Исчезновение астероида (10-100 км) предотвращение столкновения

Угроза, исходящая от таких околоземных объектов, может быть проиллюстрирована самым известным астероидом, находящимся на грани вымирания, ответственным за кратер Чиксклаб на полуострове Юкатан. Этому болиду шириной не менее 10 км почти повсеместно приписывают гибель динозавров.

Защитные меры против таких объектов полностью зависят от того, удастся ли вовремя что-то с этим сделать. Если мы обнаружим астероид на траектории столкновения всего за несколько месяцев до дня «Д», мы ничего не сможем сделать, кроме как пригнуться. Из вики по предотвращению столкновения с астероидом :

«РЕП. СТЮАРТ: ...в состоянии ли мы технологически запустить что-то, что могло бы перехватить [астероид]? ... ДР. ЭХИРН: Нет. Если бы у нас уже были планы космического корабля, это заняло бы год… Я имею в виду типичную небольшую миссию… проходит четыре года с момента утверждения до запуска…
» Крис Стюарт (R, UT) и доктор Майкл Ф. А'Хирн, 10 апреля 2013 г., Конгресс США (2)

Для большинства усилий по отклонению крупного объекта требуется предупреждение от года до десятилетий, что дает время для подготовки и реализации проекта предотвращения столкновений, поскольку еще не было разработано никаких известных аппаратных средств планетарной защиты.

Лучшим местом для получения данных об опасных ОСЗ является таблица рисков Sentry Risk NASA/JPL . В предстоящий День благодарения, когда средства массовой информации начнут говорить о VE191 2007 года, вы можете поспорить, что они будут брать интервью у кого-то из команды Sentry (к счастью, этот объект имеет только 1 из 63 000 шансов столкнуться с Землей).

Как упоминал TildalWave в своем комментарии выше, Фонд B612 — это частная некоммерческая организация, занимающаяся планетарной защитой от столкновений с околоземными объектами (NEO). Помимо распространения информации о масштабах и масштабах проблемы, создаваемой планетарными ударниками, он помог ООН в создании Международной сети предупреждения об астероидах . Фонд B612 также проектирует и строит (совместно с Ball Aerospace) финансируемую из частных источников космическую обсерваторию по поиску астероидов Sentinel Space Telescope , которая будет запущена в 2017–2018 годах. С гелиоцентрической орбиты он будет использовать переохлажденный инфракрасный детектор для исследования космоса на предмет потенциально опасных ОСЗ. Интересную статью с их сайта одного из ученых миссии Sentinel, включая видеомоделирование, можно найтиздесь .

Существуют различные другие опросы и базы данных, пытающиеся отслеживать угрозы , описанные здесь .

Если мы обнаружим астероид размером с исчезновение, приближающийся к Земле, и у нас будет время что-то с этим сделать, стоит ли нам звонить Брюсу Уиллису? Плюсы и минусы подхода Армагеддона , просверливания глубокой дыры в астероиде и сброса ядерной бомбы, чтобы разрушить его, довольно хорошо рассмотрены в книге «Разрушение астероида на встречном курсе хуже (или почему)?» с Землей? Может быть больше полезности в своевременном и позиционированном взрыве с поверхности или даже в дистанционном взрыве.

Другие стратегии предотвращения столкновений включают:

• Кинетический удар, по сути протаранив его космическим кораблем
• Гравитационный тягач, парящий тяжелый космический корабль возле астероида, чтобы отклонить его под действием силы тяжести.
• Обычный ракетный двигатель прикреплен к астероиду
• Солнечные паруса
• Лазерная абляция

Практическим способом отклонения больших астероидов может быть кинетическое столкновение с меньшим астероидом. Этот меньший астероид, в свою очередь, будет отклонен, чтобы столкнуться с более крупным астероидом, используя либо космический корабль, который приземлился на него и использовал, например, ионные двигатели, либо это можно было бы сделать с помощью кинетического удара с использованием еще меньшего астероида. В последнем случае точность отклонения может быть проблемой, но забавно размышлять о возможности отклонения только очень маленького астероида, чтобы он столкнулся с более крупным, который, в свою очередь, затем столкнется с еще большим и т. д. . так далее...

Предположим, что Земля будет поражена в$\tau = 2$лет от астероида размером$D_a$, и что в среднем удары астероидов размером более$D_a$случается раз в$T =$миллионов лет. Чтобы астероид пролетел мимо Земли, необходимо изменить его скорость на порядок$\frac{R}{\tau}$куда$R$это радиус Земли. Затем из закона сохранения импульса вы можете получить диаметр меньшего астероида.$D_s$который должен столкнуться с астероидом, который мы хотим отклонить, определяется как:

куда$v_s$- относительная скорость маленького астероида относительно большого и$\rho_s$а также$\rho_s$- плотности больших и малых астероидов соответственно. Если мы возьмем$v_s = 30$км/с, то для принятых цифр получается примерно$D_s = 0.015 D_a$.

Тогда возникает вопрос, каково типичное максимальное сближение астероида диаметром$D_s$к большому находится в пределах временных рамок порядка$\tau$, так как это определяет, насколько нам нужно отклонить меньший астероид, чтобы столкнуться с большим. Кумулятивное распределение размеров астероидов$N(D)$затухает примерно по степенному закону:

Количество астероидов диаметром более$D_s$таким образом, больше, чем число астероидов с диаметром больше, чем$D_a$в 256 раз. Если Земля в среднем столкнется с астероидом размером$D_a$или больше один раз в$T =$миллионов лет, то самое близкое сближение астероида диаметром более$D_s$в радиусе Земли от крупного астероида будет происходить раз в$\frac{T}{256}\approx 4000$годы. Таким образом, типичный ближайший подход в течение двухлетнего периода будет порядка$r$такой, что$\left(\frac{r}{R}\right)^2 = 2000$, поэтому небольшой астероид обычно должен быть отклонен на расстояние порядка 45 земных радиусов, чтобы он столкнулся с большим.

В то время как необходимое отклонение в 45 раз больше, масса меньшего астероида намного меньше, примерно в 300 000 раз меньше, поэтому добиться этого гораздо проще, чем напрямую отклонять большой.