Как защитить человека и планету от метеорита

Обновлено: 04.11.2026

Защита Земли от космогенных катастроф связана с двумя фундаментальными проблемами, без решения которых активное противодействие невозможно. В материале даны прогноз и классификация катастроф, а также способы защиты от метеоритов и комет.

Способы защиты от метеоритов и комет

Исследователи занимающиеся изучением задач, связанных с защитой Земли от космогенных катастроф, сталкиваются с двумя фундаментальными проблемами, без решения которых разработка активных средств противодействия невозможна в принципе. Первая проблема связана с отсутствием твердых данных по физико-химическим и механическим свойствам околоземных объектов (ОЗО), несущих Земле потенциальную угрозу. В свою очередь решение первой проблемы невозможно без решения еще более фундаментальной проблемы - происхождения малых тел Солнечной системы. На сегодня неизвестно представляют ли ОЗО груду щебня или слабосвязанных обломков, сложены ли они твердыми скальными, осадочными или пористыми породами, являются ли ОЗО загрязненным льдом или замороженным комом грязи и т.д. Положение еще более усугубляется, если принять во внимание, что часть ОЗО, возможно, если не все, являются не астероидами, а представляют собой "спящие" или "выгоревшие кометные ядра", т.е. потерявшие летучие компоненты (лед, смерзшиеся газы), "маскирующиеся" по внешним признакам под астероиды. Короче говоря, налицо полная неясность последствий применения к таким телам активных средств противодействия.

Причина такого положения кроется в недооценке наукой важности проведения космических исследований малых тел Солнечной системы. Все усилия космонавтики с самого ее рождения были направлены на изучение околоземного пространства, Луны, планет и их спутников, межпланетной среды, Солнца, звезд и галактик. И вот в результате такой научной политики мы сегодня оказались совершенно беззащитными перед лицом грозной опасности, исходящей из Космоса, несмотря на впечатляющие достижения космонавтики и наличия целого Монблана ракетно-ядерного оружия.

Однако, ученые в последнее время, по-видимому, прозрели. Если проанализировать программы НАСА и ЕКА по исследованию Солнечной системы, то явно наблюдается тенденция по наращиванию темпа изучения малых тел.

Проблема активного воздействия на кометы

Неясность с природой комет, приведшая к полному параличу разработок средств активного воздействия на опасные кометы, еще ранее породила ряд проблем, над которыми давно и пока безуспешно ломают головы ученые Аналогичная ситуация с Тунгусским метеоритом. Скоро ему уже "стукнет" 100 лет, но что упало -- остается полной загадкой. И это, несмотря на чудовищный объем проведенных исследований, кстати, породивших около сотни гипотез. . Так какое же отношение все эти исследования имеют к защите Земли от космогенных катастроф? Самое, что ни на есть непосредственное и даже можно сказать - определяющее. Результаты исследования кометного вещества, дают возможность совершенно с иных позиций рассмотреть некоторые события в истории и Земли и проблему защиты Земли от космогенных катастроф.

Последняя глобальная космогенная катастрофа в истории Земли.

Теперь, на основе развиваемой концепции, результатов исследований последствий падения на Землю космических тел, проведенных Вычислительным Центром (ВЦ) РАН и некоторых данных по Тунгусской катастрофе, вырисовывается наиболее вероятный сценарий космогенной катастрофы среднего масштаба, с которой рано или поздно обязательно столкнется цивилизация.

Первые три ночи после падения Тунгусского метеорита в Европе и западной части Азии были на редкость светлыми, можно было даже читать газету. Предложенные гипотезы, объясняющие этот феномен, так или иначе, видят первопричину в кометной пыли, выпавшей на атмосферу. Частицы пыли стали центрами конденсации паров в высотных слоях атмосферы, а образовавшиеся капли переотражали лучи Солнца, находящегося в эти дни неглубоко за горизонтом. Было также зафиксировано, что в последующие месяцы погода в Европе была дождливая и средняя температура понизилась на 0,3 градуса.

Результаты расчетов, проведенных в ВЦ РАН, показывают, что падение даже небольших, от 200м в диаметре, тел (диаметр Тунгусского метеорита оценивается в ~50м) приводит к серьезной запыленности атмосферы, после чего в течение нескольких дней происходит резкое падение температуры воздуха до минусовых значений, даже в летнее время. Кроме того, резко увеличивается количество осадков. Вымывание пыли из атмосферы длится ~1 месяц. С увеличением размера падающих тел эти возмущения атмосферы, будут пропорционально возрастать. Положение может еще более усугубиться, из-за дополнительной запыленности высотных слоев атмосферы, в результате сброса там пылевой оболочки ядра кометы.

Падение космических тел и его последствия

Так, можно констатировать, что падение космических тел на Землю, запускает механизм, который по суммарной энергетике воздействия на атмосферу и гидросферу на много порядков превысит кинетическую энергию упавшего тела. Пыль воздушными течениями разнесется по атмосфере и станет экранировать поступления солнечной радиации к земной поверхности. В тоже время она не мешает инфракрасному излучению беспрепятственно уходить в космическое пространство с этой поверхности, что в свою очередь приведет к выхолаживанию тропосферы. Так как воды мирового океана еще не остыли, интенсифицируются процессы тепломассобмена между холодной сушей и еще теплым океаном, что вызовет резкое увеличение количества осадков, бурь, смерчей и тайфунов.

Приведенные выше рассуждения преследуют вполне определенную цель - показать, что падения, даже небольших кометных ядер в любую точку земного шара, не оставляющих даже кратеров на Земле, приводит к резкому, кратковременному изменению климата и катастрофическим наводнениям в некоторых районах земного шара.

В тоже время, в большинстве оценок ущерба от столкновений учитывается причиненный ущерб только непосредственно в месте падения космического тела, а это уводит нас от действительности. Такая оценка действует успокаивающе, так как площади с высокой плотностью населения составляют незначительную часть земной поверхности.

Как же защититься от этих вполне реальных напастей. Для начала необходимо как минимум знать, какие тела нам угрожают, какими свойствами они обладают, откуда приходит угроза. Предложенная концепция позволяет дать научно обоснованные ответы на эти вопросы. И хотя она, разработанная, кстати, на основе классической теории извержения комет, идет вразрез с общепринятыми взглядами на эти проблемы, но так как эти проблемы пока еще не решены, концепция имеет право на существование.

Исследования ветерана КБ "Салют"

Дмитриев Е.В., ныне ветеран КБ "Салют" ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, проводит исследования ключевых проблем космогонии. По вопросу о защите Земли от космогенных катастроф предложил стратегическую концепцию по защите Земли от опасных эруптивных комет и считает их основными виновниками космических катастроф Земли. В соавторстве провел исследования ключевых проблем защиты Земли от опасных космических объектов (ОКО), разработал тактику ближнего перехвата ОКО, предложил сублимационный способ увода опасных комет, предложил порядок действий по Гражданской защите в случае надвигающейся космической опасности и т.п.

Есть все основания попробовать варианты решения означенных задач, руководствуясь следующими положениями.

1) Основными виновниками космогенных катастроф Земли являются исключительно кометы. Астероиды, пересекающие земную орбиту, являются ни чем иным, как "погасшими" или "выгоревшими" кометными ядрами, маскирующимися под астероиды. Астероиды Главного пояса имеют очень устойчивые орбиты, о чем говорит древний возраст метеоритов ~4,5 млрд. лет, а падающие на Землю метеориты, как уже давно доказано, являются осколками астероидов.

2) Кометы образуются внутри Солнечной системы, путем извержения (выброса) материи из систем планет-гигантов, они имеют небольшой срок жизни и малый возраст. Вопросы, с каких конкретно небесных тел происходит выброс комет, и каков механизм выброса, остаются пока открытыми.

3) Кометы состоят из материнских пород тектитов и субтектитов и представляют собой сцементированный смерзшимися газами и водным льдом конгломерат осадочных и изверженных пород с включениями никелистого железа. Они обладают высокой пористостью и имеют малую прочность.

Стратегия защиты Земли от таких комет в следующем: в качестве первоочередной задачи нужно установить в системах планет-гигантов дозорные зонды, способные фиксировать начало выброса кометных ядер, что позволит заведомо знать минимальное располагаемое время на отражение опасных комет. Начинать нужно с системы Юпитера, которая, судя по внушительному семейству ее короткопериодических комет, обладает наибольшей эруптивной активностью. Самое простое, что можно предложить на первом этапе создания системы защиты Земли, это дооборудовать уже существующие стартовые комплексы, с которых запускаются межпланетные космические аппараты. В связи с отсутствием жесткого ограничения на время, необходимое для подготовки к пуску ракеты-носителя с перехватчиком комет, даже в случае первого сближения с Землей только что родившейся кометы, достаточно будет иметь в составе этих стартовых комплексов несколько комплектов перехватчиков и периодически обновляемых ракетоносителей. Количество комплектов уточняется в процессе разработки проекта. В дальнейшем следует создать специализированный противокометный ракетно-космический комплекс (ПК РКК) Алимов Р., Дмитриев Е., Яковлев В. Космические катастрофы; надеяться на лучшее, готовиться к худшему // Гражданская защита. 1996. № 1. С. 90 - 92. .

Как отклонить опасную комету

Каким же образом заставить обнаруженную опасную комету свернуть с рокового пути? Для этого случая уже имеется способ, предложенный совместно ЦНИИМАШ на международной конференции по защите Земли, состоявшейся в г. Снежинске, 1994 г. Согласно законам небесной механики любое воздействие на комету должно изменить параметры ее орбиты. Задача состоит в том, чтобы это воздействие не разрушило ее ядро и в тоже время быть достаточным для обеспечения гарантированного пролета мимо Земли. Наиболее вероятно, что атаку на комету придется осуществлять на пересекающихся орбитах, на высоких относительных скоростях, достигающих нескольких десятков км/c. Поэтому наиболее легко реализуемый является надповерхностный ядерный взрыв. Рекомендуемая мощность боеприпаса 10-20 Мт. К сожалению, какой-либо разумной альтернативы ядерному заряду, пока не просматривается. В результате такого взрыва, с поверхности кометного ядра сносится ее корка и ядро получает небольшой импульс. Далее, под действием солнечной радиации должен резко усилиться сублимационный реактивный эффект, который создаст небольшую, но постоянно действующую тягу и комета начнет сходить с опасной орбиты.

Конечно, одного такого воздействия на комету будет явно недостаточно. Основная задача - не дать образовываться поверхностной корке, препятствующей процессу сублимации. Поэтому предполагается последовательные пуски нескольких перехватчиков. В зависимости от массы кометы их число может достигать нескольких десятков. Для повышения эффективности каждый перехватчик является навигатором для идущего следом. Такая тактика отражения комет обеспечит последовательные мягкие воздействия на ядро, периодическое обнажение внутренних пород, что в свою очередь позволит получить максимальную отдачу от сублимационного реактивного эффекта. Такая же тактика должна быть применена и для околоземных объектов, являющихся, согласно предложенной концепции, ни чем иным, как неактивными кометными ядрами, которые по своим оптическим характеристикам практически не отличаются от астероидов.

Открытие опасных космических тел

Развитие высоких технологий позволило астрономам открыть половину из наиболее опасных космических тел километрового диапазона, блуждающих в космосе. Космическая техника позволит нам противостоять не очень крупным объектам (порядка 50 - 500 метров) с помощью ядерных устройств. Речь идет не о военных зарядах, а о специальных устройствах, которые позволят разбить и рассыпать в пыль опасные метеориты. Мы надеемся, что более крупные опасные тела астрономы смогут открыть заранее, и у нас будет достаточно времени, чтобы изучить их поведение и попытаться изменить траекторию, чтобы отвлечь катастрофу от Земли.

Согласно, концепции системы планетарной защиты "Цитадель". "В первую очередь, опасный объект надо обнаружить. Для этого необходимо организовать единую глобальную систему контроля космического пространства и ряд региональных центров перехвата опасных объектов, например, в России и Америке, в странах с необходимым арсеналом защиты. После обнаружения опасного тела заработают все службы наблюдения на Земле, а информация будет обрабатываться в специально созданном центре планетарной защиты, где ученые вычислят место падения, объем предварительного разрушения и выработают рекомендации для правительства. После этой работы взлетят космические аппараты, сначала для разведки и определения параметров траектории, размеров, формы и прочих характеристик угрожающего объекта. Затем полетит аппарат-перехватчик с ядерным зарядом, который разрушит тело или изменит его траекторию. Создание системы оперативного перехвата позволит заранее обнаружить более крупные объекты и сосредоточить усилия региональных служб на борьбе с угрозой. Мы можем защититься, но наши возможности не безграничны, и от очень больших объектов, к сожалению, мы спрятаться не сможем, даже если соберем все имеющиеся на планете ядерные заряды. Поэтому, не такой утопичной кажется мысль о создании "Ноева ковчега" на Луне, чтобы спасти человечество..." В.А. Симоненко (зам. науч. рук. РФЯЦ-ВНИИТФ им. акад.

Осознание астероидной опасности

Проблема астероидной опасности стала осознаваться с 80-х гг. при открытии астероидов, пролетающих мимо Земли и после расчетов последствий "ядерной" зимы.

Изучение орбит малых тел Солнечной системы (комет и астероидов), падение на Юпитер кометы Шумейкера-Леви в 1994 г. свидетельствуют о том, что вероятность столкновения Земли с подобного рода объектами значительно выше, чем это предполагалось ранее. По последним оценкам вероятность столкновения с 50-метровым объектом составляет 1 раз в столетие. Опасное сближение Земли с астероидом Таутатис имело место в декабре 1992 г., когда астероид вошел, по некоторым оценкам, в сферу гравитационного поля Земли. Глобальную катастрофу, грозящую гибелью цивилизации, способна вызвать только космогенная катастрофа -- столкновение с крупным астероидом или кометой, так как здесь нет ограничения по энергии.

(Теория катастроф) (Л.В. КОНСТАНТИНОВСКАЯ)

Глава. прогноз катастроф

До 20-го века падение космического вещества на Землю считали вымыслом. Но в дальнейшем космическими искусственными спутниками на Земле были обнаружены астроблемы ("звездные раны"), которые заставили ученых пересмотреть свои взгляды. Так родилась "Теория катастроф".

Рис. Астроблемы России

Прогнозами астероидной опасности начали заниматься в 70-е годы 20 века, и в настоящее время заняты многие ученые мира и России в том числе. Но целенаправленно этими работами занимаются только 6 обсерваторий: три в Австралии, две в США (одна из них в Аризоне) и одна в Европе. Более же ста обсерваторий в мире наблюдают эти объекты разрозненно. Сейчас НАСА проводит оперативную инвентаризацию всех космических странников, выясняет их траекторию и возможные влияния на них со стороны космическими объектами. По последним подсчетам специалистов НАСА в самой Солнечной системе и на ближайших подступах к ней насчитывается несколько тысяч метеоритов размером более 1 км, и чьи траектории время от времени пересекают траекторию движения Земли.

С 1995 года в России доказана возможность обнаружения метеороидов метрового и декаметрового размера не только во время их пролета сквозь земную атмосферу, но и задолго до подлета к Земле.

По поводу современной космической опасности мнения ученых разделились. Одни считают, что Солнечная система сейчас находится в длительном (исчисляемом миллионами лет) минимуме активности "кометных осадков". Другие утверждают, что современная эпоха характеризуется как интервал интенсивного кратерообразования от падения космического вещества, который еще может продлиться порядка миллиона лет, и, следовательно, представления о метеоритной опасности и разработки программ борьбы с ней являются актуальными.

Т.Вальчук (ИЗМИ РАН) смотрит на эту проблему более оптимистически. Она считает, что большие астероиды и кометы можно обнаружить современными мощными телескопами еще задолго - за несколько десятков лет до их приближения к Солнцу и Земле. При обнаружении таких объектов, несколько раз определяются их координаты, вычисляются траектории и становится ясным - как будут двигаться эти объекты в дальнейшем; их изучают и ведут постепенно. Правда, говорит Вальчук, эти расчеты иногда не оправдываются. Поэтому заблаговременное обнаружение этих космических тел и точные расчеты их траекторий являются одними из первейших задач астрономии.

Мнение Зайцева об обнаружении астероида

По мнению А.В.Зайцева (НПО им.Лавочкина, Россия), если приближающийся к Земле астероид определить заранее, то катастрофу возможно предотвратить, но если астероид имеет диаметр менее 41 км. Расчеты показали, что если обнаружить большой объект не за несколько десятков лет, а всего за несколько лет до его сближения с Землей, то практически его уже не остановить, и катастрофу предотвратить не удастся, так как мы не успеем принять соответствующие меры.

Астероиды до 1 км. обнаружить заранее пока сложно, и они порой пролетают мимо Земли незамеченными. В настоящее время мы можем обнаружить астероид размерами менее 5 км. за 2-3 года, более мелкий - за месяц - полгода до его сближения с Землей. Поэтому наиболее актуальной проблемой сейчас является усовершенствование телескопов. А также объединение усилий всех астрономов мира по защите Земли от астероидной опасности.

Статистика катастроф. Бомбардировка Земли крупными космическими объектами происходила, но не непрерывно, а сравнительно небольшими порциями. Статистика столкновений Земли с крупными астероидами показала, что бомбардировки метеоритами Земли имели периодический характер (Альварес, Мюллер, 1984; Девис и др., 1984; Дархейм, Реймолд, 1987; Сепкоски, 1984; Шумейкер, Вольф, 1984; Баренбаум, 1994; Симоненко, 1985; Афанасьев, 1994). Они происходили с периодом близко к 30 млн. лет. Эти авторы указывают и на цикл в 250 млн. лет. Есть и более продолжительные циклы, например, 700 миллионов лет, когда происходит просто атака Земли такими крупными объектами.

За последние 200 млн. лет вся Земля испытывала не менее 1000 столкновений с довольно крупными метеоритами. Начала почти всех геологических периодов и эпох связаны с одновременным появлением ударных кратеров диаметрами свыше 20 км. Это соответствует падению астероида диаметром 1,5 км со скоростью 20 км/с. Что вызывало гибель значительной части биоты. В это время происходит глобальная перестройка лика Земли.

Периоды бомбардировок и затишья

Но после этого события наступают времена затишья (застоя). Последняя такая бомбардировка происходила согласно геологическим данным примерно 66 миллионов лет тому назад ("Конец света"). Поэтому есть основание предполагать, что в ближайшие 130 миллионов лет нам подобная глобальная катастрофа не грозит.

Американский астрофизик Д.Хилс приводит данные о том, что бывали периоды, когда кометы падали на поверхность Земли с промежутками 2000 лет.

Согласно статистике столкновение их с Землей может происходить с периодом: для малых объектов - раз в 100 лет; для крупных астероидов и комет диаметром 20 км - раз в 4 млрд. лет (В.И.Фельдман, МГУ). Подобное по расчетам Афанасьева (МГОУ) должно было случиться 12 тыс. лет тому назад (±22 тыс. лет) Проф. Афанасьев, проведя расчеты, указывает, что "не позже чем через 6,6 тысяч лет с вероятностью 68 процентов на Землю упадет крупный болид (астероид). При этом сформируется астроблема с диаметром примерно равным 20-60 км. Произойдет существенное изменение органического мира".

Если же учесть, что все приведенные выше случаи произошли только над поверхностью суши, то число таких событий для всей поверхности Земли должно быть увеличено втрое. Так, можно достаточно уверенно утверждать, что столкновения с астероидами размером от нескольких до десятков метров происходят, в среднем, каждые 10 лет.

Российские и американские космические Системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН) ежегодно регистрируют около десятка входов в атмосферу Земли достаточно крупных объектов, которые взрываются на высотах в несколько десятков километров над ее поверхностью. За период с 1975 по 1992 годы СПРН США зарегистрировано 126 подобных взрывов, мощность которых в ряде случаев достигала 1 мегатонны.

В настоящее время падение небольших метеоритов (и астероидов) на Землю явление не редкое. Например, за 2 года и 2 месяца (с 1994 по 1996 год) зарегистрировано 51 такое событие. А в 1872 году на Землю выпал метеорный дождь. Есть научные данные, говорящие за то, что на Земле было не менее 10 кометных ливней. Это говорит о том, что эти соударения не столь уж эпизодичны и редки в геологической истории нашей планеты.

Метеориты, выпадающие за сутки

За сутки на Землю выпадает несколько сот тонн метеоритов. Масса некоторых достигает значительных величин (нескольких десятков тонн - примерно диаметром с футбольный мяч). Раз в 100 лет - диаметром в дом. Раз в миллион лет - огромный, создающий катастрофу на Земле.

99% всех астероидов сгорают в атмосфере Земли, если их диаметр менее 20 см. На Землю падают метеориты с диаметром более 20 см, и если их скорости небольшие.

Расчеты НАСА показывают, что вероятность погибнуть человеку от падения астероидов в 6 раз ниже, чем от автомобильной катастрофы или торнадо.

Будущие сближения астероидов с Землей . Следует учитывать и то, что количество небесных тел имеющих поперечник более одного километра, движущихся по траекториям пересекающим орбиту Земли, относительно невелико, и это приводит к их редким столкновениям с Землей (в среднем один раз в несколько сотен тысяч или десятков миллионов лет). Количество же астероидов размером 50-100 метров, пересекающих орбиту Земли, составляет около двух миллионов. И поэтому такие объекты сталкиваются с Землей значительно чаще.

Расчеты показывают, что в ближайшие 100 лет столкновение с ближайшими 200 астероидами (для которых просчитаны орбиты) не предвидится. Что же касается 9800 астероидов (из 10000 ближайших), то их падение на Землю предвидеть пока трудно.

До 2010 года около Земли пройдут 107 зарегистрированных астероидов.

В таб. "Ближайшие прохождения астероидов около Земли" показаны даты сближения Земли с известными астероидами до 2100 года. В этот период на Земле возможны катастрофы.

Таб. Ближайшие прохождения астероидов около Земли

Ближайшие пролёты астероидов

Как видно из таблицы наиболее близкий пролет астероида от Земли будет в 2028, 2069 и 2086 годах. А самый крупный астероид (диаметр 6 км) пройдет около Земли в 2058 году.

Прогноз возможной даты (месяца) катастрофы. Опасные крупные астероиды могут находиться в направлении постоянных метеорных потоков, которые ежегодно проходит Земля. Поэтому разумнее всего начинать регулярный поиск опасных комет и астероидов в направлениях на радианты известных метеорных потоков в период их максимальной активности. Эта идея принадлежит группе российских сотрудников ИНАСАН и впервые была высказана в сентябре 1994 года на конференции в г. Снежинске, а затем в Санкт-Петербурге.

Максимум постоянных метеорных потоков на Земле происходит в определенные и известные дни. Обычно это: 4-6 января, 15-28 февраля, 22 апреля, 4-6 мая, 11 июня, 25-28 июня, 20 июля, 5 августа, 12 августа, 11-13 августа, 20 августа, 8-9 октября, 20-22 октября, 3 ноября, 13 ноября, 17 ноября, 13 декабря, 21 декабря. Соответственно, можно ожидать падения крупных объектов именно в эти периоды.

Также выделяют 6 основных областей направлений потока метеорных тел (малых метеорных роев) на Землю:

v близкие к направлению на Солнце ;

v противоположные к направлению на Солнце - этот антисолнечный поток метеорных тел наиболее мощный, он более чем вдвое интенсивнее по сравнению со всеми другими;

v два направления близки к полюсам эклиптики ;

v два направления расположены симметрично по отношению к плоскости эклиптики на широтах около ±15° навстречу движению Земли (в направлении, перпендикулярном направлению на Солнце).

На основании этих данных российские ученые сделал вывод, что существуют направления в околоземном пространстве, из которых можно ожидать появление крупных тел, сближающихся с Землей. Кроме направления на Солнце (апекс - направление движения Солнца в Галактике), можно утверждать, что такими направлениями являются направления на радианты метеорных и болидных потоков.

Прогноз часа катастрофы

Прогноз возможного часа катастрофы. Суточная статистика говорит, что в сутках максимум падения метеоритов на Землю (в данной местности) приходится на утренние часы: с 2 до 4 часов утра.

Глава. классификация катастроф

Последствия от падения на землю астероидов и комет . Согласно научной статистике бывших катастроф риск гибели среднего индивидуума от астероидных катастроф стоит на 4 месте, уступая автокатастрофам, убийствам и пожарам. За ними идут поражения электротоком, авиакатастрофы, наводнения, торнадо, ядовитые укусы, отравления. Поэтому предотвращение астероидно - кометной опасности является очень актуальным вопросом.

Потенциальная опасность астероида и кометы определяется с одной стороны, вероятностью их столкновения с Землей, с другой стороны - их кинетической энергией. Степень разрушительных последствий зависит от размера тела, его массы и скорости столкновения с землей. Важно также знать какую форму имеет объект и каковы параметры его вращения вокруг своей оси.

При падении астероида на поверхности Земли образуется кратер (астроблема) в 10-15 раз превышающая размеры самого астероида (На рис. "Центр астроблемы" показана схема распространения реликтов покрова выбросов Болтышской импактной структуры. Где верхний рисунок - вся астроблема; средний рис. - ее средняя часть, ближе к центру; нижний - ее центральная часть). Считается, что если Земля встретится с астероидом диаметра около 10 км, то выделится энергия в 10 в 30 степени эрг. При этом размеры экологической катастрофы будут ужасными.

Учитывая то, что в дальнейшем можно ожидать увеличения плотности населения Земли и количества созданных человеком потенциально опасных техногенных объектов, степень опасности падения даже небольших небесных тел будет возрастать.

Рис. Центр астроблемы

Причем уже не только от прямого эффекта мощного взрыва на или над поверхностью Земли, но и за счет последствий разрушения таких объектов, как ядерные энергетические установки, химические комбинаты и т. п.

Разрушение любого подобного объекта может привести не только к большим человеческим жертвам и материальному ущербу, и стать своеобразным "спусковым крючком" для развития регионального или глобального экологического кризиса и ядерного конфликта.

Категории катастроф

Категории катастроф. Последствия падения опасного космического объекта в зависимости от его размера и места падения можно разделить на 3 категории: локальные, региональные и глобальные (табл. "Категории последствий катастроф от падения астероида").

При локальном характере катастрофы причиняется ущерб на относительно небольшой площади, возможна гибель людей (и животных).

При региональной катастрофе разрушения эквивалентны крупнейшим землетрясениям, "взрывам" вулканов, "ограниченной ядерной войне". Разрушения и пожары могут охватывать миллионы квадратных километров. Очень большая вероятность гибели людей (и животных).

Под глобальными проблемами человечества сегодня понимаются всеобщие, имеющие планетарный масштаб, затруднения и противоречия во взаимоотношениях человека и природы, а также внутри общества. Глобальность этих проблем заключается в том, что они имеют несколько основных показателей:

v характерность для всех или большинства стран;

v имеют в разных местах одинаковое проявление;

v касаются не только отдельных стран, но и всей планеты;

v порождают угрозу самому существованию цивилизации;

v могут быть решены только совместными усилиями мирового сообщества.

Глобальнаякатастрофа охватывает весь земной шар. Неизбежна гибель биосистем (включая и человека). В качестве номинального порога, при котором наступает глобальный эффект, можно принять значение энергии 2х10 5 Мт, соответствующее диаметру падающего каменного тела в 1,5 км. Для исключения всевозможных поправок можно принять, что пороговое значение лежит в интервале 1,5х(10 4 -10 7) Мт, что соответствует диаметру падающего тела 0,6-5 км при скорости 20 м/с или 0,4-3 км при скорости 42 км/с. Средняя частота таких катастроф лежит в пределах 7х10 4 - 6х10 6 лет. А номинальное значение частоты падения тела, способного вызвать глобальную катастрофу, соответствует одному падению в 100 тыс. лет.

Туринская шкала астероидной опасности

Туринская шкала астероидной опасности. В июне 1999 года в Турине (Италия) состоялась рабочая конференция Международного астрономического союза, на которой было объявлено о решении, использовать для оценки угрозы с неба специальную "Туринскую шкалу" (Р.Бинзел, США) (Рис. "Туринская шкала астероидной опасности").

Э диаметр воронки баллы последствия

10 -6 % 10 -4 % 10 -2 % 1% 99%

Вероятность столкновения (в %)

Рис. Туринская шкала астероидной опасности

На шкале Р.Бинзела рассмотрена зависимость энергии удара (Э) космического объекта о Землю на образование воронки определенного диаметра. Степень опасности оценивается исходя из 2 факторов: вероятности (в %) столкновения Земли с космическим объектом и возможных результатов на планете (глобальной, региональной и местной), зависящих от размеров подающего тела. Эта шкала, как и шкала Рихтера для оценки землетрясений, логарифмическая и имеет деления от (0) 1 до 10:

где: Э - количество энергии (мегатонн, ТНТ).

Классификация баллов по туринской шкале:

• 0 баллов (никаких последствий) - соответствует нулевой вероятности столкновения с Землей, либо столкновение со столь малым объектом, который полностью сгорит в атмосфере нашей планеты;
• 1 балл (события заслуживают внимательного мониторинга) - вероятность столкновения чрезвычайно низка или равна вероятности столкновения с неизвестным небесным телом того же размера в течение нескольких десятилетий;
• 2 балла (события, о которых стоит побеспокоиться) - небесное тело совершает сближение с Землей, однако столкновение при этом маловероятно;
• 3 балла (события, о которых стоит побеспокоиться) - тесное сближение с Землей с вероятностью столкновения 1% и более. В случае столкновения возможны локальные разрушения;
• 4 балла (события, о которых стоит побеспокоиться) - тесное сближение с Землей с вероятностью столкновения 1% и более. В случае столкновения возможны локальные разрушения;
  • 5 баллов (по-настоящему угрожающие события) - тесное сближение с Землей с серьезной вероятностью столкновения, которое может вызвать региональные разрушения;
  • 6 баллов (по-настоящему угрожающие события) - тесное сближение с Землей с серьезной вероятностью столкновения, которое может вызвать глобальную катастрофу;
  • 7 баллов (по-настоящему угрожающие события) - тесное сближение с Землей с очень высокой вероятностью столкновения, которое может вызвать глобальную катастрофу;
  • 8 баллов (катастрофа почти неизбежна) - столкновение, способное вызвать местные разрушения (подобное событие происходит раз в 1 тыс. лет);
  • 9 баллов (катастрофа почти неизбежна) - столкновение, способное вызвать региональные разрушения (подобное событие происходит раз в 1-100 тыс. лет);
  • 10 баллов (катастрофа почти неизбежна) - столкновение, способное вызвать глобальную катастрофу (подобное событие происходит раз в 100 тыс. лет и реже).

Группы опасности по пунктам

При этом 10 пунктов в свою очередь по опасности делятся на 5 групп, где:

1) 0 - опасности нет;

2) 1 - события заслуживают внимание;

3) 2-4 - стоит побеспокоиться;

4) 5-7 - возможна угроза;

5) 8-10 - катастрофа неизбежна.

На сегодня неизвестно ни одного астероида и ни одной кометы, которые по Туринской шкале имели бы балл, превышающий "0".

Но нам пока известны только около 20% опасных космических объектов.

Шкала яркости опасных космических объектов. На рис. "Шкала яркости опасных объектов" представлена логарифмическая шкала зависимости видимой яркости объекта в звездных величинах (m) с диаметром D от расстояния Земли до него (r).

m Диаметр астероида

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Рис. Шкала яркости опасных объектов

m - видимая звездная величина астероида (от 0 до 20).

r - расстояние астероида до Земли (км).

Внутри таблицы цифрами обозначены диаметры астероидов (от 0,01 м до 100 км), где:

v (0,1-1) м - опасны в космическом пространстве для космических аппаратов;

v (10-100) м - при падении на Землю могут вызывать локальные разрушения;

v (1-10) км - при падении на Землю могут вызывать катастрофические разрушения;

v 100 км - при падении на Землю могут вызывать фатальные последствия.

3 ГЛАВА. ПОИСК И ОБНАРУЖЕНИЕ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ.

Система планетарной защиты. Избежать катастрофу можно будет, создав специальную Систему планетарной защиты (СПЗ) от астероидов и комет.

Она должна включать в себя:

v наземно-космическую службу обнаружения,

v наземный комплекс управления,

v космическую службу перехвата.

Расчеты показали, что все реальные программы по ликвидации астероидной опасности не такие уж дорогие. По стоимости они даже в 40 раз дешевле, чем строительство космического корабля "Шатл".

С чего начинать борьбу с опасностью

Как видно из СПЗ борьба с астероидно-кометной опасностью должна начинаться с обнаружения опасных объектов. Задача поиска и катализации малых космических объектов ("малых планет") (комет, астероидов) являлась до 1998 года одним из главных научных направлений, одной из главных задач всех программ. Такие объекты могут быть обнаружены наземными оптическими средствами (телескопами) за 10-15 суток до столкновения с Землей (на расстоянии несколько миллионов километров от Земли).

Наземно-космическая служба обнаружения

Наземно-космическая служба обнаружения. До 17 века единственным методам обнаружения и наблюдения комет был визуальный метод. Он позволял видеть объекты примерно до 6 звездной величины. С 1610 года наблюдать космические объекты (в том числе и кометы) начали с помощью телескопов.

Современные телескопы могут наблюдать только большие астероиды до +20-28 звездной величины, более мелкие пока трудно обнаружить.

Но практически не удается обнаружить тела, которые:

v находятся очень далеко, и их видимое движение незаметно;

v движутся со стороны Солнца и невидимы на ярком фоне дневного света;

v движутся точно по лучу зрения на наблюдателя (хотя этот случай является временным, так как вследствие орбитального движения Земли вектор скорости объекта смещается по отношению к наблюдателю, что приводит к появлению видимой угловой скорости).

Для выполнения вышеперечисленных задач необходимо привлечение космических средств наблюдения.

Привлечение космических средств. Самый мощный современный наземный телескоп видит космические объекты до 21 звездной величины, а космический - до 28 звездной величины. Регистрирующие устройства современных космических аппаратов позволяют регистрировать микрометеороиды массой до 10 -13 г при скорости их удара 30 км. в сек. Предполагается, что развитие наблюдательной техники даст возможность в будущем обнаружить 95% астероидов более 1 км., орбиты которых пересекают орбиту Земли.

Важнейшей характеристикой опасного объекта для составления прогноза его столкновения с землей является дальность до объекта и его скорость, так как:

1. эти две характеристики и их точность определяют время до столкновения и точность прогноза;

2. из фотометрических и спектрофотометрических измерений по дальности до объекта можно определить его характерные диаметр и свойства поверхности, что позволяет оценить последствия столкновения;

3. именно эти характеристики определяют траекторию движения объекта, параметры которой необходимы для организации противодействия на подступах к Земле.

Для более точного определения этих параметров необходимо проведение базисных позиционных наблюдений объекта с далеко отстоящих друг от друга пунктов. Известные методы триангуляции позволяют из базисных наблюдений получить дальность объекта, а при повторных измерениях - и его скорость. В этом вопросе может помочь телескоп космического базирования, который независимо от погоды и времени суток имеет триангуляционную базу до десятков тысяч километров. Космический телескоп должен иметь проницающую силу равную мощи наземных телескопов. В связи с этим в настоящее время выдвигаются предложения по запуску специализированных телескопов на малых искусственных спутниках Земли (ИСЗ). Запуск специальных спутников должен осуществляться на высокие орбиты, так как работа телескопа может быть отягощена помехами от космического мусора в области орбит от 200 до 40000 км. Так следы от космического мусора (как ложный объект) встречается на каждом четвертом снимке космического телескопа им. Хаббла, работающего на высоте 600 км. Использование космических телескопов позволит также находить опасные объекты за десятки суток до возможного столкновения с нашей планетой. Что убыстрит проблему обнаружения опасного космического объекта по сравнению с наземными минимум на 1 сутки.

В соответствии со сложившейся мировой практикой намечается перевод наблюдений на ПЗС-матричный приемник и использование телескопа с апертурой 64 см, что позволит повысить на 2 звездные величины предел обнаруживаемости объектов. Но переход на быстродействующие высокочувствительные ПЗС-матричные светоприемники не привел к созданию инструментов, способных осмотреть все небо за короткое время и выполнить задачу мониторинга.

Программы обнаружения опасных объектов

Программы обнаружения опасных объектов. С 1991 года образуются группы, в которые входят астрономы многих стран мира, в том числе и России, которые разрабатывают методы обнаружения и перехвата потенциально опасных астероидов и комет. Состоялось 3 заседания, посвященные теме падения астероидов на Землю (1991, 1994, 2000 гг.). Одна из последних III-я Международная конференция "Космическая защита Земли" состоялась в Крыму (г.

В Санкт-Петербурге был создан Международный институт астероидной опасности (МИПАО). В 1994 году на конференции Международного астрономического союза создана рабочая группа по выявлению опасных астероидов. Как уже говорилось выше, разумнее всего начинать регулярный поиск опасных комет и астероидов в направлениях на радианты известных метеорных потоков в период их максимальной активности. Поскольку плотность распределения тел в рое экспоненциально падает от центральной части к периферии роя, то предпочтителен поиск объектов вблизи центральной части роя.

Выпускаются книги по данной теме. Одну из которых выпустил Институт астрономии РАН и Министерство по чрезвычайным ситуациям РФ - "Угроза с неба: рок или случайность" (e-mail:[email protected].).

Осенью 1996 года недалеко от Сицилии на острове Вулкано состоялось совещание, на котором присутствовали представители Италии, России, Украины, США, Австралии, Японии, Китая, Европы. На нем рассматривались вопросы по организации службы поиска близких астероидов.

Разрабатываются проекты для противодействия столкновению космических тел с Землей. В этом направлении в России, например, работают ЦНИИМАШ, НПО "Астрофизика", НПО им. Лавочкина.

ЦНИИМАШ разработал космическую систему обнаружения опасных объектов, которая состоит из двух подсистем: системы обнаружения и предварительного определения параметров его движения и системы оптического сопровождения данного объекта с высокоточным определением его орбиты.

Проект оптико-электронного комплекса

НПО "Астрофизика" разработало проект наземного оптико-электронного комплекса обнаружения опасных космических объектов, диаметром не менее 20 м, движущихся со скоростью до 70 км/с по отношению к Земле на расстоянии 15 млн. км.

Института Теоретической Астрономии РАН (ИТА РАН) в Санкт-Петербурге. Наблюдательной базой ИТА РАН был двойной 40см фотографический астрограф Крымской астрофизической обсерватории, работающий с 1963 года.

В США первый специальный телескоп, предназначенный для поиска, наблюдения и каталогизации малых космических объектов, был созданный в 1921 году телескоп системы Ньютона с 0,9-метровым зеркалом (Китт-Пикская обсерватория Аризонского университета). Это первый телескоп Программы Спейсвотч (Космическая стража). Его разрешающая способность - до 21 звездной величины. С 1981 года он позволил исследовать возможность применения сканирующего метода наблюдения с использованием ПЗС-матрицы. Ежемесячно этим телескопом наблюдается до 2000 астероидов главного пояса до нескольких метров в диаметре и открывается в среднем 2 астероида, чьи орбиты могут приближаться к Земле. Половина всех открытий в последнее время неизвестных астероидов принадлежат Китт-Пикской обсерватории. В 1998 году в США вступил в действие новый телескоп по программе Спейсвотч с диаметром 1,8 м. Он занимается только объектами, которые сближаются с Землей.

На Украине в рамках целевой Симеизской Программы изучения малых планет (ИТА-КрАО ) в Крымской обсерватории (тогда еще в СССР) с 1963 года было получено более 60 тысяч измерений положений 16 тысяч астероидов. 875 объектов были каталогизированы и получили собственные номера и имена*. Было открыто 2 проходящих около Земли астероида.

*Один из объектов носит имя РУДРУНА - в честь Российского университета дружбы народов. Открыли его супруги Черных.

В 1994 году воздушными силами США был принят документ, в котором говорилось: "В последние годы наблюдается расширение исследований, и открываются объекты космического пространства, которые потенциально могут столкнуться с Землей. Новая более тонкая наблюдательная техника дала новые результаты о размерах природе и объектах тел. Размеры и габариты - от 6 футов до 6-10 миль. Полагается, что 65 миллионов лет назад век динозавров закончился из-за столкновения с астероидом, диаметром примерно 12 миль. Столкновение с объектами больше нескольких сот метров грозит стерилизацией всего. Зная об опасности и имея средства для ее устранения, и не сделать ничего для защиты планеты, - это можно рассматривать как безответственность по отношению к своим собственным согражданам". Б ыла предложена программа защиты: "Обнаружение объекта, расчет его траектории, определение его размеров, а затем - перехват. Очевидно, границу обороны нужно расширить возможно дальше от Земли ".

Программы наблюдения малых тел

Существуют и другие Программы по наблюдению малых тел (РАСS и РСАS ) на Паломарской обсерватории США. Последняя программа (PCAS) специализируется исключительно на объектах, способных сталкиваться с планетами. Программа LONEOS Обсерватории им. Ловелла в США с 1997 года занимается каталогизацией всех объектов, сближающихся с Землей, а также чьи афелии располагаются в пределах главного пояса астероидов.

Программа NEAT - национальная наблюдательная программа в рамках проблемы астероидной опасности (финансируется НАСА).

Австралийская программа AANEAS - решает задачи предотвращения астероидной опасности и занимается каталогизацией близких к Земле астероидов.

Франко-германская программа ODAS (1997) - наблюдает астероиды. Аналогична Программе Спейсвотч.

В Японии в Национальной астрономической обсерватории развита стратегия обнаружения опасных космических объектов с помощью телескопов, размещаемых на поверхности Луны.

Уже действует телескопная программа "Спейс вотч" (космическая вахта). В табл. "Программы наблюдений опасных космических объектов" представлены программы наблюдений астероидов, сближающихся с Землей и других опасных объектов.

Табл. Программы наблюдений опасных космических объектов

*Специальная светосильная камера Шмидта была разработана в 1950-е годы.

**Разрешающая способность телескопа (минимальная звездная величина наблюдаемых объектов).

Как видно из этих данных в северном полушарии Земли число действующих астрономических обсерваторий таково, что непрерывное наблюдение объекта может быть организовано.

Глава. борьба с астероидно-кометной опасностью

Методы и технологии. Система планетарной защиты (СПЗ) от планетарной катастрофы предлагает несколько вариантов борьбы с астероидами и кометами:

n запуск специального космического аппарата, который сядет на приближающийся астероид и запустит несколько реактивных установок, направив астероид в другом направлении от Земли;

n разрушение астероида роботом-драйвером;

n ядерная бомбардировка объекта. При этом осколки астероида не должны превышать 30 метров. В противном случае при падении их на Землю может произойти локальная катастрофа. Более того, все эти осколки будут облученными и зараженными;

n воздействовать на малые астероиды лазером;

n установить на астероиде солнечный вогнутый зеркальный отражатель, который сфокусирует свет от Солнца на необходимом участке астероида (российско-американская идея). Произойдет мощное испарение поверхности, образующаяся при этом струя направит астероид в нужном направлении;

n окрашивать астероид в черный цвет, который изменит его отражательную способность, а она в свою очередь повлияет на траекторию полета (но эта процедура по окраски астероида потребует много времени);

n (безумный и утопический проект) предлагает изменить траекторию движения самой Земли около Солнца *.

*Подобный эксперимент грозит резким изменением всех параметров Земли: магнитосферы, атмосферы, гидросферы, криосферы, литосферы, биосферы и тому подобное. Включая и внутренние параметры самого человека (артериальное давление, температуру и т.д.). Результатом осуществления этого проекта будет рукотворный Конец Света.

Среди ученых наиболее предпочтительными методами отражения космической опасности признаны:

v уничтожение опасного космического объекта;

v отклонение его с орбиты соударения с Землей;

v экранирование Земли от столкновения с опасным объектом;

v дистанционное воздействие на опасный объект для его отклонения, торможения и разрушения;

v использование неизвестных в настоящее время технологий (управление гравитацией и т.д.).

Выбор метода. Но применение тех или иных методов и технологий противодействия астероидно-кометной опасности в основном определяется запасом времени до столкновения с объектом. По этому критерию выбираются и технические средства. В табл. "Выбор методов защиты" представлена зависимость выбора технологий для защиты от запаса имеющегося времени. Учитывается, что скорость движения опасного объекта в среднем равна 20 км/с.

Табл. Выбор методов защиты.

*Данный метод невозможен для комет из-за низкой плотности их вещества.

Весьма важна разработка способов противодействия применительно к кометам, так как значительная часть первоначального вещества Солнечной системы существует в настоящее время в виде комет.

Дистанционный метод (№ 1 ). Воздействие на опасный объект: мощным лазерным лучом или мощным СВЧ-излучением.

Метод уничтожения (№ 3). С помощью контактного ядерного взрыва можно разрушить астероид диаметром порядка 500 м, а при заглубленном взрыве - до 1000 м. При большом заряде ядерного взрава - вплоть до 5 км.

Для уничтожения комет предлагается: в нескольких специальных местах разрушить твердую корку кометы. При этом под действием солнечного света ледяное ядро кометы будет испаряться и отклонять ее движение. Расчеты показали, что это возможно для кометы диаметром в 1 км, расстоянии 1 млн. км и запасе времени в 5-7 лет. Но данный метод из-за всевозможных сложностей практически неосуществим.

Разрушение опасного объекта на осколки

При разрушении опасного космического объекта на осколки необходимо учитывать два условия:

1. осколки должны быть малого размера;

2. должно быть рассеивание осколков в пространстве (во избежании их группового воздействия на Землю).

Метод отклонения (метод № 4) опасного объекта от его траектории по сравнению с другими четырьмя наиболее целесообразный. Его можно осуществить несколькими способами. Вот некоторые из них:

v Для небольшого объекта (размером в несколько десятков метров) используется сама ракета в качестве "ударника". Или используется ракетный двигатель для передачи импульса, но это требует транспортировку и установку двигателя большой тяги - а это большие затраты по времени и топлива.

v Использование ядерного источника энергии (доставленного с Земли). Или передача энергии с помощью лазерного или микроволнового излучения.

v Методом "космического бильярда" могут отклоняться более крупные объекты. При этом ракета толкает малый астероид, а он в свою очередь - большой. Но это возможно при условии, что расстояние опасного объекта до Земли более 1 миллиона км, а его плотность не менее 3 г/см³.

v Световое давление с помощью солнечного паруса с зеркальной поверхностью большой площади, прикрепленной к объекту радиусом до 5 м. Для больших объектов метод менее эффективен.

v Объединенный метод использования двигателя и силы светового давления (солнечно-термический бескамерный реактивный двигатель). В нем солнечные лучи концентрируют в камере ракетного двигателя.

v Концентрация солнечных лучей на поверхности объекта. При этом объект нагревается и начинает испаряться. Но этот метод из-за вращения объекта вокруг своей оси очень трудоемкий.

v Метод окрашивания объектов до 10 м в диаметре. Но он мало реален.

v Ядерный взрыв на объекте (диаметром от 1 км и более), внутри (в первых десяти метрах объекта) или около объекта с целью отклонения его с опасной орбиты. По мнению многих ученых этот метод наиболее перспективный. Но он возможен только при условии, что до встречи опасного объекта с Землей в запасе имеется несколько лет.

Метод академика Авраменко

v В 70-х годах 20-го века в России ак. Е.Ф. Авраменко было разработано самое эффективное и дешевое плазменное оружие.

Нидерланды. Проект "Донки Хот" - запуск в 2011 году к астероиду спутника-зонда "Апофиз" (диаметр которого несколько сот метров) для обследования астероида. В 2025 году "Апофиз" достигнет астероид и станет его спутником. В 2012-2013 году к астероиду будет отправлен другой спутник "Идальго" (размером около 1х1х1 метра), несущий на своем борту мощный снаряд. Снаряд будет отправлен в центр астероида для его разрушения.

НПО им. Лавочкина (Научно-производственное объединение им. Лавочкина). В качестве основы для развертывания спасательных работ может послужить проект СПЗ "Цитадель", разработанный А.В.Зайцевым на основе опыта работ в области космонавтики и планетарной защиты, а также трудов других исследователей, работающих над данной проблемой, и базирующийся на уже имеющихся в России и СНГ технологиях.

"Работа ЭКР будет осуществляться следующим образом. После обнаружения ОНТ с помощью средств наземно-космической службы наблюдения, по ее целеуказанию к наблюдению за ОНТ подключатся все имеющиеся в мире средства наземного и космического базирования, в зоны видимости которых этот объект будет попадать. На основе получаемой от них информации в Центре планетарной защиты будут проведены оценки степени опасности (место и время предполагаемого падения, ожидаемый ущерб) и разработан комплекс мер по ее предотвращению. Данные предложения будут представлены руководству страны и, после согласования плана мероприятий на межправительственном уровне, будет дана команда на запуск двух космических аппаратов (КА)-разведчиков с помощью ракет-носителей (РН) "Зенит" или РН "Днепр", созданных на базе МБР SS-18, и, по крайней мере, двух КА-перехватчиков с помощью РН "Зенит" или "Протон".

Разведка опасного объекта аппаратами

Результаты наблюдений при пролете КА-разведчиков вблизи ОНТ позволят уточнить его траекторию, размеры, массу и другие характеристики. На основе этих данных в Центре планетарной защиты с помощью институтов РАН будет построена его инженерная модель, что позволит обеспечить точность наведения и эффективность воздействия на него КА-перехватчиков с ядерными зарядами или другими средствами воздействия на их борту. При подрыве этих зарядов ОНТ будет отклонено с попадающей в Землю траектории или разрушено.

Как показывают проработки, на базе уже существующих средств выведения и перспективных средств обнаружения можно будет осуществить перехват ОНТ при подлетном времени от двух-трех суток и выше. Например, при скорости ОНТ около 50 км/с, что является, видимо, предельно возможной для таких объектов, встреча с ним КА-разведчиков произойдет примерно на удалении 950 тыс. км, а КА-перехватчиков - 180-270 тыс. км от Земли.

При запуске перехватчика с помощью РН "Зенит" масса доставляемого к астероиду ядерного устройства (ЯУ) может составить около 1500 кг. Мощность такого ЯУ будет составлять не менее 1,5 Мт, что позволит разрушить каменный астероид поперечником в несколько сотен метров. Если же осуществить стыковку на околоземной орбите нескольких блоков, то мощность ЯУ и, следовательно, размер разрушаемого объекта, будут значительно увеличены.

Перехват крупных астероидов и комет на больших удалениях от Земли будет осуществляться по такой же схеме, как и показано выше. Однако, будут и существенные отличия. В частности, в данной ситуации средства перехвата будут выполнять задачи, как правило, не разрушения ОНТ, а отклонения их с попадающей в Землю траектории" (А.В.Зайцев).

В качестве основы для развертывания работ по обнаружению и уничтожению опасных объектов Зайцев предложил проект СПЗ "Цитадель", который был разработан им на основе его опыта работ в области космонавтики и планетарной защиты, а также трудов других исследователей, работающих над данной проблемой, и базирующийся на уже имеющихся в России и СНГ технологиях.

Рис. Состав и схема взаимодействия компонентов эшелона краткосрочного реагирования СПЗ "Цитадель" (А.В. Зайцев)

Системы раннего предупреждения о космической опасности в настоящее время не существует.

Хотя, как показывают результаты исследований и разработок, современный уровень технологического развития России, СНГ и ведущих стран мира позволяет приступить к созданию такой Системы. Основанием для этого является то, что в свое время в одном только СССР были созданы и прошли натурную отработку практически все базовые компоненты ПЗС или их прототипы. К ним относятся многие образцы ракетно-космической техники, ядерного оружия, средства связи, навигации, управления и т. п. И сейчас представляется уникальная возможность применения этих средств, многие из которых разрабатывались в военных целях, не для уничтожения, а для защиты всего человечества от опасных небесных тел (ОНТ).

Международно-правовые вопросы

Одним из важных аспектов астероидно-кометной опасности может быть решение вопроса - "Оповещать или не оповещать население Земли при обнаружении опасного космического объекта?".

Эта дилемма в свою очередь затрагивает комплекс моральных, этических, религиозных и других проблем, решение которых, иначе, чем сводом международных правил или законов, регулироваться не может.

Это проблема не только научно-техническая, но и организационная, политическая, юридическая, морально-этическая и т.д.

Рассмотрим некоторые такие проблемы, решить которых необходимо заранее:

1. Использование в космосе ядерного оружия в настоящее время категорически запрещено международными договорами и соглашениями.

2. Всякое действие космического аппарата (и тем более - ядерного), если оно наносит ущерб третьим странам, современное международное право рассматривает как приводящее к компенсации нанесенного ущерба страной-владельцем аппарата. То есть, если некая страна своевременным запуском ракеты разрушит опасный объект, летящий на Землю, то она будет обязана компенсировать ущерб от падения обломков космического объекта всем странам, на территорию которых они выпадут.

3. Астероиды уже сейчас вполне серьезно рассматриваются в качестве возможных источников сырья. Поэтому может возникнуть соблазн утаивания сведений о потенциально пригодных для этого космических объектах с целью монополизации прав владения их ресурсами.

v Опасность падения космических тел на Землю реально существует.

v Согласно статистике первые катастрофы, ожидающие Землю в ближайшем будущем, по своим масштабам будут сходны с Тунгусским взрывом 1908 года.

v Среди известных опасных объектов пока нет таких, которые в ближайшие 100 лет достаточно близко подойдут к Земле.

v В настоящее время (и в ближайшие 20 лет) активное противодействие либо вообще сомнительно, либо возможно с неполной информацией об объекте противодействия.

Экологический риск для цивилизации

v Астероидно-кометная опасность является серьезнейшим фактором экологического риска для нашей цивилизации и разработка мер по ее предотвращению должна стать одной из важнейших задач, которые должны быть решены человечеством в 21-м столетии.

v Вопрос об оценке астероидно-кометной опасности связан с нашим знанием населенности Солнечной системы малыми телами, представляющими опасность столкновения с Землей. Эти знания в настоящее время дает астрономия, изучение которой, увы, практически прекращено во многих школах и ВУЗах России.

v Готовиться к такому катастрофическому событию надо заблаговременно (тем более, что программа защиты не так уж дорога по себестоимости).

v Для решения проблемы безопасности следует объединить усилия всех стран мира.

В противном случае может быть поздно...

Литература

1. Алексеев А.С., Величко И.И., Волков Ю.А., Ведерников Ю.А. Ракетная концепция противометеоритной защиты Земли. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск. 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 55 - 77.

2. Багров А.В. Перспективы развития наземной сети станций оптических наблюдений. // Столкновения в околоземном пространстве (космический мусор), ред. А.Г. Масевич, 1995, М., Кососинформ, с. 272 - 287.

3. Багров А.В. Базисные телевизионные наблюдения околоземного пространства с целью обнаружения фрагментов космического мусора. // Проблема загрязнения космоса (космический мусор), (ред. А.Г. Масевич), М., 1993, Космосинформ, с. 70 - 79.

4. Багров А.В., Болгова Г.Т., Микиша А.М., Рыхлова Л.В., Смирнов М.А. Программа наблюдений крупных тел в метеорных и болидных потоках. // Программы наблюдений высокоорбитальных спутников Земли и небесных тел Солнечной системы. Тезисы докладов конференции, СПб, ИТА РАН, 1994, с. 17 - 18.

5. Барабанов С.И., Болгова Г.Т., Микиша А.М., Смирнов М.А. Обнаружение крупных тел в метеорных потоках за пределами земной атмосферы. //Письма в Астрон. ж., 1996, т. 22, № 12, с. 945 - 949.

6. Барабанов С.И. Наблюдение крупных тел в метеорных потоках за пределами атмосферы Земли // Околоземная астрономия (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич). 1998, М., Космосинформ, с. 214 - 230.

7. Барабанов С.И., Неяченко Д.И., Николенко И.В. Возможности оптических систем для камер с ПЗС-матрицами и наблюдений метеороидов // Околоземная астрономия (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич). 1998, М., Космосинформ, с. 231 - 244.

8. Баранов Ю.В. Оптико-электронный комплекс обнаружения опасных космических объектов. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск, 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 20 - 26.

Литература: противоракетная оборона и проекты

9. Бете Х.А. и др. Противоракетная оборона с элементами космического базирования. // В Мире Науки. 1985, № 7, с. 64 - 76.

10. Бодин Б.В., Емельянов В.А. и др. Космическая система обнаружения и заблаговременного предупреждения о ранее неизвестных опасных астероидах размером более 50 м. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск, 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 8 - 17.

11. Бронштейн В.А. Тунгусский метеорит и болиды Прерийной сети // Астрономический вестник. 1976, т. 10, с. 73 - 80.

12. Букреев В.И., Гусев А.В. Гравитационные волны при падении на мелкую воду. // ПМТФ, 1996, № 2, с 90 - 98.

13. Ведерников Ю.А. и др. Расчетно-экспериментальное исследование множественного кумулятивного воздействия на преграды различной прочности. // Лаврентьевские чтения, 3-7 июля 1995 г., Казань, Россия.

14. Велданов В.А. Численная оценка проникания модулей космических аппаратов в астероиды. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск, 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 173 - 177.

15. Волощук Ю.И., Кащеев Б.Л., Подоляка В.А. Метеорный комплекс вблизи орбиты Земли. // Астрон. вестн. 1995, т. 29, с. 439 - 449.

16. Волков Ю.В., Рукин М.Д., Черняев А.Ф. Влияние тунгусского феномена 1908г. на широтно-временное распределение сильных землетрясений 1904-1980 гг., М., МАИ, 1997.

17. Грибанов В.М., Острик А.В. Воздействие рентгеновского и нейтронного излучения мощного взрыва на астероид.// Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск. 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 170 - 173.

18. Драверт П.Л. Электрофонные болиды в Западной Сибири.// Бюлл. Центр. комис. по мет., кометам и астер. 1940, № 18, с. 1-2.

19. Дробышевский Э.М. Проект "Каллисто". // Экспресс информация. 1989, № 2-89, Л., АН СССР, с. 24.

20. Зайцев А.В. Предложения по созданию Системы предотвращения столкновений Земли с астероидами и кометами (переориентация работ проводимых в рамках программы СОИ на мирные цели). // Докладная записка Генеральному секретарю ЦК КПСС № 629203 от 20.10.1986 г. НИЦ им. Г.Н. Бабакина, 1986, 17 л.

21. Зайцев А.В. Некоторые принципы построения системы предотвращения столкновений Земли с астероидами и кометами. // Труды XXIII Чтений К.Э. Циолковского (Калуга, 13-16 сентября 1988 г.). Секция "Проблемы ракетной и космической техники". М., ИИЕТ АН СССР, 1989, с. 141-147.

22. Зайцев А.В. Некоторые проблемы и последствия создания системы планетарной защиты // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск, 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 243 - 247.

23. Зайцев А.В. Роль ракетно-космических средств в создании системы планетарной защиты. // Труды XXXI-XXXII Чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского (Калуга, 1996-1997 гг.). Секция "Проблемы ракетной и космической техники". М., ИИЕТ РАН, 1999. С. 3-9.

24. Зайцев А.В. Возможный облик и этапы создания системы планетарной защиты. //Международная конференция "Космическая защита Земли (КЗЗ-96)". 23-27 сентября 1996 г. Снежинск (Челябинск-70). Тезисы, 1996, с. 97.

25. Зайцев А.В. Система планетарной защиты "Цитадель". Концептуальный проект. // НПО им. С. А. Лавочкина, 2000, 70 c.

26. Зайцев А.В. Астероидно-кометная опасность как фактор экологического риска. //Сб. "Актуальные проблемы экологии и природопользования", М., РУДН, 2003.

27. Золотов А.В. Проблема Тунгусской катастрофы 1908, Минск, Наука и техника, 1969.

Литература: Тунгусский метеорит и пыль

28. Зоткин И.Т. Аномальные сумерки, связанные с Тунгусским метеоритом. // Метеоритика, 1969, вып. 29, с. 171.

29. Зецер Ю.И., Ланцбург Е.Я. Разрушение гетерогенных диэлектрических сред интенсивным микроволновым излучением. // Докл. РАН. 1992, т. 324, № 5, с. 1011 - 1014.

30. Ивашкин В.В., Смирнов В.В. Качественный анализ некоторых методов уменьшения астероидной опасности для Земли // Астрон. вестн., 1993, т. 27, № 6, с. 46 - 54.

31. Казимирчак -Полонская Е.И. Захват комет Юпитером и некоторые закономерности вековой эволюции кометных орбит. //Проблемы исследования Вселенной, М.-Л., т. 7, 1978, с. 340 - 417.

32. Кащеев Б.Л., Лебединец В.Н., Лагутин М.Ф. Метеорные явления в атмосфере Земли, 1967, Наука, с. 260.

33. Космическая защита Земли - 2000 (11-15сентября 2000 г) (Евпатория, Крым, Украина) (под. Ред. Горбатовой Т.Н.). // Сборник материалов к Международной конференции, М., РФЯЦ - ВНИИТФ, 2000.

34. Ковтуненко В.М., Зайцев А.В., Котин В.А. Научно-технические аспекты и проблемы создания Системы защиты Земли от опасных космических объектов. // Международная конференция "Проблемы защиты Земли от столкновения с опасными космическими объектами (SPE -94)", 26-30 сентября 1994 г., Снежинск. Тезисы докладов. Часть I. С. 72.

35. Ковтуненко В.М., Зайцев А.В. и др. Принципы построения Системы защиты Земли от астероидов и комет. Инженерная записка. // НПО им. С. А. Лавочкина, НИЦ им. Г. Н. Бабакина. 1995. 69 с.

36. Кошелев В.А., Севастьянов В.В., Расновский Ю.В. Обзор методов противодействия астероидной опасности и их эффективности. //Труды всесоюзного совещания "Астероидная опасность", 1992, СПб, ИТА РАН, с. 102 - 104.

37. Константиновская Л. В . Когда приходят Пророки, или Наука циклов. // Москва, "Современник", 1994. 288 с.

38. Лебединец В.Н. Пылевое облако Земли и атмосферный кислород // Астроном. вестник. 1991, т. 25, с. 350 - 363.

39. Мак -Кроски Р.Е., Шао Ц.-И., Позен А Болиды Прерийной сети. 1. Общие сведения и орбиты // Метеоритика. 1978, вып. 37, с. 44 - 59.

40. Мелош Г. Образование ударных кратеров. Геологический процесс. 1994, М., Мир, с. 336.

41. Медведев Ю.Д., Свешников М.Л., Сокольский А.Г., Тимошкова Е.И., Чернетенко Ю.А., Черных Н.С., Шор В.А.. Астероидно-кометная опасность. Под ред. А.Г. Сокольского. // ИТА, МИПАО, С-Пб, 1996. 244 с.

42. Микиша А.М., Смирнов М.А. Оптимизация режимов работы светоприемников, используемых для решения задачи обнаружения новых астрономических объ6ектов. // Научные информации ИНАСАН. 1991, вып. 69, с. 24 - 30.

43. Микиша А.М., Смирнов М.А., Смирнов С.А. Транспортировка астероида в околоземное космическое пространство // околоземная астрономия (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич), 1998, М., Космосинформ, с. 264 - 277.

44. Микиша А.М., Смирнов М.А., Смирнов С.А. Малоразмерные тела в околоземном космическом пространстве: опасность столкновения с Землей возможность предотвращения катастрофы. // Столкновения в околоземном пространстве (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич). 1995, М., Космосинформ, с. 91 - 103.

45. Моисеев О.В. Экология человечества глазами математика, М., Молодая Гвардия, 1988.

46. Мушаило Б.Р. О проблеме кометно-астероидной опасности, // Астрономический календарь, (переменная часть 1997). 1997, М., Космосинформ, с. 210 - 219.

47. Нечай В.З., Ногин В.Н., Петров Д.В., Симоненко В.А., Шубин О.Н. Ядерный взрыв вблизи поверхности астероидов и комет. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск. 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 179 - 182.

Литература: космические полёты и парус

48. Поляхова Е.Н. Космический полет с солнечным парусом: проблемы и перспективы. 1986, М., Наука.

49. Принципы построения системы защиты Земли от астероидов и комет // Инженерная записка. НПО им. Лавочкина, НИЦ им. Г.Н. Бабакина . 1995.

50. Проблемы космической безопасности (под ред. Репьева С.И.), Международная академия "Информация, связь, управление в технике, природе, обществе", НИИ АП и КБ, СПб., Интан, 1999.

51. Портнов А.М. Магнитная пыль космических катастроф. // Земля и Вселенная, 1998, №5, С. 75-81.

52. Рихтер Ч.Ф. Элементарная сейсмология. 1963, М., ИЛ, с. 670.

53. Сафронов В.С. Природа и распределение размеров падающих на Землю крупных тел. // Труды всесоюзного совещания "Астероидная опасность", ИТА РАН, СПб, 1992, с. 63 - 64.

54. Сборник материалов к Международной конференции "Космическая защита Земли - 2000" (11-15сентября 2000 г., г. Евпатория, Крым, Украина) (под. Ред. Горбатовой Т.Н.), М., РФЯЦ - ВНИИТФ, 2000.

55. Справочное руководство по небесной механике. Под. ред. Г.Н. Дубошина . 1976, М., Наука.

56. Терентьева А.К. Малые метеорные рои. // Исследование метеоров. № 1, 1966, М., Наука, с. 62 - 159.

57. Терентьева А.К. Исследования метеоров, 1966, М., Наука, №1, с. 62.

58. Телевизионная астрономия. Под ред. В.Б. Никонова . 1984, М., Наука.

59. Угроза с неба: рок или случайность? (под ред. Боярчука А.А., Микиша А.М. и Смирнова М.А.), М., Космосинформ, 1999.

60. Федынский В.В. Небесные камни - метеориты и метеоры, М., Мол. Гвард., 1950.

61. Фельдман В.И. Петрология импактитов, М., МГУ, 1990.

62. Холшевников К.В., Беляев Н.А., Казакова Р.К., Чурюмов К.И. Комета Галлея: в преддверии новых результатов. //Физические аспекты современной астрономии, Л., 1985.

63. Цеплеха Зд. Болиды Европейской сети // Метеоритика, 1978, вып. 37, с. 60 - 68.

64. Цицин Ф.А., Чепурова В.М., Генкин И.Л. О генезисе и современном состоянии проблемы "астероидной опасности".// Астрономический вестник, 1993, т. 27. с. 55 - 68.

65. Черных Н.С. Методы наблюдений малых планет. // Малые планеты (ред. Н.С. Самойлова-Яхонтова). 1973, М., Наука, с. 20 - 49.

66. Чернявский Г.М., Чудецкий Ю.В. Конверсия и некоторые задачи астероидной безопасности. // Астероидная опасность - 93. 1993, СПб, МИПАО - ИТА РАН, с. 99 - 100.

67. Шоджи Дж. Потенциальные возможности перспективных солнечных тепловых двигателей. // Космические двигатели: состояние и перспективы (ред. Л. Кейвни). 1988, М., Мир, с. 35 - 49.

68. Эйби Дж.А. Землетрясения. 1982, М., Наука.

69. Yeomans Donald K. Killer Rocks and the Celestial Police. The Planetary Report. Vol.XI, No.6, 1991, pp. 4-7.

70. Nici Rosario, Kaupa Douglas. Planetary defense: department of defense cost for the detection, exploration and rendezvous mission of near-earth objects. // Airpower J. . 1997. 11. №2. pp. 94-106.

71. V. M. Kovtunenko, A. V. Zaitsev. Protecting Earth from Asteroid Hazards is a Real Task for the World Space States. // Space Bulletin, vol.2, N4, pp. 25-27, 1995.

72. (CCNet ESSAY, 21 December 2000. CCNet ESSAY: A RUSSIAN VIEW ON THE IMPACT HAZARD & PLANETARY DEFENSE.);

73. (CCNet 22/2001 - 7 February 2001: PLANETARY DEFENSE SPECIAL.

74. Shubin O. N., Nechai V. Z., Nogin V. N., Petrov D. V., Simonenko V. A. Nuclear Explosion Near Surface of Asteroids and Comets. Common Description of the Phenomenon. // Report, "Planetary Defence Workshop", Livermore, May 1995.

79. Институт астрономии РАН и Министерство по чрезвычайным ситуациям РФ: e-mail: [email protected].

81. Институт ядерной физики МГУ: alpha.npi.msu.su.

Электронные ресурсы по космофизике

82. Институт космофизики и аэрономии ЯФ РАН: teor.ysn.ru|rswi

83. НПО Машиностроения (Космическая защита): E-mail: [email protected]

Реферат

тема: Чрезвычайные ситуации космического характера.

1. Угрозы из космоса

2. Сущность метеоритов и комет

3. Способы защиты от метеоритов и комет

Список использованной литературы

Угрозы из космоса

В начале проведем общую характеристику космоса, а также его объектов которые непосредственно могут представлять угрозу для планеты Земля. "Космос" по-гречески - это порядок, устройство, стройность (вообще, нечто упорядоченное). Философы Древней Греции понимали под словом "космос" Мироздание, рассматривая его как упорядоченную гармоничную систему. Космосу противопоставлялся беспорядок, хаос. В понятие "космос" сначала включали не только мир небесных светил, но и всё, с чем мы сталкиваемся на поверхности Земли. Чаще под космосом понимают Вселенную, рассматриваемую как нечто единое, подчиняющееся общим законам. Отсюда происходит название космологии - науки, пытающейся найти законы строения и развития Вселенной как целого. В современном понимании космос есть всё находящееся за пределами Земли и её атмосферы.

Ближайшая и наиболее доступная исследованию область космического пространства - околоземное пространство. Именно с этой области началось освоение космоса людьми, в ней побывали первые ракеты и пролегли первые трассы ИСЗ. Полёты космических кораблей с экипажами на борту и выход космонавтов непосредственно в космическое пространство значительно расширили возможности исследования "ближнего космоса". Космические исследования включают также изучение "дальнего космоса" и ряда новых явлений, связанных с влиянием невесомости и др. космич. факторов на физической-хим. и биологические процессы.

Какова же физическая природа околоземного пространства? Газы, образующие верхние слои земной атмосферы, ионизованы УФ-излучением Солнца, т. е. находятся в состоянии плазмы. Плазма взаимодействует с магнитным полем Земли так, что магнитное поле оказывает на плазму давление. С удалением от Земли давление самой плазмы падает быстрее, чем давление, оказываемое на неё земным магнитным полем. Вследствие этого плазменную оболочку Земли можно разбить на две части. Нижняя часть, где давление плазмы превышает давление магнитного поля - ионосфера. Выше лежит магнитосфера - область, где давление магнитного поля больше, чем газовое давление плазмы. Поведение плазмы в магнитосфере определяется и регулируется прежде всего магн. полем и коренным образом отличается от поведения обычного газа. Поэтому, в отличие от ионосферы, которую относят к Земли, магнитосферу принято относить уже к космич. пространству. По физической природе околоземное пространство, или ближний космос,- это и есть магнитосфера. В магнитосфере становятся возможными явления захвата заряженных частиц магнитным полем Земли, которое действует как естественная магнитная ловушка. Так образуются радиационные пояса Земли.

Магнитосфера и космическое пространство

Отнесение магнитосферы к космическому пространству обусловливается тем, что она тесно взаимодействует с более далёкими космическими объектами, и прежде всего с Солнцем. Внешняя оболочка Солнца - корона - испускает непрерывный поток плазмы - . У Земли он взаимодействует с земным магнитным полем (для плазмы достаточно сильное магнитное поле - то же, что твёрдое тело), обтекая его, как сверхзвуковой газовый поток обтекает препятствие. При этом возникает стационарная отходящая , фронт которой расположен на расстоянии ок. 14 радиусов Земли (~100 000 км) от её центра с дневной стороны. Ближе к Земле плазма, прошедшая через фронт волны, находится в беспорядочном турбулентном движении. Переходная турбулентная область кончается там, где давление регулярного магнитного поля Земли превосходит давление турбулентной плазмы солнечного ветра. Это - внеш. граница магнитосферы, или магнитопауза, расположенная на расстоянии ок. 10 земных радиусов (~60000 км) от центра Земли с дневной стороны. С ночной стороны солнечный ветер образует плазменный хвост Земли (иногда его неточно наз. газовым). Проявления солнечной активности - - приводят к выбросу солнечного вещества в виде отдельных плазменных сгустков. Сгустки, летящие в направлении Земли, ударяясь о магнитосферу, вызывают её кратковрем. сжатие с последующим расширением. Так возникают магнитные бури, а некоторые частицы сгустка, проникающие через магнитосферу, вызывают полярные сияния, нарушения радио- и даже телеграфной связи. Наиболее энергичные частицы сгустков регистрируются как (они составляют лишь малую часть общего потока космических лучей).

Кратко охарактеризуем Солнечную систему. Здесь находятся ближайшие цели космических полётов - Луна и планеты. Пространство между планетами заполнено плазмой очень малой плотности, которую несёт солнечный ветер. Характер взаимодействия плазмы солнечного ветра с планетами зависит от того, имеют или нет планеты магнитное поле.

Спутники планет-гигантов

Большим разнообразием отличается семейство естественных спутников планет-гигантов. Один из спутников Юпитера, Ио, является самым активным в вулканическом отношении телом Солнечной системы. Титан, самый крупный из спутников Сатурна, обладает достаточно плотной атмосферой, едва ли не сравнимой с земной. Весьма необычным явл. и взаимодействие таких спутников с окружающей их плазмой магнитосфер материнских планет. Кольца Сатурна, состоящие из каменных и ледяных глыб разных размеров, вплоть до мельчайших пылинок, можно рассматривать как гигантский конгломерат миниатюрных естественных спутников.

По очень вытянутым орбитам вокруг Солнца движутся . Ядра комет состоят из отдельных камней и пылевых частиц, вмороженных в глыбу льда. Лёд этот не совсем обычный, в нём кроме воды содержатся аммиак и метан. Хим. состав кометного льда напоминает состав самой большой планеты - Юпитера. Когда комета приближается к Солнцу, лёд частично испаряется, образуя гигантский газовый хвост кометы. Кометные хвосты обращены в сторону от Солнца, т. к. постоянно испытывают воздействие давления излучения и солнечного ветра.

Наше Солнце - лишь одна из множества звёзд, образующих гигантскую звёздную систему - . А эта система в свою очередь - лишь одна из множества др. галактик. Астрономы привыкли относить слово "Галактика" как имя собственное к нашей звёздной системе, а то же слово как нарицательное - ко всем таким системам вообще. Наша Галактика содержит 150- 200 млрд. звёзд. Они располагаются так, что Галактика имеет вид плоского диска, в середину к-рого как бы вставлен шар диаметром меньшим, чем у диска. Солнце расположено на периферии диска, практически в его плоскости симметрии. Поэтому, когда мы смотрим на небо в плоскости диска, то видим на ночном небосводе светящуюся полосу - Млечный Путь, состоящий из звёзд, принадлежащих диску. Само название "Галактика" происходит от греческого слова galaktikos - млечный, молочный и означает систему Млечного Пути.

Изучение спектров звёзд

Изучение спектров звёзд, их движений и др. свойств в сопоставлении с теоретическими расчётами позволило создать теорию строения и эволюции звёзд. По этой теории основным источником энергии звёзд являются , протекающие глубоко в недрах звезды, где температура в тысячи раз больше, чем на поверхности. Ядерные реакции в космосе и происхождение хим. элементов изучает ядерная астрофизика. На определённых стадиях эволюции звёзды выбрасывают часть своего вещества, которое присоединяется к межзвёздному газу. Особенно мощные выбросы происходят при звёздных взрывах, наблюдаемых как вспышки сверхновых звёзд. В др. случаях при звёздных взрывах могут образоваться чёрные дыры - объекты, вещество которых падает к центру со скоростью, близкой к скорости света, и в силу эффектов общей теории относительности (теории тяготения) как бы застывшее в этом падении. Из недр чёрных дыр излучение вырваться не может. В то же время окружающее чёрную дыру вещество образует т. н. аккреционный диск и при определённых условиях испускает рентгеновское излучение за счёт гравитационной энергии притяжения к чёрной дыре.

Итак, чем же грозит космос?

В числе природных катастроф особое место принадлежит космогенным катастрофам, учитывая их крупные масштабы и возможность тяжелых экологических последствий. Различают два типа космических катастроф: ударно-столкновительная (УСК), когда не разрушенные в атмосфере части КО сталкиваются с поверхностью Земли, образуя на ней кратеры, и воздушно-взрывная (ВВК), при которой объект полностью разрушается в атмосфере. Возможны и комбинированные катастрофы. Примером УСК может служить Аризонский метеоритный кратер диаметром 1,2 км, образовавшийся около 50 тыс. лет назад вследствие падения железного метеорита массой 10 тыс. т, а ВВК - тунгусская катастрофа (метеорит диаметром 50 м полностью распылился в атмосфере).

Последствия падения космических объектов

Последствия катастроф, возникающих при воздействии на Землю космических объектов, могут быть следующие:

Природно-климатические - возникновение эффекта ядерной зимы, нарушение климатического и экологического баланса, эрозия почвы, необратимые и обратимые воздействия на флору и фауну, загазованность атмосферы окислами азота, обильные кислотные дожди, разрушение озонного слоя атмосферы, массовые пожары; гибель и поражение людей;

Экономические - разрушение объектов экономики, инженерных сооружений и коммуникаций, в том числе разрушение и повреждение транспортных магистралей;

Культурно-исторические - разрушение культурно-исторических ценностей;

Политические - возможное осложнение международной обстановки, связанной с миграцией населения из мест катастрофы, и ослабление отдельных государств.

Поражающие факторы в результате воздействия КО.

Поражающие факторы и их энергетика в каждом конкретном случае зависят от вида катастрофы, а также от места падения космического объекта, Они в значительной степени схожи с поражающими факторами, характерными для ядерного оружия (за исключением радиологических).

Таковыми являются:

· Ударная волна:

Воздушная - вызывает разрушения зданий и сооружений, коммуникаций, линий связи, повреждения транспортных магистралей, поражения людей, флоры и фауны;

В воде - разрушения и повреждения гидросооружений, надводных и подводных судов, частичные поражения морской флоры и фауны (в месте катастрофы), а также стихийные природные явления (цунами), приводящие к разрушениям в прибрежных районах;

В грунте - явления, аналогичные землетрясениям (разрушения зданий и сооружений, инженерных коммуникаций, линий связи, транспортных магистралей, гибель и поражения людей, флоры и фауны).

· Световое излучение приводит к уничтожению материальных ценностей, возникновению различных атмосферно-климатических эффектов, гибели и поражению людей, флоры и фауны.

· Электромагнитный импульс оказывает воздействие на электрическую и электронную аппаратуру, повреждает системы связи, теле- и радиовещания и др.

· Атмосферное электричество - последствия поражающего фактора аналогичны воздействию молний.

· Отравляющие вещества - это возникновение загазованности атмосферы в районе катастрофы в основном окислами азота и его ядовитыми соединениями.

· Аэрозольное загрязнение атмосферы - эффект этого подобен пыльным бурям, а при больших масштабах катастрофы может привести к изменению климатических условий на Земле.

Вторичные поражающие факторы появляются в результате разрушения атомных электростанций, плотин, химических заводов, складов различного назначения, хранилищ радиоактивных отходов и т.п.

Опасность для планеты Земля представляют такие космические "гости" и явления как: астероиды (малые планеты), кометы, метеориты, вирусы заносимые космическими телами из космоса, возмущения на солнце, черные дыры, рождение сверхновых звезд.

С мелкими космическими телами Земля встречается постоянно. Эти встречи правильнее назвать столкновениями, ведь наша планета движется по орбите со скоростью около 30 км/с, и небесное тело тоже летит к Земле по своей орбите со скоростью того же порядка. Если тело невелико, то, врезаясь в верхние слои земной атмосферы, оно окутывается слоем раскаленной плазмы и полностью испаряется. Такие частички в науке называют метеорами, а в народе "падающими звездами". Метеор неожиданно вспыхивает и прочерчивает в ночном небе быстро гаснущий след. Иногда случаются "метеорные дожди" - массовое появление метеоров при встрече Земли с метеорными роями, или потоками . Совсем иначе выглядит встреча Земли с более крупным телом. Оно испаряется только частично, проникает в нижние слои атмосферы, иногда распадается на части или взрывается, и, потеряв скорость, падает на земную поверхность. Такое тело в полете называют болидом, а то, что долетело до поверхности, - метеоритом.

Малые планеты и астероиды

Еще в XVIII веке при помощи телескопа были впервые обнаружены малые планеты - астероиды. К нашему времени их открыто уже несколько сотен, причем орбиты примерно 500 из них пересекают орбиту Земли или опасно к ней приближаются. Не исключено, что на самом деле таких астероидов больше - несколько тысяч. Немалую опасность могут представлять для Земли и кометы: в истории человечества их, видимо, было около 2000. А с мелкими космическими телами Земля вообще встречается постоянно. Почти 20 тысяч метеоритов падает ежегодно на Землю, но подавляющая их часть имеет весьма небольшие размеры и массу. Самые малые - весом всего несколько граммов - даже не долетают до поверхности нашей планеты, сгорая в плотных слоях ее атмосферы. Но уже стограммовые долетают и способны принести немалый вред как живому существу, так и зданию или, например, транспортному средству. Но, к счастью, по статистике более 2/3 метеоритов любого размера падает в океан, а вызвать цунами способны лишь достаточно крупные. Падение же в океан малых космических тел приводит к куда менее опасным последствиям, чем при падении на сушу, в результате которого на Земле появляются кратеры.

Из относительно больших кратеров на Земле известно более 230. Предполагается, что падения на Землю крупных космических тел приводили к гибели значительной части биоты. И в частности - к гибели 2/3 живых организмов, включая динозавров, которая произошла 65 млн. лет назад в результате столкновения с Землей крупного астероида или ядра кометы. Возможно, именно с этим событием связано появление кратера диаметром 180 км на полуострове Юкатан: возраст этого кратера 64,98±0,04 млн. лет. Но столь серьезные катастрофы случаются редко и в обозримом будущем не предвидятся, между тем как соударения с Землей метеоритов, в том числе крупных, а значит, способных принести человечеству немалые бедствия, вполне вероятны. Оптимизм, однако, внушается тем обстоятельством, что современная наука вполне может не только предсказать, но и предотвратить подобные соударения. Ведь астрономы способны рассчитать траекторию полета космического тела на несколько лет вперед, а этого вполне достаточно, чтобы найти способ изменить ее или в крайнем случае разрушить сам метеорит .

Частота столкновений с астероидами

Согласно статистике, столкновения Земли с астероидом размерами до полутора километров в диаметре могут происходить примерно раз в 300 тысяч лет. Чем больше времени наш мир прожил без встреч с "космическими бомбами", тем выше вероятность такого происшествия в будущем.

На снимках, сделанных из космоса, на теле планеты видно около 4 тысяч странных кольцевых структур от десятков до нескольких тысяч километров в поперечине. Это не что иное, как следы попаданий "космических снарядов". Конечно, в непрекращающемся метеоритном ливне чаще встречаются не очень крупные (по космическим, конечно, меркам) тела .

Блуждающие в пространстве камни то и дело просвистывают рядом с нашей планетой, "как пули у виска".

Из официальных источников:

1932 год. Атаку на Землю совершил астероид "Аполлон". Каменная "бомба" диаметром один километр промахнулась на 10 миллионов километров. Совсем немного по космическим масштабам.

1936 год. Астероид "Адонис" вынырнул из космического мрака уже на расстоянии 2 миллиона километров.

1968 год. В опасной близости промчалась микро-планета Икар.

1989 год. Астероид диаметром около километра пересек орбиту Земли, лишь на шесть часов разминувшись с нашей планетой.

В мае 1996 года со скоростью 20 километров в секунду совсем рядом (по космическим меркам) пролетел пятисотметровый в диаметре астероид... Столкнись такая крошка с Землей, мощность взрыва достигала бы примерно 3 тысячи мегатонн трот