Армагеддон рядом

Ученые и инженеры из США под руководством астрофизика Филипа Любина (Калифорнийский университет в Санта-Барбаре) опубликовали на сайте arXiv.org препринт под названием «Направляемые энергетические миссии для планетарной защиты». В статье подробно описан проект, реализация которого позволит обезопасить Землю в ситуации вроде той, что показана в фильме «Армагеддон», то есть предотвратить столкновение нашей планеты с астероидом. Исследования по программе DE-STAR (Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation) выполняются при поддержке НАСА.

Земля постоянно сталкивается с астероидами. Большинство из них сгорает в атмосфере, небольшие осколки некоторых достигают поверхности планеты. Локальную катастрофу могут вызвать астероиды размером до километра, глобальную — диаметром от нескольких километров. По оценкам, астероиды первого типа падают на Землю раз в несколько десятков тысяч лет, второго — не чаще одного раза в несколько десятков миллионов лет. Наибольшую опасность для Земли представляют астероиды, относящиеся к группам Апполон (около шести тысяч небесных тел) и Атон (менее тысячи), пересекающие траекторию движения планеты с внешней (первые) и внутренней (вторые) стороны их орбиты.

Один из самых молодых, крупных и хорошо сохранившихся артефактов столкновения Земли с астероидом — Аризонский кратер (США). В диаметре он достигает 1,2 километра, в глубину — 170 метров. Кратер опоясывает обод высотой 45 метров, а в центре — холм высотой 240 метров. При падении метеорита высвободилось в восемь тысяч раз больше энергии, чем при взрыве атомной бомбы в Хиросиме. Столкновение произошло около 50 тысяч лет назад. Метеорит диаметром порядка 50 метров врезался в земную поверхность со скоростью примерно 13 километров в секунду. Если бы такой объект упал сегодня на любой город с многомиллионным населением, катастрофа (локальная) была бы неизбежна.

Любин предлагает решение, позволяющее избежать таких (локальных, но не глобальных) катастроф. На потенциально опасные объекты (ПОО), к которым относятся прежде всего астероиды, предполагается воздействовать излучением массива лазеров. В результате траектория полета небесного тела меняется, и столкновение не происходит. Используется механизм лазерной абляции — вещество удаляется с поверхности тела испарением или сублимацией за счет разогрева. Утекающая с небесного тела в одну сторону материя создает реактивную тягу, толкающую астероид в противоположном направлении.

Станция DE-STARLITE с системой DE-STAR-0 (в представлении художника)

Изображение: deepspace.ucsb.edu

Предлагаемый проект называется DE-STARLITE и представляет собой модификацию программы DE-STAR (Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation), поддерживаемой Институтом передовых исследований НАСА. В отличие от DE-STAR, подробно уже описанной «Лентой.ру» в связи с разрабатываемой командой Любина концепцией миссии по отправке небольшой автоматической станции к альфе Центавра, DE-STARLITE предполагает использование гораздо менее мощных лазеров, действующих не с поверхности планеты или околоземной траектории, а в непосредственной близости от астероида (нескольких километрах и более).

Корабль DE-STARLITE доставит к астероиду массив лазеров системы DE-STAR-0 мощностью от ста киловатт (самой слабой из семейства DE-STAR). Разрабатываемая командой Любина система не выходит, по словам ее создателей, за рамки технических и конструкторских ограничений, накладываемых НАСА на ARM (Asteroid Redirect Mission). Концептуально корабль устроен следующим образом. Спереди центральная часть аппарата образована фазированной антенной решеткой диаметром до 4,5 метра (примерно такой же диаметр корабля в сложенном состоянии). Сзади и по бокам — ионными двигателя, по сторонам — пара радиаторов (сверху и снизу) и фотоэлектрические батареи (справа и слева). В головной обтекатель ракеты-носителя панели и радиаторы устанавливаются в сложенном состоянии. Панели развертываются из передней части корабля, радиаторы — из задней.

В опубликованной работе рассматриваются солнечные панели американской компании Orbital ATK. Их аналог (предыдущего поколения) был установлен на марсианском посадочном модуле Phoenix. Диаметр панелей равен 15 метрам, мощность — по 50 киловатт. Коэффициент полезного действия — 35 процентов (и, по оценкам Любина, 50 процентов через пять лет). Лазерной фазированной антенной решетки достаточно для разогрева поверхности небесного тела до 2,7 тысячи градусов Цельсия и начала абляции. В минимальной версии (с диаметром решетки в один метр) система позволяет с расстояния десяти километров получить на астероиде лазерное пятно диаметром десять сантиметров.

Корректировка траектории астероида (в представлении художника)

Изображение: Q. Zhang

Увеличение размеров решетки (при сохранении расстояния между станцией и астероидом) потребует большего числа элементов и даст пятно большей площади. Всего в решетке диаметром два метра 19 элементов, каждый из которых развивает мощность до трех киловатт. Радиатор z-образной формы раскладывается в 18 сегментов площадью 4,8 квадратных метра каждый. Радиаторные панели будут вращаться вокруг своей оси и располагаться перпендикулярно к диску Солнца. Модульный характер системы DE-STAR-0 позволяет масштабировать корабль DE-STARLITE до необходимых мощностей и размеров. В частности, пара солнечных панелей диаметром 30 метров способна развивать мощность до мегаватта. Возможные ограничения связаны с дороговизной массива лазеров и пусковых услуг.

Корабль DE-STARLITE предполагается запускать при помощи стандартной ракеты-носителя, работающей на жидком топливе, а транспортировку к ПОО осуществлять посредством ионных двигателей, которые также будут задействованы в маневрировании станции вблизи небесного тела. Ученые и инженеры отмечают, что возможности американских и европейских ракет Atlas V 551, Ariane V и Delta IV Heavy, а также строящихся Falcon Heavy и SLS (Space Launch System), позволяют запустить миссию уже сегодня. Российские тяжелые ракеты «Протон-М» и «Ангара-А5» Любин в своей работе не рассматривал. Исследователи оценили стоимость американских пусковых услуг для вывода на орбиту корабля DE-STARLITE.

На направленное разрушение и отклонение траектории астероида типа (99942) Апофис (в диаметре достигающего 325 метров) на расстояние двух земных радиусов может уйти 15 лет при мощности лазерной системы DE-STARLITE в сто киловатт (с коэффициентом полезного действия 35 процентов). Чтобы добиться того же за пять лет, потребуется мощность в 870 киловатт. Впервые обнаруженный в 2003 году ПОО испугал ученых: расчеты показывали высокую вероятность того, что в в 2036 году он столкнется с Землей. Современные данные снизили эту вероятность в сотни тысяч раз.
Предложенный Любином метод работает в случае своевременного обнаружения ПОО, что случается пока крайне редко (особенно при наблюдении наземными средствами). Ежегодно НАСА обнаруживает около 1,5 тысячи околоземных объектов. В настоящее время агентство концентрирует свои усилия на поиске более мелких астероидов диаметром менее 90 метров. В НАСА полагают, что удалось обнаружить примерно 90 процентов небесных тел размерами более 90 метров в поперечнике. Большинство новых околоземных объектов выявляется менее за чем 15 дней до их сближения с Землей. Столкновение крупного астероида с планетой — лишь вопрос времени. Скорее всего, практическую задачу избавления от этой угрозы придется решать следующим поколениям землян. Однако уже сейчас разумно прекратить игру в рулетку и начать принимать какие-то меры для ликвидации астероидно-кометной опасности.

Newsland.ru

Комментарии пользователей:
Еще никто не комментировал. Вы будете первым!

А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Другие новости раздела:
В пятницу рядом с Землей пролетел 30-метровый астероид | Конец света в новостях
Астероид размером около 30 метров пролетит рядом с Землей - на расстоянии около 88 тысяч километров - в пятницу, 12 октября, сообщает Центр малых планет Международного астрономического союза. Небесное тело, получившее обозначение 2012 TC4, было впервые замечено 4 октября ..
2012-10-8
3003
0
Гигантский астероид пролетит рядом с Землей в сочельник | Конец света в новостях
Гигантский астероид 2003 SD220 (163899) пролетит рядом с Землей в сочельник 24 декабря. Небесное тело пройдет на расстоянии 11 миллионов километров, что в 28 раз больше расстояния до Луны. Увидеть астероид невооруженным глазом будет невозможно, сообщает Gizmodo.Исследователи предполагают, что небесное тело ..
2015-12-15
620
Возникший из ниоткуда гигантский астероид пролетит рядом с Землей в Хеллоуин | Конец света в новостях
Специалистам из НАСА удалось обнаружить гигантский астероид, который пролетит в непосредственной близости от Земли 31 октября. Небесное тело, получившее название 2015 TB145, было обнаружено с помощью располагающейся на Гавайях автоматической системы Pan-STARRS. Об этом сообщает Gizmag.Исследователи отметили, ..
2015-10-21
669
Физики зафиксировали излучение черной дыры | Конец света в новостях
Группа итальянских ученых в лабораторных условиях получила излучение черной дыры, впервые предсказанное физиком Стивом Хокингом в 1974 году. Согласно существующим представлениям, Вселенная заполнена постоянно рождающимися парами частиц и античастиц. Вскоре после рождения они аннигилируют друг ..
2010-09-30
5005
0
Американский астронавт заснял НЛО рядом с МКС | Конец света в новостях
Международной космической станцией (МКС) заинтересовались инопланетяне?Астронавт Рональд Гаран (Ron Garan) - американский член экипажа Международной космической станции (МКС) - снимал по заказу НАСА ураган Айрин (Irene), приближающийся к Нью-Йорку. Съемку вел сквозь иллюминатор 26 августа - через ..
2011-09-1
4398
1
За сутки рядом с Землей пролетят два астероида | Конец света в новостях
Ещё два астероида пролетят рядом с Землёй в среду и четверг - помимо астероида 2010 RF12, который сблизится с нашей планетой на дистанцию лишь в два раза больше, чем высота геостационарной орбиты, уже через пару часов планету минует другой астероид - 2010 RX30, ..
2010-09-8
6260
2
Curiosity прислал снимки марсианских холмов | Конец света в новостях
Марсоход Curiosity прислал на Землю новые снимки поверхности Марса. Фотографии были получены с помощью 100 мм телеобъектива и 34 мм широкоугольного объектива инструмента Mastcam. Аппарат сфотографировал нижний склон расположенной рядом горы Шарп. На снимках хорошо видно, что гора имеет ..
2012-09-23
5067
0
Рядом с Землей пролетел двойной астероид | Конец света в новостях
Ученые НАСА получили подтверждение того, что жизнь на нашу планету была занесена из космоса Витамин В3, он же ниацин, он же никотиновая кислота - белый кристаллический порошок без запаха, слабокислого вкуса. Недавно это вещество, которое считается одним из "кирпичиков жизни", было обнаружено в метеоритах. ..
2015-08-05
1032
Пирокинез – самовозгорание человека изнутри | Конец света в новостях
Это явление известно людям еще с древних времен. Установлено, что во время пирокинеза температура пламени достигала 3000 градусов. Однако находящиеся рядом с жертвой легковоспламеняющиеся материалы, как правило, оставались нетронутыми. 1905 год. В Англии в одном доме нашли обугленные тела двух ..
2012-12-17
8483
4
Через два часа вплотную с Землей пролетит астероид | Конец света в новостях
Небольшой астероид диаметром несколько метров пролетит в 20:45 по московскому времени совсем рядом с Землей, сообщает сайт обсерватории ISON-NM. "Астероид 2011 CQ1 был открыт обзором "Каталина" несколько часов назад", - говорится в сообщении. По данным астрономов, в 20:45 по московскому времени ..
2011-02-4
17602
35
Солнце в буквальном смысле улыбнулось Земле | Конец света в новостях
Пятна, образованные магнитными полями, сложились в огромную улыбку размером с весь солнечный диск. Поэтически настроенные астрономы утверждают, что в этих глазах действительно можно утонуть, ведь каждый из них в четыре раза больше Земли. А судя по выражению "лица" и широко ..
2010-12-11
3915
6
NASA отправляет миссию на Марс | Конец света в новостях
Следующий марсоход NASA, который осенью отправится на поверхность Марса, прибыл во Флориду после перелета через всю страну, чтобы пройти итоговые испытания. К месту подготовки к старту корабль Curiosity («Любопытство») был доставлен с Западного побережья США на борту грузового реактивного ..
2011-06-27
5629
3
На этой неделе мимо Земли пронесется крупный астероид | Конец света в новостях
Астероид диаметром 22 метра на этой неделе пронесется вблизи Земли. Опасность столкновения исключена: расстояние до космического тела в самой близкой к нашей планете точке движения составит 359 тысяч км. Это эквивалентно девяти десятым расстояния до Луны, передает ИТАР-ТАСС. Приближение астероида ..
2010-04-11
8791
2
Адронный коллайдер способен притянуть астероид к Земле | Конец света в новостях
Мы готовы представить вам новую теорию заговора от Blood Moon Prophesy, по их мнению, магнитное поле, образующееся при работе Большого адронного коллайдера, способно притянуть астероид к Земле и спровоцировать настоящий Армагеддон, пишет сайт mirror.co.uk. Теоретики обеспокоены физическими аномалиями и порождением ..
2015-09-22
766
Астероид 2012 KP24 пролетит рядом с Землей | Конец света в новостях
Астрономы американской обсерватории Маунт-Леммон открыли новый астероид, который в понедельник, 28 мая, пролетит на расстоянии 56 тысяч километров от Земли, сообщает Центр малых планет Международного астрономического союза,сообщают РИА Новости. Впервые астероид, получивший обозначение 2012 KP24, был обнаружен 23 мая. ..
2012-05-26
5445
0