Астероїдна небезпека: міфи та реальність

Змiст Вступ Близькоземнi астероїди Про метеоритнi кратери та про iншi наслiдки падiння метеоритiв Лiтература Вступ обертається навколо Сонця по практично коловiй орбiтi, розташованiй мiж орбiтами Марса та Юпiтера. Згiдно з традицiєю, що iснувала тодi, називати новi небеснi свiтила iменами мiфологiчних богiв Дж. Пiаццi назвав планету Церерою (Ceres), на честь богинi — покровительки острова Синилiя. Нiмецький аматор астрономiї Г. Ольберс iз сiчня 1802 р. розпочав систематичнi спостереження цього нового об'єкта Сонячної системи i вже 28 березня поруч iз Церерою вiдкрив ще одне аналогiчне небесне тiло приблизно дев'ятої зоряної величини. Воно дiстало назву Паллада (Pallas). Орбiта нового об'єкта також перебувала мiж орбiтами Марса та Юпiтера, крiм того, вона мiстилася дуже близько вiд орбiти Церери. На пiдставi таких фактiв Г. Ольберс висунув гiпотезу, що цi малi планети є уламками однiєї й тiєї ж великої планети, яка колись iснувала в Сонячнiй системi, проте з якоїсь причини розпалася. Тому вiн приступив до цiлеспрямованого пошуку нових уламкiв, якi мали б таку ж орбiту, i 1807 р. вiдкрив ще одну планету— Весту (Vesta ). Узагалi-то це була четверта мала планета, бо 1804 р. нiмецький астроном К. Л. Гардiнг виявив третю. її назвали Юнона (Juno). Усi чотири щойно вiдкритi планети, на вiдмiну вiд семи вiдомих на той час великих планет, навiть у телескопи здавалися лише свiтлими точками, як зорi. Ось чому вони й дiстали добре вiдому тепер назву "астероїд", що означає "зореподiбний об'єкт". (Astraea), a 1 червня 1847 р. вiн же вiдкрив шостий астероїд. К. Ф. Ґаусс назвав нововиявлений об'єкт Геба (Heba). Того ж 1847 р. американець Дж. Гемд виявив планети Іриду (Iris) i Флору (Flora), а потiм уже практично щорiчно вiдкривали по декiлька астероїдiв. До 1891 р. пiд час вiзуальних спостережень на невеликих телескопах були вiдкритi 322 астероїди. Але шукати їх ставало все важче, бо треба було виявляти дедалi слабшi об'єкти, а для цього потрiбнi все потужнiшi телескопи. З 1890 р. для пошуку малих планет стали застосовувати фотографiю, i вже в 1924 р. загальна кiлькiсть їх перевищила 1000. Тому наслiдувати давнi традицiї, називаючи астероїди iменами давньоримських богинь, ставало все важче. Поступово "мiфологiчний запас" був вичер­паний, i 45-й астероїд назвали вже звичайним жiночим iм'ям — Євгенiя. Пiсля цього серед назв малих планет стали траплятися чоловiчi iмена, прiзвища першовiдкривачiв, вiдомих полiтикiв, знаменитих учених, географiчнi назви, а потiм i прiзвища добрих знайомих, клички улюблених собак, назви океанських пароплавiв, кулiнарних страв i т. iн. Багато астероїдiв ще чекають своєї назви i поки що мають лише порядковий номер у загальному каталозi. Тепер стало традицiєю називати нововiдкритi астероїди iменами видатних людей. Зокрема, 22 серпня 1977 р. астроном Кримської обсерваторiї М. С. Черних вiдкрив астероїд № 4520. З iнiцiативи українських астрономiв 25 квiтня 1994 р. цьому небесному тiловi надали iм'я видатного українського кiномитця й письменника Олександра Довженка. Крiм того, навколо Сонця мандрують малi планети з такими iменами: Цiолковська (№ 1590), Україна (№ 1709), Корольов (№ 1855), Скiфiя (№ 1906), Яцкiв (№ 2728), Жиляєв (№ 14346). Найбiльший з усiх вiдомих на сьогоднi астероїдiв Головного поясу — Церера. Вона має 932 км у дiаметрi, а її маса становить приблизно 25% маси всiх астероїдiв, розташованих в межах орбiти Плутона. Наступнi за величиною астероїди — Паллада (Pallas), Веста та Гiгiя (Hygiea), якi мають дiаметри вiд 400 до 525 км. Дiаметри всiх iнших вiдомих астероїдiв меншi за 340 км (серед них тiльки в 26 астероїдiв дiаметри перевищують 200 км). Можна вважати, що "перепис" найбiльших iз них практично завершений: ми напевно знаємо до 99% астероїдiв, якi мають дiаметри бiльшi, нiж 100 км. Із тих астероїдiв, що мають розмiри 10—100 км, вже описано половину. І виявлено дуже незначну частку астероїдiв з дiаметрами приблизно 1 км: можлива їхня кiлькiсть — до одного мiльйона (!). За оцiнками, загальна маса всiх астероїдiв Сонячної системи менша за масу природного супутника Землi — Мiсяця. Бiльша частина астероїдiв складається iз залiзо-магнiєвих силiкатiв, як i бiльша частина метеоритiв. Проте деякi астероїди складаються iз доволi чистих металiв. Це, наприклад, (16) Психея (Psyche), (21) Лютецiя (Lutetia) i (89) Юлiя (Julia). Про iснування "металевих" астероїдiв говорять i залiзнi метеорити, якi iнколи падають на поверхню Землi. Таким був, наприклад, вiдомий Сiхоте-Алiнський метеорит, який 12 лютого 1947 р. впав в уссурiйськiй тайзi в Приморському краї Росiї: металева брила дiаметром декiлька метрiв i масою майже 1000 т влетiла в атмосферу Землi зi швидкiстю приблизно 15 км/с. С-тип. До нього належать понад 75% вiдомих астероїдiв. Цi вуглецевi астероїди є надзвичайно темнi (альбедо 0. 03—0. 09). Вони "населяють" зовнiшнi зони Головного поясу астероїдiв. М-тип. До нього належить бiльша частина з 8% астероїдiв. Вони яскравi (альбедо 0. 10—0. 18) i складаються практично з чистого залiзонiкелю. Є ще близько десятка iнших рiдкiсних типiв астероїдiв. Найбiльша кiлькiсть астероїдiв розташована в широкому Головному поясi астероїдiв мiж орбiтами Марса та Юпiтера на вiдстанях 2—4 а. о. вiд Сонця. Ще є кiлька пiдгруп, названих за iменем головних астероїдiв у них (Hungarias, Floras, Phocaea, Koronis, Eos, Themis, Cybeles i Hildas). вкрита цятками частина рисунка — це астероїди Головного поясу, а квадратики — це комети. Існують й iншi "пояси", астероїди яких заходять всередину орбiти Меркурiя i виходять у зовнiшню частину Сонячної системи. Розподiл астероїдних орбiт у просторi дуже нерiвномiрний, i пояси не є безперервними. Мiж ними є значнi "просвiти", на iснування яких уперше звернув увагу вчений Д. Кiрквуд 1866 р. З того часу вони мають назву "люки Кiрквуда". АСТЕРО ЇДИ ПОЯСУ КОЙПЕРА 30 серпня 1992 р. був вiдкритий перший астероїд iз так званого поясу Койпера (рис. 2), розташованого на вiдстанях вiд 40 до приблизно 100 а. о., — 1992 QB1. У бе­резнi 2000 р. в поясi Койпера був виявлений ще один об'єкт — 2000 ЕВ173, дiаметр яко­го оцiнювався в 600 км. 28 листопада 2000 р. Роберт Мак-Мiллан зафiксував невiдомий об'єкт 20-ї зоряної величини (його позначили 2000 WR106). Дiаметр цього небесного тiла оцiнюють у 750—1000 км. Потiм практично щомiсячно стали виявляти по кiлька об'єктiв, якi належать до поясу Клипера, iз розмiрами понад 100 км. На сьогоднi їх вiдкрито понад 600. На рис. З зображено найбiльшi з вiдомих об'єктiв поясу Койпера (праворуч) i астероїдiв (лiворуч). "Чорнота" об'єктiв приблизно вiдповiдає їхньому альбедо (для схеми використано як вiдомi, так i гаданi значення цього параметра). "Уранiя" в Берлiнi вiдкрив 433-й астероїд, який пiзнiше назвали Ерос (Eros). Його орбiта не була схожа з жодною вiдомою тодi орбiтою. Невелика за розмiрами, сильно витягнута, лише своєю афелiйною точкою (найдальша вiд Сонця точка елiптичної орбiти астероїда) вона "чiплялася" за пояс астероїдiв. Протягом же бiльшої частини часу астероїд перебував на значнiй вiдстанi вiд поясу, i в своєму перигелiї (найближча до Сонця точка елiптичної орбiти астероїда) "торкався" земної орбiти. У 1932 р. Е. Ж. Дельпорт в Уккльськiй обсерваторiї (Бельгiя) вiдкрив другий астероїд з орбiтою такого ж типу — Амур (Amour). Через декiлька мiсяцiв був вiдкритий Аполлон (Apollos), орбiта якого заходить всередину орбiти Землi та навiть Венери. У 1976 р. були вiдомi вже понад 40 астероїдiв, орбiти котрих дуже близько пiдходили до земної орбiти. Такi астероїди назвали близькоземними. Вони також подiленi на пiдгрупи, кожна з них має назву за iм'ям найбiльшого зi своїх членiв. Ось цi пiдгрупи: 1)афiняни (Athens): головнi пiвосi орбiт астероїдiв — приблизно 1. 0 а. о., i в перигелiї цi об'єкти перебувають на вiдстанi понад 0. 983 а. о. Астероїди названої пiдгрупи пiд час свого руху перетинають орбiту Землi; 2)аполлонцi (Apollos): головнi пiвосi також бiля 1. 0 а. о., їхнi перигелiйнi вiдстанi меншi вiд 1. 017 а. о.; Розрахунки показують, що цей астероїд в афелiї виходить за орбiту Марса, а в перигелiї перетинає орбiту Меркурiя, пiдходячи до Сонця на вiдстань, меншу за 28 млн./ км. У цей час його поверхня настiльки нагрiвається, що починає випромiнювати власне свiтло. Орбiта астероїда Ікар нахилена пiд кутом 23 до площини орбiти Землi i має найбiльший ексцентриситет — 0. 83, тобто його орбiта є найвитягнутiша в Сонячнiй системi. Свiй шлях навколо Сонця астероїд проходить протягом 409 земних дiб. У 1949—1968 pp. Ікар настiльки близько пiдiйшов до Меркурiя, що той своїм гравiтацiйним полем змiнив орбiту астероїда, ще й так, що 1969 р. Ікар, за розрахунками австралiйських учених, мав би впасти в Індiйський океан. Його падiння було б еквiвалентне пiдриву тисячi водневих бомб (!). На щастя, завбачення не справдилось — Ікар пронiсся на вiдстанi 6. 36 млн. км вiд Землi! НАСА оголосило про створення в Інтернетi системи монiторингу астероїдної небезпеки, яка має назву "Sentry" ("Вартовий"). Систему створено для того, щоб полегшити спiлкування мiж ученими в разi виявлення небесних тiл, що мають потенцiйну загрозу для нашої планети. На сьогоднi в такому списку налiчується 44 небеснi тiла. Лише одне з них — 2002 CU11 — має вiдмiнну вiд нуля ймовiрнiсть (за Туринською шкалою) зiткнутися з Землею. Усi iншi можуть нести небезпеку тiльки за певних умов (таких, наприклад, як раптова змiна орбiти). Об'єкт 2002 CU11 був вiдкритий 7 лютого 2002 р. за допомогою автоматизованої системи спостереження LINEAR. Дiаметр малої планети — 760 м. Протягом 2043—2096 pp. Земля матиме аж сiм "рандеву" з названим астероїдом, при цьому вiдстань мiж двома небесними тiлами буде варiюватися вiд 0. 52 до 1. 26 земного дiаметра (6. 5—16 тис. км). За попереднiми розрахунками, найнебезпечнiшою ситуацiя буде 31 серпня 2049 p., коли вiдстань стане мiнiмальною. АСТЕРОЇДНА НЕБЕЗПЕКА: МІФ ЧИ РЕАЛЬНІСТЬ? а деякi проникають навiть усередину орбiти Меркурiя. Звичайно, iмовiрнiсть зiткнення з Землею того чи iншого космiчного тiла малих розмiрiв iснує, але вона здебiльшого дуже мала. Пiд час входу метеороїдного тiла в земну атмосферу вiдбувається багато цiкавих явищ. Швидкiсть будь-якого космiчного тiла завжди перевищує 11. 2 км/с i може досягати в земних околицях 40 км/с (причому напрямок її довiльний). Лiнiйна швидкiсть Землi пiд час руху навколо Сонця в середньому становить 30 км/с, тому максимальна швидкiсть зiткнення метеороїда з земною атмосферою може досягати приблизно 70 км/с (на зустрiчних траєкторiях). Спочатку тiло вступає у взаємодiю з дуже розрiдженою верхньою атмосферою Землi, де вiдстанi мiж молекулами газу бiльшi вiд їхнього дiаметpa. Очевидно, ця взаємодiя практично не впливає на швидкiсть i стан досить масивного тiла. Але якщо маса метеороїда порiвнянна з масою молекули чи на 2—3 порядки бiльша за масу молекули, то вiн може повнiстю загальмуватися вже у верхнiх шарах атмосфери i буде повiльно падати пiд дiєю ваги на земну поверхню. Виявляється, що таким чином, тобто у виглядi пилу, на Землю випадає левова пайка твердої космiчної речовини. Пiдраховано, що на Землю щодня надходить вiд 100 до 1000 т позаземної речовини, але тiльки 1% вiд цiєї кiлькостi — великi уламки, що змогли долетiти до земної поверхнi. Таким чином, щодня на Землю падає вiд 1 до 10 ( ! ). Але падають вони в рiзних мiсцях i здебiльшого там, де людина їх не бачить (океан, тайга i т. п.). Якщо маса тiла не дуже велика, то його швидкiсть зменшується доти, доки сила опору повiтря зрiвняється з силою ваги i почнеться його майже вертикальне падiння зi швидкiстю 50—150 м/с. З такими швидкостями на Землю впала бiльша частина метеоритiв. Якщо метеороїд має велику масу, то вiн не встигає нi згорiти, нi сильно загальмуватися i тому зiштовхується з поверхнею Землi, маючи космiчну швидкiсть. У цьому разi вiдбувається вибух, викликаний переходом великої кiнетичної енергiї тiла в теплову, механiчну й iншi види енергiї, а на земнiй поверхнi утворюється вибуховий кратер. У результатi значна частина метеорита й земної поверхнi плавиться i випаровується. З-помiж усiх астероїдiв спостерiгачi видiлили категорiю мiнi-планет, якi рано чи пiзно можуть з'явитися дуже близько бiля Землi. Згiдно з розрахунками, серед них є приблизно 2100 тiл розмiром понад 1 км i близько 400 тисяч — з поперечником понад 100 м. Першi в разi зiткнення можуть призвести до глобального катаклiзму, другi — до локального, схожого з Тунгуським. На жаль, визначено орбiти лише для 7% великих астероїдiв i для 0. 1% (!) малих з цiєї величезної кiлькостi небезпечних мiнi-планет. Причому навiть вiдомi шляхи космiчних "бомб" можуть цiлком змiнитися пiд дiєю тяжiння iнших тiл. Передбачається, що вiдносно великий астероїд, схожий на той, що винищив динозаврiв, улучає в Землю один раз у мiльйон рокiв, а зiткнення з каменем завбiльшки з десяток метрiв буває один раз у сторiччя. Але слiд визнати, що навiть у минулому столiттi така закономiрнiсть порушувалася кiлька разiв! Так, 14 червня 1968 р. астероїд Ікар пройшов за 7 млн км вiд нас, це вже тривожне зближення. У 1937 р. астероїд Гермес "пiдкрався" на 800 тис. км — усього двi вiдстанi вiд Землi до Мiсяця! На думку астронома Кейптаунської обсерваторiї Г. Вуда, Гермес "спiзнився" для прямого зiткнення всього на 5. 5 год. Ще ближче пролетiла навеснi 1989 р. безiменна стометрова брила, якої було б досить, щоб зробити глибоку западину на мiсцi, наприклад, Нью-Йорка. Цей астероїд з'явиться знову 2015 р. астероїд, шо може зiштовхнутися з Землею 2880 р. (!) з iмовiрнiстю 1:300. Монiторинг уже вiдомих астероїдiв дозволяє астрономам заздалегiдь визначити, який з них становить потенцiйну небезпеку для Землi. У липнi 2002 р. вченi повiдомили про виявлення небезпечного астероїда, якому дали позначення 2002 NT7. Як розрахували його спостерiгачi, якщо не почати попереджувальних заходiв, то 1 лютого 2019 р. в земну атмосферу нiбито вторгнеться "небесний камiнь" дiаметром близько 2 км, рухаючись зi швидкiстю 28 км/с, i зiтре цiлий материк, а може й бiльше. Чи слiд панiкувати у цiй ситуацiї? Навряд. По-перше, настiльки точно розрахувати орбiту астероїда (або комети) просто неможливо, а тим бiльше передбачити його зiткнення з Землею через 17 рокiв! По-друге, а чи є NT7 новим астероїдом? Уважають, що цей астероїд уже давно вiдомий i вже зближався з Землею на початку 80-х pp. минулого сторiччя. Однак уже наступного, 2003, року в нього з'явився гiдний конкурент — астероїд з кодовою назвою 2003 QQ47. Його "побачення" з нашою планетою астрономи Державного агентства Великої Британiї з вивчення ближнього космосу (автори вiдкриття) призначили на 21 березня 2014 р. Таким чином, глобальна катастрофа може вiдбутися за п'ять рокiв до намiченого строку. Що вiдомо про новачка? За своїми розмiрами (дiаметр його бiля 1 км) астероїд приблизно вдесятеро менший вiд того, котрий 65 млн. рокiв тому мiг призвести до загибелi динозаврiв. Проте сила його удару об земну поверхню може знищити все живе на одному з континентiв. Імовiрнiсть зустрiчi Землi з ним астероїдом на перший погляд невелика — усього 1 шанс з 909 000, однак за мiжнародною Туринською шкалою астероїдної небезпеки вiн має оцiнку в шiсть балiв з десяти можливих. Ще жодного разу протягом усiх спостережень за космосом жоден об'єкт не мав такої високої оцiнки за "тривожною" шкалою. Тому траєкторiю польоту астероїда, що рухається зi швидкiстю близько 35 км/с, постiйно спостерiгають. Цiлком можливо, що пiсля бiльш скрупульозних астрономiчних розрахункiв iмовiрнiсть зiткнення небезпечного космiчного незнайомця з Землею значно зменшиться. 8 жовтня 2003 р. американськi астрономи повiдомили, що наприкiнцi вересня 2003 р. вони виявили маленький астероїд (позначення 2003 SQ222), який "зумiв пiдiбратися" дуже близько до Землi. Якби вiн вибухнув у верхнiх шарах атмосфери нашої планети, нiчого серйозного б не вiдбулося. Проте об'єкт установив своєрiдний рекорд: 27 вересня вiн пролетiв на вiдстанi всього 88 тис. км вiд Землi, що становить близько чвертi вiдстанi до Мiсяця. За попереднiми оцiнками, дiаметр астероїда становив близько 10 м. З 1994 р. астрономи не бачили нiчого подiбного, утiм, такi об'єкти (навiть розмiром з невеликий будинок) нерiдко просто не вдається побачити. ПРО МЕТЕОРИТНІ КРАТЕРИ ТА ПРО ІНШІ НАСЛІДКИ ПАДІННЯ МЕТЕОРИТІВ з них перевищують 200 км. Один iз кратерiв, що найкраще збереглися (через вiдносно "молодий" вiк), є Каньйон Диявола (штат Аризона, США). Його дiаметр— 1240 м, глибина— 170 м (рис. 5). У 1906 р. геолог Д. Барринджер довiв, що цей кратер має ударне походження. Пiд час дослiджень кратера виявили близько 12 т метеоритної речовини та встановили, що вiн виник унаслiдок падiння на Землю приблизно 50 тис. рокiв тому залiзонiкелевого метеорита розмiром близько 60 м. На земнiй поверхнi практично не залишилося древнiх кратерiв з розмiром менше за 1 км. сучасного ракетно-ядерного арсеналу. Наслiдком страшної зустрiчi деякi дослiдники вважають кратер Чихсулуб (Chicxulub) дiаметром близько 170 км на пiвостровi Юкатан (Мексика). Три чвертi живих iстот, що населяли Землю, загинули пiд час цiєї катастрофи. Вiд холоду та голоду вимерли динозаври, лiтаючi ящери; у морях зникло багато риб i молюскiв. Такими були наслiдки зустрiчi з астероїдом розмiром кiлька кiлометрiв i масою 1 тис. млрд. тонн. На думку американського геолога Л. Альвареса, астероїд був багатий на iридiй: власне, незвичайно великий вмiст цього рiдкого металу в крейдяних шарах i навiв учених на думку про удар з космосу. Нiмецький учений М. Вiссiнг iз точнiстю, властивою його народу, повiдомляє, що астероїд масою в 2000 млрд. тонн упав опiвднi 5 червня 8499 р. до н. е. Зiткнення вiдбулося в районi Бермудських островiв. Окрiм того, що загинула перша земна цивiлiзацiя, на Пiвночi також загинули мамонти й iншi представники тогочасної фауни. У нас в Українi, у Вiнницькiй областi, мiльйони рокiв тому астероїд залишив западину завглибшки 700 м i дiаметром 7 км. Нинi воно закрито шарами грунту, сховано полями та лiсами. Це так званий Іллiнецький кратер. У 1973 р. геологiчне та петрографiчне вивчення цього кратера дало змогу дiагностувати його породи й походження. В. Л. Масайтiс (Ленiнград) й А. А. Вальтер з Інституту геологiї НАН України показали, що цей кратер утворився 430 млн. рокiв тому внаслiдок падiння астероїда великих розмiрiв. БАГАТОЕШЕЛОНОВАНОЇ СИСТЕМИ ЗАХИСТУ ЗЕМЛІ ВІД АСТЕРОЇДНОЇ НЕБЕЗПЕКИ зiткнення з Землею — 1:1500 протягом ста рокiв. Якби ця комета впала на Землю, то ефект вiд падiння дорiвнював би вибуху одного мiльйона водневих бомб, кожна потужнiстю 1 Мт. Вибух однiєї ядерної бомби з еквiвалентом у 40 Мт уже може зруйнувати велике мiсто. Існують, наприклад, гiпотези, що зiткнення з гiгантським астероїдом спричинило те, що вiд Землi вiдiрвався осколок, з якого утворився Мiсяць, а в мiсцi зiткнення виник Тихий океан. Ученi роздiляють астероїди за силою впливу на рiзнi класи. —Астероїди типу Тунгуського метеорита викликають руйнування, якi вiдповiдають вибуху ядерної бомби в 40 Мт, що може зруйнувати велике мiсто. Вибух такого метеорита в густонаселених районах планети може в наш час призвести до загибелi 10— 100 тисяч осiб. Таких астероїдiв на небезпечно близькiй вiд Землi вiдстанi може iснува­ти близько одного мiльйона. Імовiрнiсть зiткнення їх з нашою планетою становить приблизно один разу 100—1000 рокiв. —Астероїди дiаметром 1 км пiд час зiткнення видiляють енергiї у тисячу разiв бiльше, нiж у разi Тунгуської катастрофи, а характер i масштаби руйнувань будуть нагадувати вибухи "Санторiа" i "Кракатау", викликанi астероїдами дiаметром 0. 3—0. 5 км. Перший з них знищив мiнойську цивiлiзацiю, тодi загинуло практично все населення навколишнiх островiв, зокрема острова Крит. На його береги пiсля вибуху впали морськi хвилi висотою понад 200 м. Падiння астероїдiв таких розмiрiв у районах Землi з великою кiлькiстю населення в наш час призвело б до загибелi 1 — 10 млн. осiб. За розрахунками, iмовiрнiсть зiткнення з таким астероїдом — один раз у 10 000—100 000 рокiв. —Астероїди дiаметром близько 10 км можуть видiлити енергiю в 10 млн. разiв бiльшу, нiж Тунгуський метеорит. Прикладом зiткнення Землi з таким астероїдом є катастрофа, що ввiйшла в iсторiю за назвою "Великий потоп". Уважається, що вона вiдбулася 11 тис. рокiв тому i викликала загибель Атлантиди та швидке охолодження атмосфери, як пiд час ядерної зими. Падiння такого астероїда на Землю призвело б до загибелi 10% усього людства та до зникнення багатьох видiв тварин i рослин. Можлива частота таких зiткнень становить один раз у 1 — 10 млн. рокiв. рокiв. Очевидно, що таке зiткнення викликає глобальну катастрофу. —Говорити про зiткнення з астероїдом, дiаметр якого становить приблизно 1000 км, безглуздо, бо в разi такого "контакту" планета Земля просто розвалиться. з чотирьох ешелонiв захисту: засоби, розмiщенi на Землi (четвертий ешелон) та в навколоземному космiчному просторi аж до стацiонарної орбiти (третiй ешелон), i засоби, розташованi в далекому космосi (перший i другий ешелони). На сьогоднi пропонується створити перший ешелон захисту на базi спецiальних засобiв, розташованих в околицях так званих сонячних точок лiбрацiї (це точки, що випереджають Землю i вiдстають вiд неї на 60 пiд час руху планети по орбiтi), i другий ешелон — на базi засобiв, розташованих на Мiсяцi та в околицях точок лiбрацiї системи Земля—Мiсяць. До складу всiх ешелонiв захисту пропонується включити засоби далекого виявлення небезпечних космiчних об'єктiв та визначення їхнiх траєкторiй; засоби впливу на цi об'єкти, щоб змiнювати параметри їхнього руху й руйнувати їх; а також засоби забезпечення їхнього функцiонування та керування для прицiльного застосування. Цю багатоешелоновану систему захисту Землi вiд астероїдної небезпеки можна вважати системою першого етапу, розрахованою на захист Землi вiд космiчних об'єктiв, розмiри яких не бiльшi нiж 50—100 м, бо ймовiрнiсть зiткнень Землi з такими об'єктами в ближчому майбутньому є найвищою. "Астрофiзика", пропонує побудувати оптико-електронний комплекс, спроможний виявити космiчнi тiла, розмiри яких бiльшi за 20 м i якi перемiщуються вiдносно Землi зi швидкiстю близько 70 км/с. Такий комплекс має включати в себе мережу з 10—12 наземних станцiй, розташованих у районi екватора й оснащених телескопами дiаметром приблизно 2 м. Щоб спостерiгати й у напрямках, близьких до напрямку на Сонце, передбачається доповнити комплекс також космiчними телескопами. Але виявити небезпечний об'єкт i з потрiбною точнiстю визначити його траєкторiю — це ще не все. Треба вмiти захищатися вiд удару чи хоча би мiнiмiзу­вати його наслiдки. Тепер розглядаються три основнi принципи вiдбивання кометно-астероiдної небезпеки. Це: 1)вiдхилення об'єкта, що загрожує, з орбiти зустрiчi з Землею, 2)екранування Землi вiд зiткнення з таким об'єктом, 3)знищення цього об'єкта. Найпростiший спосiб вiдхилити невелике тiло — завдати йому удару за допомогою спецiального космiчного апарата. Якщо, наприклад, об'єкт дiаметром близько 100 м рухається по орбiтi з перигеєм 0. 9 а. о. i апогеєм 4. 0 а. о. та лежить у площинi орбiти Землi, то апарат-ударник масою 100 т пiд час зiткнення надасть йому додаткову швидкiсть усього 0. 25 м/с. Щоб розвести об'єкт i Землю на мiльйон кiлометрiв, удар треба нанести аж за дев'ять з половиною рокiв, тобто за три повнi оберти навколо Сонця, до передбачуваного моменту зiткнення. Для бiльших об'єктiв застосовувати цей спосiб навряд чи доцiльно взагалi через неприйнятно велику масу космiчного апарата. Невеликий астероїд розмiром у кiлька десяткiв метрiв можна вивести з траєкторiї за допомогою спецiального буксирувальника, який можна застосовувати й у мирних цiлях — транспортувати невеликi астероїди, щоб в подальшому використовувати їх як джерело сировини для космiчної iндустрiї, яку людству, рано чи пiзно, доведеться створювати. Тому буксирувальник можна вважати транспортною системою подвiйного призначення. Однак на таких буксирувальниках слiд мати до 500—600 т палива. І зовсiм iнша рiч, коли виникає потреба захищатися вiд астероїда, виявленого вже на траєкторiї зустрiчi, наприклад, за десять дiб. Чи реально боротися з такими об'єктами? Припустiмо, небезпечний об'єкт виявлено на вiдстанi 135 млн. км за 30 дiб до зустрiчi з Землею. Нехай, щоб запобiгти прямому зiткненню, слiд вiдхилити його траєкторiю на 7000 км (це трохи бiльше за радiус Землi). Тодi у разi найсприятливiшого взаємного розташування орбiт треба надати об'єкту швидкiсть близько 10 м/с. Простий розрахунок за вiдомою формулою Цiолковського показує, що для цього буде потрiбно 2000 т такої робочої речовини, як водень, за умови, що швидкiсть витiкання газiв iз сопла становить 10 км/с (такого типу двигуни вже перебувають у стадiї розроблення), а маса астероїда — 2 млн т. Гiпотетичний сферичний бак для зберiгання водню матиме дiаметр 16 м. Виведення в космос 2 тис. т корисного навантаження за допомогою сучасних (на початок 2006 р.) засобiв доставки вантажiв означає 20 стартiв ракетоносiя типу "Енергiя". Таким чином, про практичне використання таких надпотужних буксирувальникiв для вiдвернення астероїдної небезпеки говорити ще зарано. "апарата-диверсанта", що доставить на астероїд ядерний заряд, вибух якого приведе до спрямованого викиду маси астероїда та певної змiни траєкторiї. Ураховуючи наведенi вище вихiднi данi, треба викинути приблизно 2. 8% загальної маси астероїда зi швидкiстю близько 1000 м/с. Найперспективнiшим здається використання ядерних вибухiв для вiдхилення траєкторiї об'єктiв дiаметром понад 1 км. При цьому заряд не обов'язково доставляти безпосередньо на поверхню астероїда: розрахунки показують, що могутнiй пiдрив навiть поруч з таким небесним тiлом призведе до сильного локального нагрiвання його поверхнi, випаровування, дроблення та викидання речовини з поверхневого шару, у результатi чого в об'єкта збiльшиться швидкiсть в протилежному напрямку. На мiжнароднiй науковiй конференцiї, що проходила в Євпаторiї у вереснi 2000 p., був запропонований ще один досить цiкавий пiдхiд до розв'язання проблеми. Суть його полягає в тому, щоб "пофарбувати" потенцiйно небезпечний астероїд дзеркальною фарбою i тодi сонячне свiтло своїм тиском зрушить його з орбiти. Зрозумiло, що фарбувати треба не ту брилу, яка вже мчиться до Землi, а ту, яка тiльки пiдозрюється щодо небезпеки через багато-багато повних обертiв навколо Сонця. Розрахунки показують, на жаль, що навiть для об'єкта дiаметром усього 10 м вiдхилення таким способом на потрiбну вiдстань забере бiля 20 тисяч рокiв. А от, наприклад, за допомогою "сонячного вiтрила" площею 400 тис. кв. м, установленого на об'єктi дiаметром 5 м, можна змiнити несприятливу траєкторiю протягом приблизно двох рокiв. Так що описаний метод можна застосувати, щоб превентивно розчищати космiчний простiр вiд малих тiл, що становлять загрозу для Землi. Ще один пiдхiд до проблеми захисту Землi вiд небезпечних космiчних об'єктiв — це екранування планети вiд зiткнення. За допомогою могутнього буксирувальника на шляху небезпечного об'єкта ставлять перешкоду — астероїд менших розмiрiв. Тодi траєкторiя першого тiла змiниться внаслiдок набутого пiд час зiткнення iмпульсу. Цей метод "космiчного бiльярду" може виправдати себе у разi протидiї небезпечним об'єктам розмiром у сотнi метрiв. Звичайно, такiй операцiї мають передувати найретельнiшi балiстичнi розрахунки, причому треба мати можливiсть робити їх у найкоротшi термiни. Наступний пiдхiд може мати на увазi знищення небезпечних космiчних об'єктiв чи роздроблення їх на такi фрагменти, наслiдки зiткнення з якими будуть менш катастрофiчними. Створення такої системи, звичайно, буде пов'язане з великими труднощами. Адже перехопити треба не лiтак, не супутник i навiть не боєголовку, а набагато мiцнiший i масивнiший об'єкт, швидкiсть якого вiдносно Землi може досягати 72 км/с! Розрахунки показують, що поверхневим ядерним вибухом потужнiстю 1 Мт можна знищити астероїд дiаметром 500 м; для астероїда дiаметром не бiльше, нiж 1 км, уже доведеться застосувати заглиблений вибух тiєї ж потужностi. Зважаючи на сучаснi технiчнi можливостi, маса перехоплювача не може перевищувати 20 т, тому потужнiсть вибухового пристрою буде не бiльша вiд 100 Мт, а максимальний дiаметр об'єкта, який треба перехопити, буде в межах 3—5 км (!). Однак у наш час виведення в космос ядер­ної зброї заборонено мiжнародними угодами. Можна розглянути i варiант використання енергiї кiнетичного удару для руйнування небезпечного астероїда, але в цьому разi, маючи ту ж масу перехоплювача й ту ж швидкiсть зiткнення (приблизно 30 км/с), можливо зруйнувати лише тiло дiаметром до 50 м. Теоретично можливi й iншi способи руйнування космiчних тiл, але реалiзацiя їх поки що видається занадто сумнiвною. Наприклад, про лазери в найближчий час навряд чи можна говорити серйозно, адже їхня реальна потужнiсть поки що дуже далека вiд того, що хотiлося б мати. Навiть базуючись на орбiтi, сучасний випромiнювач нав­ряд чи буде в змозi вразити цiль бiльшу, нiж середнiй супутник. Те ж саме стосується й плазмових генераторiв, випромiнювачiв надвисокої частоти та iншої "екзотики". Один з найбiльш пророблених на сьогоднi проектiв запропонувало Науково-виробниче об'єднання iм. С. О. Лавочкiна. У ньому основними структурними пiдроздiлами системи захисту Землi є наземно-космiчна служба виявлення, космiчна служба пе­рехоплення та наземний комплекс керування. Сама система має два ешелони — далеко­го й ближнього, чи оперативного, перехоплення. Ешелон далекого перехоплення призначений для протидiї великим, ранiше виявленим об'єктам (розмiрами понад 1 км), зiткнення яких з Землею може бути передбачене за мiсяцi й навiть роки. Оскiльки перехоплення таких тiл треба здiйснювати на значнiй вiдстанi, а схема перельоту до об'єкта здебiльшого така ж, як i схеми польоту до iнших планет, то перехоплювач доцiльно створювати на базi вже наявних мiжпланетних космiчних станцiй, використовуючи вiдпрацьованi на них технiчнi рiшення. Ешелон ближнього перехоплення призначений для боротьби з небезпечними об'єктами в навколоземному просторi. Згiдно з проектом на Землi на бойовому чергуваннi постiйно перебуватимуть ракети-носiї з апаратами-перехоплювачами i навiгацiйною апаратурою (для високоточного визначення параметрiв орбiти i фiзичних характеристик космiчного тiла). Апарат-навiгатор стартує з деяким випередженням вiдносно перехоплювача i, проходячи поблизу цiлi, передає вiдомостi про об'єкт у наземний комплекс керування, де на їх основi уточнюють схему перехоплення, а потiм передають на борт перехоплювача вiдповiднi команди. Як носiй пропонується використовувати росiйську конверсiйну ракету, створену на базi МБР СС-18. 1. Астрономiчний Календар на 2007 рiк (видання ГАО АН України).