Избежать столкновения с бездной: как мы можем остановить астероид, летящий к Земле

На ранних стадиях формирования Землю буквально беспрерывно осыпало астероидами и разными космическими обломками. Сегодня на нашу планету продолжает падать материал из космоса, но уже в форме микроскопических частиц космической пыли. К счастью, большие астероиды падают на Землю редко. Но порой это все же происходит. Стоит вспомнить метеорит Челябинск, взорвавшийся над городом в феврале 2013 года. Он вошел в атмосферу в 60 раз быстрее скорости звука. Предполагается, что при входе в плотные слои атмосферы это тело было размером около 20 метров в поперечнике, а весило 13 тысяч тонн. Это не так много, но достаточно, чтобы пострадало около двух тысяч человек и было повреждено 20 тысяч зданий.

И опять же, к нашему счастью, более крупные столкновения происходят крайне редко — в масштабах человеческого понимания. Наиболее известное из таких крупных столкновений — 10-километровый объект, из-за которого, судя по всему, 65 миллионов лет назад вымерли динозавры. Но что бы произошло, если бы опасность такого уровня и масштаба угрожала нам сегодня?

NASA работает над регистрацией околоземных объектов, способных влететь во внутреннюю Солнечную систему. Агентство сосредоточено на выявлении тел более одного километра в поперечнике, которые могут представлять угрозу для Земли. В июле 1999 года был замечен астероид 1999 NC43, диаметр которого составлял 2,2 километра. Он считается возможным источником метеорита Челябинск. В ближайшие 150 лет этот астероид не приблизится к Земле и, по сути, не представляет никакой опасности. Но если бы мы обнаружили, что одно из таких тел определенно «нацелено» на столкновение с нашей планетой, — готовы ли мы к предотвращению такой катастрофы?

Это может огорчить любителей научной фантастики, но пока что мы не сможем уничтожить астероид, если только он не очень мал в размерах. Более простой способ разобраться с метеором — изменить его траекторию так, чтобы он пролетел мимо Земли. Эта идея кажется очевидной, не очень дорогой и не требует много времени для реализации. Однако проблема этого способа в том, что объект остается в космосе и через какое-то время может вернуться, представляя новую угрозу всему живому на планете. 

Итак, какие у нас варианты? Во-первых, нам доступны способы, включающие прямой контакт с объектом, например ядерный удар, контролируемые столкновения, прикрепленные ракеты и электромагнитные катапульты. Плюс есть способы, не требующие прямого контакта, вроде ионных лучей, солнечной энергии и гравитационного воздействия. Все из перечисленного представляет собой недоработанные идеи, но мы рассмотрим каждую из них.

Ядерный удар

Ядерный взрыв можно использовать различными способами. Во-первых, с помощью него можно взорвать материал с достаточной мощностью, чтобы слегка изменить угловой момент объекта. Бомбы также можно расположить вблизи с объектом — недостаточно близко, чтобы его повредить, но достаточно близко, чтобы изменить его траекторию.

Контролируемые столкновения

Когда астероид приближается к Земле, можно использовать какой-то из работающих спутников, космических аппаратов или даже специально разработанный зонд для столкновения с летящим к планете каменистым телом. Это еще называют неядерным кинетическим тараном. Пожалуй, это одно из самых подходящих решений, говоря о воздействии на астероид. Более того, Европейское космическое агентство намеревается в 2023 году отправить к двойному астероиду Дидим миссию Asteroid Impact and Deflection Assessment (AIDA) для демонстрации этой технологии.

Прикрепление ракетных двигателей

Возможно, одно из наименее эффективных решений — прикрепить к телу ракетные двигатели и таким образом сдвинуть его в сторону от Земли. Астероид будет лететь на очень высокой скорости, так что чтобы выйти на одну скорость с ним, а затем сесть на него, потребуется очень высокая синхронизация и точные расчеты. Во-вторых, астероиды вращаются так же, как планеты и звезды, поэтому будет невероятно сложно направить ускорители в какую-то определенную сторону.

Электромагнитная катапульта

При помощи электромагнитной катапульты можно постепенно удалять с астероида материал и выбрасывать его в открытый космос. В идеале такая технология постепенно предоставит возможность изменить направление тела. Также высказывались предположения о том, что этот способ лучше всего реализовывать на Луне, где электромагнитная катапульта будет использовать «безграничный» запас материала в качестве «каменных снарядов» для изменения направления астероида.

Ионные лучи

Около астероида можно расположить маленький космический аппарат, который будет непрерывно выстреливать по нему ионными лучами. Воздействие будет слабым, так что в случае использования этой технологии надо подготовиться и начать работу заранее. Преимущество такого аппарата — в его малом размере и легковесности.

Солнечная энергия

Эта технология чем-то напоминает ионный луч. Вблизи Солнца необходимо расположить станцию с зеркалами и линзами, которые смогут фокусировать свет на астероиде. Идея в том, что сконцентрированный солнечный свет сможет оказать достаточное воздействие, чтобы астероид изменил свою траекторию в результате испарения материала с его поверхности.

Гравитационный буксир

Использование гравитации для отражения астероида — наверное, один из самых интересных и амбициозных способов. Так, нужно будет очень близко к астероиду расположить большой, тяжелый и плотный аппарат. По идее, слабое гравитационное воздействие между двумя телами постепенно изменит траекторию астероида, который последует за непилотируемым аппаратом в безопасную для Земли зону. Это займет годы работы, не считая времени, необходимого для создания такого устройства.

Безусловно, по мере развития земных технологий у нас может появиться больше вариантов для решения этой проблемы. Возможно, мы разработаем более продвинутые методы перехвата этих смертельных космических каменных глыб. Если человеческая раса будет достаточно долго жить на Земле, то практически неизбежно, что однажды мы узнаем об огромном астероиде, несущемся прямо к нашей планете.