Стрельба по астероидам, или Для чего нужна планетарная защита

24 ноября NASA запустило в космос первый аппарат планетарной защиты DART. Запуск был произведен при помощи ракеты-носителя Falcon 9 компании SpaceX. Ожидается, что осенью 2022 года аппарат изменит орбиту околоземного астероида путем контролируемого тарана. Это станет первой в истории попыткой изменения траектории астероида. Но зачем это нужно? Неужели Земле угрожает опасное небесное тело, пора готовиться к отражению атаки из космоса?

Найдены и каталогизированы

Столкновения нашей планеты с различными космическими объектами происходят постоянно, на Землю оседают тонны космической пыли. Но вот опасные столкновения — это очень большая редкость: атмосфера планеты достаточно эффективно защищает ее от малых тел Солнечной системы.

"Наша атмосфера задерживает — точнее, разрушает — 95% всех тел до высоты в 22 км. Оставшимся 5% удается пролететь еще 10 км. Фрагменты разрушенных объектов выпадают на Землю, но уже не опасны. Они небольшие, и их кинетическую энергию уже погасил наш "зонтик", — пояснил астроном Леонид Еленин, один из наиболее эффективных российских специалистов, открывающих новые кометы и астероиды. 
События типа падения Тунгусского метеорита случаются достаточно редко — раз в несколько сотен лет. Падения астероидов, подобные тому, которое, по одной из версий, повлекло мел-кайнозойское вымирание, и вовсе происходят раз в 50–70 млн лет. При этом большая часть небольших небесных тел уже обнаружена, их орбиты вычислены и занесены в специальные каталоги. Разве что остаются совсем небольшие случайные объекты или летящие со стороны Солнца (как Челябинский метеорит, упавший 15 февраля 2013 года), которые пока крайне сложно обнаружить при помощи современных телескопов.

То есть я прихожу к выводу, что опасаться небесных тел, находящихся в Солнечной системе, практически нет поводов, по крайней мере на несколько ближайших десятилетий. Но зачем тогда нужны миссии, подобные DART, запущенной сегодня?

Межзвездные гости

Дело в том, что 19 октября 2017 года на основе данных телескопа Pan-STARRS был открыт первый в истории наблюдений межзвездный объект 1I/Оумуамуа, пролетающий через Солнечную систему. Сначала его посчитали кометой, но затем переклассифицировали в астероид. Это вытянутое космическое тело длиной 230 м движется по гиперболической траектории со скоростью 26 км/с и абсолютно точно прилетело к нам из другой звездной системы.

Спустя менее чем через два года, в октябре 2019-го, российским астрономом Геннадием Борисовым была открыта первая межзвездная комета 2I/Borisov. Она тоже, судя по орбите, гость из другой Солнечной системы. Скорее всего, с увеличением возможностей для наблюдения люди будут все чаще сталкиваться с обнаружением таких межзвездных тел. "Есть научные работы, которые, кстати, были написаны еще до этих открытий. В них говорится, что в каждый момент времени внутри Солнечной системы может находиться несколько подобных объектов. Весь вопрос в их обнаружении. Они могут пролетать нашу звездную систему за Юпитером — и тогда при их размере текущими наблюдательными средствами их не обнаружить. С развитием обзорных телескопов будет обнаруживаться все больше таких небесных тел", — считает и Леонид Еленин.

Такие межзвездные посетители — самые опасные из возможных угроз для Земли. Они летят на третьей космической скорости, и, как правило, обнаружить их можно только в самый последний момент. Например, 1I/Оумуамуа был открыт уже на отлетной траектории из нашей системы. И пусть вероятность столкновения чрезвычайно мала, но это не значит, что стоит сидеть сложа руки.

Миссия DART и совместные усилия

Подобная угроза — это вызов для всего человечества: необходимо совместно выработать решение и претворить его в жизнь. Для этого прежде всего требуется серьезное улучшение работы систем обнаружения — нужно наблюдать за возможной опасностью не только с Земли, но и со специальных орбитальных станций. С учетом скорости потенциально опасных тел требуется иметь возможность обнаружить их еще на подлете — за несколько недель или месяцев до момента предполагаемого удара.

При этом у Земли сейчас все еще нет ни одной разработанной и уже опробованной системы парирования межзвездной угрозы. Сперва, думаю, стоит получить опыт использования самого простого метода — кинетического, когда происходит бомбардировка астероида разогнанной до большой скорости болванкой, без боевой части. Именно это и планируется протестировать в рамках миссии DART.

Кинетический перехватчик представляет собой цилиндр с панелями высотой 12,5 м и шириной 2,4 м. При запуске он достигнет массы 670 кг, которая в момент удара составит чуть более 500 кг. Целью для него станет 160-метровый астероид Диморф, который входит в двойную систему (65803) Дидим из семейства Аполлонов и обращается вокруг 750-метрового основного тела.

Не исключено, что указанный метод окажется не очень эффективным, и тогда человечеству придется активнее придумывать другие варианты перехвата космических тел. Внеатмосферный ядерный взрыв неэффективен, поэтому как одна из альтернатив может быть использование элемента заглубляющегося в грунт объекта, а затем производящего разрушающий взрыв изнутри.

В любом случае, работать над вариантами нужно уже сейчас, ведь на разработку и тестирование нужно время, большие усилия объединенного человечества.