Защита Земли от опасных космических камней может потребовать некоторого насилия астероида над астероидом. Исследователи предлагают добавить новую стрелу в наш колчан с планетарной защитой: направлять небольшие «хорошие» околоземные астероиды (NEA, Near-Earth Asteroids) в большие и опасные, устроив своеобразный бильярд с очень высокими ставками.

Эта идея не так безумна, как может показаться, говорят ее создатели. «Пройдет некоторое время, прежде чем мы сможем это сделать, но, я думаю, это сработает», — сказал Дэвид Данхэм, главный инженер-проектировщик миссии в аризонской компании KinetX Aerospace.

Космический тир

Земля вращается вокруг Солнца словно в тире, разделяя пространство с миллионами околоземных астероидов. Эти космические скалы регулярно врезаются в нашу планету, о чем миру напомнили 15 февраля 2013 года. В тот день над Челябинском в небе взорвался метеорит, вызвавший мощную ударную волну, которая разбила тысячи окон в зданиях города. Около 1500 человек получили ранения, по большей части от осколков битого стекла.

Ученые считают, что Челябинский метеорит был всего лишь 20 метров в длину. И есть много гораздо больших — и, следовательно, более опасных — космических скал, курсирующих в темных глубинах космоса, подавляющее большинство из которых невидимо и неописано. 

Например, на сегодняшний день обнаружена и отслежена только треть околоземных астероидов с габаритами не менее 140 метров, сообщили официальные лица НАСА. Этот пробел в знаниях немного огорчает: вероятность того, что Земля столкнется с таким большим астероидом в ближайшие 100 лет, составляет 1 процент, говорит Данэм — и это сравнимо с вероятностью того, что вы (или я, или кто-либо) умрете в автокатастрофе. Хотя есть и некоторые хорошие новости: ученые в НАСА считают, что они нашли более 90 процентов околоземных астероидов, которые способны положить конец нашей цивилизации, если они столкнутся с Землей. И ни один из этих монстров не представляет угрозы в обозримом будущем.

Но нам не следует просто сидеть и ждать конца света. На самом деле, ученые и инженеры во всем мире работают над тем, чтобы убрать Землю из-под прицела астероидов. Наиболее сенсационной стала ядерная стратегия, получившая известность благодаря фильму «Армагеддон» 1998 года. Но реальная версия этой технологии, конечно же, будет полностью полагаться на роботизированные космические корабли, а не на благородных самоотверженных шахтеров. 

А если серьезно — исследователи рассматривают ядерное оружие как последнюю надежду, и использоваться оно будет лишь тогда, когда астероид достаточно велик и был обнаружен настолько поздно, что никакой другой метод не сработает. В конце концов, взрыв астероида создаст много осколков, и некоторые их них могут быть достаточно крупными, чтобы нанести вред Земле. 

Если время на нашей стороне — у нас есть годы, или, в идеале, десятилетия — мы могли бы использовать «кинетические толкачи», запустив одним или несколькими (не ядерными) космическими кораблями в угрожающий нам астероид, чтобы сбить его с курса. Также, по словам исследователей, мы могли бы использовать метод «гравитационного буксира», который заключается в запуске зонда, чтобы тот летел вместе с опасным астероидом. В конце концов, скромное гравитационное влияние этого космического корабля подтолкнет камень к нужной траектории.

А еще есть идея устроить бильярд астероидами:


Борьба камней

Эта концепция, которую Данэм изложил в своем выступлении в НАСА, в целом представляет собой расширенную версию метода кинетического удара. Она включает в себя запуск роботизированного космического корабля к небольшому околоземному астероиду — 10 метров в ширину или около того. Зонд приземлится и закрепится на астероиде, а затем запустит свои двигатели, чтобы провести гравитационный маневр вокруг Земли. В качестве альтернативы, по словам Данэма, зонд может «подцепить» валун с более крупного астероида, а затем улететь с ним.

В дальнейшем, увеличивая скорость и меняя траекторию полета, комбо из космического корабля и астероида направится к опасному объекту. Когда такая конструкция приблизится к своей цели, зонд уточнит свой курс, используя бортовые дальномеры, а также отражатели и транспондеры, предварительно размещенные на большой и опасной космической скале.

По словам Данэма, столкновение, когда оно произойдет, будет гораздо более мощным и эффективным, чем если бы оно было вызвано просто космическим кораблем, как в случае классического кинетического удара. В конце концов, астероид — это дополнительная масса и импульс, а они при столкновении точно не помешают. Рассмотрим, например, метеорит Мбози, упавший в Танзании и обнаруженный учеными в 1930 году. Он имеет длину всего 3 метра, но вот весит зато целых 16 тонн — поднять такую полезную нагрузку с Земли было бы нетривиальной задачей.

Существует достаточное количество маленьких астероидов, летающих по соседству с Землей, чтобы сделать эту стратегию реальной возможностью, говорит Данэм. Действительно, расчеты, которые он выполнил вместе с Натаном Эйсмонтом из Института космических исследований РАН и коллегами, свидетельствуют о том, что человечество могло бы на самом деле поймать дюжину или около того таких близлежащих астероидов и направить их на орбиты удержания, после чего эти космические снаряды могут быть «активированы» по мере необходимости.

«Итак, у нас будет целая куча камней, которых можно будет бросить в любой астероид, приближающийся к нам», — сказал Данэм. Он также добавил, что этот астероидный арсенал может быть особенно полезен для борьбы с долгопериодическими кометами, которые проводят большую часть своей жизни в темных глубинах внешней части Солнечной системы, поэтому их очень трудно найти и отслеживать.

Идея захвата астероидов имеет применения и за пределами планетарной обороны, говорит Данэм: предварительно расположенные на определенных орбитах космические скалы могут служить привлекательными целями для разведывательных работ миссий с экипажем. Действительно, НАСА разрабатывало такой план до прошлого года, пока администрация Трампа не отменила исследования агентства по перенаправлению астероидов.



Данэм подчеркнул, что концепция астероидного бильярда должна быть изучена гораздо более подробно, прежде чем она может быть полностью реализована. Он хотел бы, чтобы технология была сначала продемонстрирована на безопасном для Земли астероиде, ссылаясь на предложенную НАСА миссию Двойного астероидного перенаправления (DART) в качестве иллюстративного примера.

Если все пойдет по плану, то космический корабль миссии DART размером с холодильник врежется со скоростью около 6 км/с в меньшую часть двойного астероида Дидим (размером около 150 метров) в октябре 2022 года — это позволит пронаблюдать, как изменится траектория этого двойного тела, и верны ли были математические расчеты новой траектории. В любом случае, происходить это будет на расстоянии более 1 млн км от Земли, так что нам это точно не грозит.