Беззащитные перед космосом: десятиметровый астероид прошел над Землей незамеченным ниже МКС
По сообщениям NASA, 13 ноября 2020 года астероид 2020 VT4 едва не упал на Землю. Небесное тело прошло над Тихим океаном на высоте менее 400 километров, а это рекорд за всю в историю наблюдений. Ближе подходили только небесные тела, упавшие на нашу планету. Еще в августе этого года рекордным считалось сближение астероида с Землей на 3000 км. Но есть и еще одна причина, почему известие взволновало мировые СМИ и социальные сети: астрономы узнали об этом событии лишь спустя 15 часов после сближения, то есть небесное тело умудрилось подобраться к нашей планете никем не замеченным. Означает ли это, что астероидная опасность сильно недооценивается?
Пятница, 13-е
Рандеву объекта 2020 VT4 с Землей состоялось около 17:20 по Гринвичу. К счастью, ничего страшного не произошло. Астероид действительно опустился ниже орбиты МКС, но она в тот момент находилась в другом месте (над Атлантическим океаном). Надо отметить, что вероятность того, что космическая глыба угодит точно в стометровую станцию, невероятно мала. Разумеется, незваный гость прошел сквозь зону полета геостационарных спутников, но ни один из беспилотных аппаратов также не пострадал.
Астероид 2020 VT4 был открыт не до, а после сближения с Землей: о существовании этого объекта ученые узнали только через 15 часов после его незапланированного визита. Почему?
Дело в том, что этот небесный камень очень мал. Его диаметр оценивается в 5–11 метров. Подобные объекты можно различить в телескоп только в непосредственной близости от Земли. Однако 2020 VT4 приближался к нашей планете со стороны Солнца — подобно тому, как военные летчики атаковали ослепленного врага, зайдя между ним и солнцем. Телескопы для охоты за крошечными тусклыми астероидами было бы бессмысленно направлять на сияющее светило.
Значит ли это, что мы беззащитны перед падением астероидов и даже не узнаем об опасности, пока не станет слишком поздно?
Прежде всего, что случилось бы, если бы 2020 VT4 все-таки упал? Ничего примечательного. По расчетам специалистов, пятиметровые астероиды входят в атмосферу Земли чаще раза в год, а десятиметровые — примерно раз в семь лет (каждый может сам поэкспериментировать с диаметром объекта, воспользовавшись удобным онлайн-калькулятором). Они разрушаются в верхних слоях атмосферы. Поверхности планеты не достигают ни крупные обломки, ни ударная волна. Случайному свидетелю грозит, пожалуй, только опасность умереть от восхищения красивым зрелищем.
Более крупные объекты опаснее, но они и падают значительно реже. Например, астероиды диаметром 20 метров атакуют Землю пару раз в столетие. Последний из них в 2013 году разрушился над Южным Уралом. Это событие породило шутку, что жители Челябинска настолько суровы, что прикуривают от метеорита. Тогда пострадало более 1600 человек, но, к счастью, никто не погиб. Для сравнения: примерно столько человек получают на дорогах страны травмы в результате ДТП в течение трех суток.
Зрелище на миллиард: в Челябинской области упал метеорит
Между тем в истории Земли случались и астероидные катаклизмы геологического масштаба. Последний и самый известный из них произошел около 66 млн лет назад. Тогда объект размером в десятки километров нанес удар по нашей планете, образовав кратер Чикшулуб (или Чиксулуб). Многие палеонтологи связывают с этой катастрофой исчезновение динозавров. Несомненно, что при падении астероида такого размера не поздоровилось бы и человечеству. Однако тела десятикилометрового диаметра падают на Землю раз в несколько десятков миллионов лет, а средний срок существования биологического вида на планете — от одного до 10 млн лет.
Итак, есть частые, но безобидные космические файер-шоу, и есть всепланетные катаклизмы, до ближайшей из которых наш вид, скорее всего, не доживет и сам по себе. Существует, однако, и весьма неприятный промежуточный вариант. Это серьезные катастрофы, происходящие достаточно часто по историческим меркам. Как это бывает, продемонстрировал в 1908 году Тунгусский метеорит. Тогда ударная волна повалила лес на площади 2000 кв. км. Это сопоставимо с последствиями термоядерной бомбардировки. Что, если бы подобное случилось в более густонаселенной местности?
Заметим, что густонаселенной местности на планете не так уж много: 70% земного шара покрыто океаном, более 20% составляют пустыни, включая полярные, а есть еще сибирская тайга, тундры, саванны, горы, тропические леса... Тот факт, что в 2013 году ударная волна все-таки задела город, — невероятное совпадение.
Всеобщий метеоризм: как в интернете шутят на тему челябинского метеорита
Тем не менее к астероидам относятся всерьез на самом высоком уровне. В 2013 году согласно рекомендациям ООН была создана Международная сеть предупреждения об астероидной опасности (IAWN). В нее входят самые разные организации: от космических агентств (в том числе NASA и ESA) до отдельных обсерваторий и научно-исследовательских институтов.
Предполагается, что в случае нависшей угрозы члены IAWN соберут нужную информацию о незваном госте, оповестят органы власти, дадут им рекомендации по дальнейшим действиям и отследят движение объекта в реальном времени. В 2017 году организация провела учения, пользуясь сближением с Землей астероида 2012 TC4.
Ночной дозор
Разумеется, человечество хотело бы узнать об опасности прежде, чем она сама заявит о себе. Поэтому астрономы развернули постоянное наблюдение за небом. Самый масштабный реализованный проект «ночного дозора» — это Программа наблюдения за околоземными объектами NASA (Near-Earth Object Observations Program, или NEOO). Ее цель — сближающиеся с Землей объекты размером от 140 метров. Это в 3,5 раза больше тела, вызвавшего челябинское событие. Такие астероиды падают на Землю примерно раз в 10 000 лет. Упав в густонаселенном районе, подобная глыба может привести к серьезным жертвам и разрушениям.
Изначально целью программы было отследить не менее 90% таких объектов к 2020 году. Эта задача была поставлена перед NASA ни много ни мало федеральным законом, принятым в США в 2005 году.
Кентавры угрожают Земле: описан новый тип планетарных катастроф
Отметим, что бюджет программы стремительно растет: с $3,3 млн в 2008 году до $59 млн в 2019 году. Тем не менее 2020 год уже подходит к концу, а работа далека от завершения.
Как ловцы астероидов отслеживают потенциально опасные тела? В рамках проекта действуют несколько оптических телескопов. В их числе — и система ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System, то есть система последнего предупреждения о столкновении астероида с Землей). Именно «Атласы», хоть и с запозданием, открыли 2020 VT4. Сейчас это дуэт из двух инструментов, вступивших в строй в 2015–2017 годах. В 2018 году NASA выделило дополнительные $3,8 млн на строительство еще двух телескопов. Планируется, что это будет сеть из восьми инструментов, размещенных по всему земному шару.
Используются и инфракрасные телескопы, в частности наземный IRTF и орбитальный NEOWISE. Дело в том, что астероиды лучше видны в инфракрасном диапазоне: там они излучают собственное свечение, а не просто отражают солнечный свет.
Наконец, программа NEOO задействует и радары. В этом качестве используется даже один из крупнейших в мире радиотелескопов Arecibo.
Железный аргумент: как изучение астероидов изменит бизнес в космосе
Каков результат этих титанических усилий? На ноябрь этого года в базу данных проекта внесены сведения более чем о 24 300 объектах. Из них более 9400 имеют размер от 140 метров. Последняя цифра впечатляет, но, по оценкам экспертов, это менее половины всех объектов такого размера, потенциально угрожающих Земле. Это означает, что выполнить программу к 2020 году не удалось, а работы предстоит примерно столько же, сколько сделано.
Если же говорить обо всех телах размером от 10 метров, то их, по некоторым оценкам, в районе Земли должно быть несколько миллионов; 90% из них размерами не превышают челябинский объект.
Что делать, когда мы об этом узнаем?
Предположим, что завтра астрономы объявят: к Земле приближается крупный астероид, столкновение неизбежно. Что можно предпринять?
Самая реалистичная мера — эвакуировать из опасных районов как можно больше людей. Остальные решения пока остаются в стадии концепций. Еще в 2007 году NASA представило Конгрессу США большой доклад о перспективах отслеживания потенциально опасных объектов и воздействия на них. В нем эксперты, в частности, указали, что разносить астероид на куски ядерными зарядами — не лучшая идея. Его обломки, скорее всего, будут достаточно крупными, чтобы по-прежнему представлять угрозу. Впрочем, ядерные взрывы можно попытаться использовать в качестве своеобразного двигателя — чтобы столкнуть объект с опасной траектории.
NASA получила рекордный бюджет, чтобы в 2028 году послать астронавтов к Луне
Перспективной мерой воздействия на астероид был признан толчок основательно разогнанным массивным снарядом. Удар «тупым тяжелым предметом» должен изменить орбиту небесного тела и отвести угрозу от Земли. Эту идею специалисты NASA намерены отработать на астероиде Дидим — вернее, на его спутнике, который неофициально называется Didymoon, то есть «луна Дидима». Размер Дидима — 780 метров, а Дидимуна — 160 метров. Космическое агентство планирует изменить орбиту, по которой Дидимун обращается вокруг Дидима. Это проще, чем изменить траекторию, по которой астероид обходит Солнце, ведь Дидим невелик и слабо притягивает свою луну.
С этой целью в 2021 году будет запущена миссия DART. В 2022 году аппарат врежется в Дидимун на скорости 21 600 км/ч. В результате орбита астероидной луны изменится хотя и не очень сильно, но вполне заметно для наблюдателей. Проектная стоимость этой первой и робкой репетиции составляет $95 млн.
Почему не нужно уничтожать астероиды
Специалисты по-разному относятся к идее защиты Земли от астероидного удара. Но даже самые ярые скептики не отрицают, что тотальная перепись околоземных объектов — важная научная задача, а DART — дерзкий экспериментальный проект. Никогда еще человек не менял своей рукой орбиту природного небесного тела.
Очевидно, что не стоит впадать в панику по поводу каждого очередного сообщения о «потенциально опасном» объекте. Для СМИ словосочетание «потенциально опасный» — повод для броского заголовка, а для специалистов — бюрократическая категория, за представителями которой почти никогда не стоит никакой реальной угрозы. Астрономы используют разные определения потенциально опасного астероида, но они всегда даются с огромным запасом. Подавляющее большинство таких небесных тел никогда не пересекает и геостационарной орбиты, а многие и вовсе находятся дальше Луны.