Pamätajte, že sme si nedávno robili žarty z titulkov, že k nám letí skupina asteroidov, ktoré sú pre našu planétu strašne nebezpečné! Smiech smiech, ale ak sa tejto informácii venujete vážne, potom sa ukáže, že všetko nie je také ružové, ako by sme chceli.
Nikto nespochybňuje skutočnosť, že skutočne nebezpečný asteroid môže zmeniť svoju obežnú dráhu a začať ohrozovať Zem. A čo robiť? Napokon si to ani časom nevšimneme. Tu si len 20 dní pred príchodom všimli blok s priemerom 620 metrov. No všimli ste si, a čo ďalej? Po prečítaní najrôznejších možností sa v podstate pristihnete, že si myslíte, že sa navrhuje niečo neuveriteľne fantastické, ako napríklad film „Asteroid“, ale nikto netuší, ako dlho, kým a ako sa to bude realizovať. Ďalej sa to zhoršuje. Málokto si predstavuje dôsledky týchto návrhov, pretože nikto nič neskúšal a všetci operujú slovami „pravdepodobne“a „možno“.
V skutočnosti máme skôr obmedzené možnosti, napríklad:
Teoreticky môžu systémy protiraketovej obrany (ABM), ako napríklad strely A-135 / A-235, ktoré bránili Moskvu, detekovať a útočiť na malý asteroid vo výške 850 kilometrov. Niektoré z týchto rakiet majú jadrové hlavice pre transatmosférické oblasti. Teoreticky stačí aj slabá hlavica, aby sa iniciovalo zničenie telesa, ako je meteorit Čeľabinsk alebo Tunguska. Ak sa rozpadne na fragmenty menšie ako desať metrov, každý z nich bude horieť vysoko v atmosfére. A výsledná tlaková vlna nebude môcť ani vyraziť okná v obytných budovách.
Zvláštnosťou meteoroidov a asteroidov padajúcich na Zem z vesmíru je však to, že väčšina z nich sa pohybuje rýchlosťou 17-74 kilometrov za sekundu. To je 2-9-krát rýchlejšie ako záchytné rakety A-135 / A-235. Je nemožné vopred presne predpovedať trajektóriu asymetrického telesa a nejasnej hmoty. Preto ani tie najlepšie protiraketové rakety pozemšťanov nie sú schopné zasiahnuť „Čeľabinsk“alebo „Tungus“. Tomuto problému sa navyše nedá vyhnúť: rakety na chemické palivo fyzicky nemôžu dosiahnuť rýchlosť 70 kilometrov za sekundu alebo vyššiu. Okrem toho je pravdepodobnosť pádu asteroidu presne na Moskvu minimálna a ďalšie veľké mestá na svete nie sú chránené ani takýmto systémom. To všetko robí štandardný systém protiraketovej obrany veľmi neúčinným pre riešenie vesmírnych hrozieb.
Telá s priemerom menej ako sto metrov je všeobecne veľmi ťažké spozorovať skôr, ako začnú padať na Zem. Sú malé, zvyčajne tmavej farby, čo sťažuje ich viditeľnosť na pozadí čiernych hlbín vesmíru. Nebude fungovať posielanie kozmických lodí vopred, aby sa zmenila ich trajektória. Ak je také nebeské teleso viditeľné, urobí sa to na poslednú chvíľu, keď už takmer nezostáva čas na reakciu. Takže asteroid z augusta (2016) si všimli iba dvadsať hodín pred priblížením. Je zrejmé, že „mieri“presnejšie - a nebeského hosťa by nič nebránilo. Záver: Potrebujeme ďalšie prostriedky „boja na blízko“, ktoré umožňujú zachytiť ciele mnohokrát rýchlejšie ako naše najlepšie balistické rakety.
Propagačné video:
Od roku 2016 budeme môcť vidieť väčšinu tiel s priemerom viac ako 120 metrov. Bolo to v roku 2016, keď sa plánovalo uviesť do prevádzky ďalekohľad Mauna Loa na Havaji. Bude druhým v rámci systému Last Alert System (ATLAS) pre dopad asteroidov na Havajskú univerzitu. Avšak ešte pred jeho uvedením ATLAS už videl svoj prvý blízkozemský asteroid s priemerom necelých 150 metrov.
Avšak ani predtým objavený asteroid veľký stovky metrov sa nedá rýchlo „nasadiť“tak, aby nedochádzalo ku kolízii so Zemou. Problém je v tom, že jeho kinetická energia je taká vysoká, že štandardná termonukleárna hlavica jednoducho nemôže poskytnúť výbuch pri náraze. Kontaktný štrajk pri rýchlosti kolízie viac ako 300 metrov za sekundu fyzicky rozdrví prvky jadrovej hlavice ešte skôr, ako stihne explodovať: koniec koncov, mechanizmy, ktoré zabezpečujú výbuch, si svoju činnosť vyžiadajú. Navyše, podľa výpočtov špecialistov z NASA, aj keď zázračne exploduje bojová hlavica (dopad na asteroid „zozadu“, na doťahovacom kurze), ťažko to niečo zmení. Objekt v priemere stoviek metrov má také zakrivenie povrchu, že viac ako 90 percent energie termonukleárneho výbuchu sa jednoducho rozptýli do vesmíru,ale nepôjde na korekciu obežnej dráhy asteroidu.
Existuje spôsob prekonania ochrany proti zakriveniu asteroidu a ochrany rýchlosti. Po páde tela Čeľabinsk predstavila NASA koncept vozidla na zachytávanie asteroidov hypervelocity (HAIV). Toto je tandemový anti-asteroidový systém, v ktorom je hlava nejadrovým blankom. Pri korekcii obežnej dráhy asteroidu dopadne prvý a rýchlosťou asi desať kilometrov za sekundu a zanechá po sebe malý kráter. Do tohto lievika sa plánuje vyslať druhá časť HAIV - bojová hlavica s výťažkom 300 kiloton až dva megatony. Presne v okamihu, keď druhá časť HAIV vstúpi do lievika, ale ešte sa nedotkla jeho dna, náboj vybuchne a väčšina jeho energie sa prenesie na asteroid obete.
Tu je viac o Apofýze a o tom, kedy sa zrazí so Zemou
Vedci z Tomsk State University nedávno pracovali na podobnom prístupe k zaobchádzaniu so stredne veľkými asteroidmi na superpočítači Skif. Simulovali detonáciu asteroidu typu Apophis s megatonovou jadrovou hlavicou. Zároveň bolo možné zistiť, že optimálny okamih detonácie bude ten, keď asteroid prejde v určitej vzdialenosti od planéty ešte pred posledným priblížením k planéte. V takom prípade budú explodované trosky pokračovať v ceste ďalej od Zeme. V súlade s tým sa nebezpečenstvo meteorického roja z fragmentov nebeského telesa zníži na nulu. A to je dôležité: po jadrovom výbuchu požadovanej (megatónovej) sily budú trosky asteroidu niesť viac radiačnej hrozby ako Černobyľ.
Na prvý pohľad HAIV alebo jeho analógy vyriešia všetky problémy. Telá vzdialené menej ako 300 metrov po takomto dvojitom údere sa rozpadnú na kúsky. Len asi tisícina ich hmotnosti sa dostane do zemskej atmosféry. Väčšie telá, najmä kovové asteroidy, sa len tak ľahko nevzdajú. Ale aj v nich dá odparenie hmoty z lievika významný impulz, ktorý výrazne zmení pôvodnú obežnú dráhu. Podľa prepočtov by jeden taký „asteroidový“výstrel mal stáť 0,5 - 1,5 miliardy dolárov - číre maličkosti, menej ako náklady na jeden rover alebo bombardér B-2.
Jedným z problémov je, že je nerozumné spoliehať sa na zbraň, ktorá nikdy nebola testovaná, a to aspoň na testovacom mieste. A NASA v súčasnosti prijíma zhruba jednu štyridsiatku amerických vojenských výdavkov ročne. S takýmto skromným prídelom nie je agentúra schopná prideliť stovky miliónov na testovanie HAIV. Ale aj keby sa takéto testy vykonali, nedávalo by im to žiadny zmysel. Rovnaký ATLAS sľubuje varovanie pred priemernou veľkosťou asteroidu za mesiac alebo dokonca za pár týždňov. Postaviť HAIV od nuly je nemožné v takomto čase a udržiavať ho v pohotovosti je pre americké štandardy príliš drahé pre skromný rozpočet NASA.
Na prvý pohľad vyzerajú vyhliadky ľudstva v boji proti veľkým asteroidom - najmä na kilometri - oveľa lepšie ako v prípade malých a stredných. Objekty kilometrov sú vo väčšine prípadov viditeľné prostredníctvom už nasadených ďalekohľadov vrátane vesmírnych. Samozrejme, nie vždy: v roku 2009 boli objavené blízkozemské asteroidy s priemerom 2 - 3 kilometre. Skutočnosť, že takéto objavy stále prebiehajú, znamená, že pravdepodobnosť náhleho odhalenia veľkého telesa približujúceho sa k našej planéte je dokonca na súčasnej úrovni vývoja astronómie. Je však úplne zrejmé, že takýchto objektov každoročne ubúda a v dohľadnej dobe nemusia zostať vôbec.
Aj naša krajina, napriek nedostatku pridelených vládnych finančných prostriedkov na hľadanie asteroidových hrozieb, hrá pri ich sledovaní významnú úlohu. V roku 2012 vytvorila skupina Vladimíra Lipunova z Moskovskej štátnej univerzity globálnu sieť robotických ďalekohľadov MASTER, ktorá pokrýva množstvo domácich aj zahraničných prístrojov. V roku 2014 otvorila sieť MASTER štyristo metrov 2014 UR116, ktoré by v dohľadnej budúcnosti mohli naraziť na našu planétu.
Veľké asteroidy však majú svoje nepríjemné vlastnosti. Predpokladajme, že sme sa dozvedeli, že sedemdesiatkilometrový 55576 Amic s potenciálne nestabilnou obežnou dráhou smeruje k Zemi. Je možné ho „spracovať“tandemovým HAIV s termonukleárnou hlavicou, ale vzniknú tak zbytočné riziká. Čo ak by sme tým vyprovokovali stratu jednej z jeho voľných častí asteroidom? Veľké telá tohto druhu majú navyše satelity - samy o sebe nie sú také malé. Blízka explózia je schopná vyvolať prudkú zmenu na obežnej dráhe satelitu, ktorá môže viesť narušené telo kamkoľvek - a tiež na našu planétu.
Uveďme jeden príklad. Spomínaná sieť ďalekohľadov MASTER pred rokom a pol objavila 2014 UR116 necelých 13 miliónov kilometrov od Zeme. Keby smeroval k planéte aj pri miernej rýchlosti 17 kilometrov za sekundu - a za menej ako desať dní by sa im cesty skrížili. Pri stretávacej rýchlosti 70 kilometrov za sekundu by to bola otázka dní. Ak termonukleárny výbuch odštiepi sériu trosiek z viackilometrového tela, jeden z nich môže ľahko uniknúť našej pozornosti. A keď sa objaví v zornom poli ďalekohľadov niekoľko miliónov kilometrov od nás, bude príliš neskoro na spustenie výroby ďalšieho zachytávača HAIV.
Určite, s veľkými telami, ktorých zrážka je známa vopred, môžete interagovať bezpečnejšie a bez výbuchu. Yarkovského efekt teda neustále mení obežnú dráhu takmer všetkých asteroidov a bez nebezpečenstva ich dramatického zničenia alebo straty satelitov. Účinkom je, že časť asteroidu vyhrievaná Slnkom nevyhnutne počas svojej rotácie spadá do neosvetlenej nočnej zóny. Tam vydáva teplo do vesmíru prostredníctvom infračerveného žiarenia. Ich fotóny dávajú asteroidu impulz v opačnom smere.
Predpokladá sa, že tento efekt je ľahko použiteľný na odvrátenie veľkých „zabijakov dinosaurov“od nebezpečnej trajektórie priblíženia sa k Zemi. K asteroidu s robotom s balónom bielej farby stačí poslať malú sondu. Nastriekaním na veľkú plochu dosiahnete prudkú zmenu Yarkovského efektu pôsobiaceho na telo. Biely povrch napríklad emituje fotóny menej aktívne, čo oslabuje silu účinku a mení smer pohybu asteroidu.
Môže sa zdať, že efekt je v každom prípade príliš malý na to, aby niečo ovplyvnil. Napríklad pre asteroid Golevka s hmotnosťou 210 miliónov ton je to približne 0,3 Newtona. Čo sa môže takáto „sila“zmeniť vo vzťahu k nebeskému telu? Zvláštne je, že po mnoho rokov bude účinok dosť vážny. Od roku 1991 do roku 2003 sa kvôli tomu trajektória Golevky odchyľovala od vypočítanej o 15 kilometrov.
Existujú aj iné spôsoby, ako pomaly odstrániť veľké telo z nebezpečnej obežnej dráhy. Na asteroid môžete nainštalovať solárnu plachtu z filmu alebo na ňu prehodiť sieť z uhlíkových vlákien (obe možnosti vypracovala NASA). V obidvoch prípadoch sa zvýši svetelný tlak slnečných lúčov na nebeské teleso, čo znamená, že sa bude postupne pohybovať v smere od Slnka, aby sa zabránilo kolízii s nami.
Zaslanie sondy s farbou, plachtou alebo sieťou by znamenalo vesmírnu misiu na veľké vzdialenosti, ktorá by stála oveľa viac ako vypustenie tandemového HAIV. Ale táto možnosť je oveľa bezpečnejšia: nevytvorí nepredvídateľné zmeny na obežnej dráhe vystreleného veľkého asteroidu. Nebude teda ohrozovať oddelenie veľkých fragmentov, ktoré sú v budúcnosti schopné spadnúť na Zem.
Je ľahké vidieť, že takáto obrana proti veľkému asteroidu má svoje slabé stránky. Dnes nemá nikto hotovú raketu s maliarom robotov, jej príprava na let bude trvať mnoho rokov. Plus sa niekedy pokazia vesmírne sondy. Ak sa zariadenie „zasekne“na vzdialenej kométe alebo asteroide, ako napríklad japonská Hayabusa na asteroide Itokawa v roku 2005, potom už nemusí zostať čas na druhý pokus o maľovanie v kozmickom meradle. Neexistujú spoľahlivejšie metódy, ktoré by vylučovali nebezpečné termonukleárne bombardovanie a posielanie nie vždy spoľahlivých sond? Existujú, ale sú opäť veľmi neuveriteľne fantastické a je to nepochopiteľné, keď je to možné.
V západných krajinách sa situácia zhoršuje tým, že žiadna správa neplánuje vesmírne programy na viac ako niekoľko rokov. Všetci sa oprávnene obávajú, že po prechode moci nová administratíva okamžite ukončí drahé programy svojich predchodcov. Nemá teda zmysel ich zakladať. V štátoch ako ČĽR je všetko formálne lepšie. Horizont plánovania je tam posunutý ďaleko do budúcnosti. V praxi však nemajú ani technologické (Čína), ani finančné (Rusko) schopnosti nasadiť tandemové systémy ako HAIV alebo orbitálne laserové polia ako DE-STAR.
A čo USA? A minulý rok sa USA rozhodli nezávisle vytvoriť protimeteoritovú obranu. No samozrejme! Budú ako „Kapitán Amerika“, aby bránili Zem pred nepriateľmi sami! No, podobne ako v hollywoodskych filmoch, aj vy si pamätáte. Výsledok bude „zilch“, ale hlavné je nahlas sa vyhlásiť.
To všetko znamená, že vyššie uvedené projekty sa začnú realizovať až po viacmegatonovom výbuchu nepozorovaného tela v husto obývanej oblasti. Takáto udalosť - ktorá sa všeobecne musí stať skôr alebo neskôr - určite spôsobí ľudské obete.
Až potom môžeme sebavedome čakať politické sankcie za výstavbu obranných systémov proti asteroidom na Západe, prípadne v Rusku.
No, v čistom výsledku - ak niečo, sme hotoví. Správny?