am 16. September 2013 unterzeichneten Rosatom-Generaldirektor Sergei Kiriyenko und US-Energieminister Ernst Moniz in Wien ein Abkommen zwischen der Russischen Föderation und den Vereinigten Staaten über die Zusammenarbeit in der wissenschaftlichen Forschung und Entwicklung im Nuklear- und Energiebereich, das die Voraussetzungen für die Interaktion zwischen Spezialisten beider Länder im Kampf gegen den Asteroiden schuf. Achtung. Leider hat die scharfe Verschärfung der russisch-amerikanischen Beziehungen, die 2014 begann, eine solche Interaktion effektiv beendet.
Wegschieben oder detonieren
Die Technologie, die der Menschheit zur Verfügung steht, bietet zwei Möglichkeiten, sich gegen Asteroiden zu verteidigen. Die erste kann verwendet werden, wenn die Gefahr im Voraus erkannt wird. Die Aufgabe besteht darin, ein Raumschiff (SC) auf die himmlischen Trümmer zu lenken, die an seiner Oberfläche befestigt werden, die Triebwerke einzuschalten und den "Besucher" von der Flugbahn wegzubringen, die zu einer Kollision mit der Erde führt. Konzeptionell wurde diese Methode in der Praxis bereits dreimal getestet.
Im Jahr 2001 landete das amerikanische Raumschiff "Shoemaker" auf dem Asteroiden Eros, und im Jahr 2005 sank die japanische Sonde "Hayabusa" nicht nur an die Oberfläche des Asteroiden Itokawa, sondern nahm auch Proben seiner Substanz, wonach sie im Juni 2010 sicher zur Erde zurückkehrte. Das Staffellauf wurde von der europäischen Raumsonde "Fila" fortgesetzt, die im November 2014 auf dem Kometen 67R Churyumov-Gerasimenko landete. Stellen Sie sich jetzt vor, anstelle dieser Raumschiffe würden Schlepper zu diesen Himmelskörpern geschickt, deren Zweck nicht darin besteht, diese Objekte zu untersuchen, sondern die Flugbahn ihrer Bewegung zu ändern. Dann mussten sie nur noch einen Asteroiden oder Kometen ergreifen und ihre Antriebssysteme einschalten.
Aber was tun in einer Situation, wenn ein gefährlicher Himmelskörper zu spät entdeckt wird? Es gibt nur noch einen Weg - es in die Luft zu jagen. Diese Methode wurde auch in der Praxis getestet. 2005 rammte die NASA den Kometen 9P / Tempel erfolgreich mit dem Raumschiff Penetrating Impact, um eine Spektralanalyse der Kometenmaterie durchzuführen. Angenommen, anstelle eines Widders würde ein Atomsprengkopf verwendet. Genau das schlagen russische Wissenschaftler vor, indem sie den Apophis-Asteroiden mit modernisierten ICBMs treffen, die sich 2036 der Erde nähern sollen. Übrigens hatte Roskosmos bereits 2010 geplant, Apophis als Testgelände für einen Raumschiffschlepper zu nutzen, der den „Kopfsteinpflasterstein“beiseite legen sollte, aber diese Pläne blieben unerfüllt.
Es gibt jedoch einen Umstand, der Experten Anlass zur Skepsis gegenüber der Verwendung einer Atomladung zur Zerstörung eines Asteroiden gibt. Dies ist das Fehlen eines so wichtigen schädlichen Faktors einer nuklearen Explosion wie einer Luftwelle, der die Wirksamkeit der Verwendung einer Atommine gegen einen Asteroiden / Kometen erheblich verringert.
Um zu verhindern, dass die Atomladung ihre zerstörerische Kraft verliert, entschieden sich Experten für einen Doppelschlag. Der Hit wird das Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV) sein, das derzeit bei der NASA entwickelt wird. Und dieses Raumschiff wird es auf folgende Weise tun: Zuerst wird es die „Heimstrecke“betreten, die zum Asteroiden führt. Danach trennt sich so etwas wie ein Widder vom Hauptraumschiff, das den Asteroiden beim ersten Schlag trifft. Auf dem "Kopfsteinpflaster" bildet sich ein Krater, in den das Hauptraumschiff mit einer nuklearen Ladung "kreischt". Dank des Kraters findet die Explosion also nicht an der Oberfläche statt, sondern bereits im Asteroiden. Berechnungen zeigen, dass eine 300-Kilotonnen-Bombe, die nur drei Meter unter der Oberfläche eines festen Körpers detoniert, ihre Zerstörungskraft um mindestens das 20-fache erhöht und somit wirdin eine 6-Megatonnen-Kernladung.
Die NASA hat bereits mehreren US-amerikanischen Universitäten Zuschüsse für die Entwicklung eines Prototyps eines solchen "Abfangjägers" gewährt.
Der wichtigste amerikanische "Guru" im Kampf gegen die Asteroidengefahr mit Atomsprengköpfen ist der Physiker und Atomwaffenentwickler am Livermore National Laboratory, David Dearborn. Derzeit arbeitet er mit seinen Kollegen in höchster Alarmbereitschaft für den W-87-Sprengkopf. Seine Kapazität beträgt 375 Kilotonnen. Das ist ungefähr ein Drittel der Kraft des zerstörerischsten Sprengkopfs, der derzeit in den USA im Einsatz ist, aber 29-mal stärker als die Bombe, die auf Hiroshima gefallen ist.
Probe zur Zerstörung
Die Zerstörungsprobe wird von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) durchgeführt. Der 1996 entdeckte Asteroid 65802 Didyme wurde als "Opfer" ausgewählt. Es ist ein binärer Asteroid. Der Durchmesser des Hauptkörpers beträgt 800 Meter, und der Durchmesser desjenigen, der sich in einer Entfernung von 1 Kilometer um ihn dreht, beträgt 150 Meter. Tatsächlich ist Didyme ein sehr „friedlicher“Asteroid in dem Sinne, dass auf absehbare Zeit keine Bedrohung für die Erde von ihm ausgeht. Dennoch beabsichtigt die ESA zusammen mit der NASA, sie 2022 mit einem Raumschiff zu rammen, wenn es 11 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist.
Die geplante Mission erhielt den romantischen Namen AIDA. Sie hat zwar nichts mit dem italienischen Komponisten Giuseppe Verdi zu tun, der die gleichnamige Oper geschrieben hat. AIDA ist eine Abkürzung für Asteroid Impact & Deflection Assessment, die übersetzt als "Bewertung einer Kollision mit einem Asteroiden und der anschließenden Änderung seiner Flugbahn" übersetzt wird. Und das Raumschiff selbst, das den Asteroiden rammen soll, wurde DART genannt. Im Englischen bedeutet dieses Wort "Dart", aber wie im Fall von AIDA ist dieses Wort eine Abkürzung für den Ausdruck "Double Asteroid Redirection Test" oder "Experiment zum Ändern der Bewegungsrichtung eines Double Asteroid". "Dart" muss mit einer Geschwindigkeit von 22.530 Stundenkilometern gegen Didim stoßen.
Die Folgen des Aufpralls werden von einem anderen parallel fliegenden Gerät beobachtet. Es wurde AIM genannt, dh "Ziel", aber wie in den ersten beiden Fällen ist es eine Abkürzung: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Verfolgung der Kollision mit einem Asteroiden"). Der Zweck der Beobachtung besteht nicht nur darin, den Einfluss des Aufpralls auf die Flugbahn des Asteroiden zu bewerten, sondern auch die ausgeschlagene Asteroidenmaterie im Spektralbereich zu analysieren.
Aber wo sollen die Asteroiden-Abfangjäger platziert werden - auf der Oberfläche unseres Planeten oder in der erdnahen Umlaufbahn? Im Orbit sind sie in der „Bereitschaft Nummer eins“, Bedrohungen aus dem Weltraum abzuwehren. Dies eliminiert das Risiko, das immer beim Start eines Raumfahrzeugs in den Weltraum besteht. In der Tat ist die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls in der Phase des Starts und des Rückzugs am höchsten. Stellen Sie sich vor: Wir müssen dringend einen Abfangjäger zum Asteroiden schicken, aber die Trägerrakete konnte ihn nicht aus der Atmosphäre entfernen. Und der Asteroid fliegt …
Kein anderer als Edward Teller selbst, der "Vater" der amerikanischen Wasserstoffbombe, war jedoch gegen den Orbitaleinsatz von Atomabfangjägern. Seiner Meinung nach kann man nukleare Sprengkörper nicht einfach in den erdnahen Raum bringen und ruhig beobachten, wie sie sich um die Erde drehen. Sie müssen ständig gewartet werden, was Zeit und Geld kostet.
Internationale Verträge schaffen auch unfreiwillige Hindernisse für die Schaffung von nuklearen Asteroidenabfangjägern. Einer davon ist der Vertrag von 1963 über das Verbot von Atomwaffentests in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser. Der andere ist der Weltraumvertrag von 1967, der die Einführung von Atomwaffen in den Weltraum verbietet. Aber wenn die Menschen einen technologischen "Schutzschild" haben, der sie vor der Apokalypse des Asteroiden-Kometen retten kann, wäre es äußerst unvernünftig, stattdessen politische und diplomatische Dokumente in die Hand zu nehmen.
