Астероид 2024 YR4 изменил всё. Не из-за того, что он сделает (скорее всего, ничего, несмотря на все запугивания ради кликбейта), а из-за того, чему он нас научил: когда в нашу сторону летит 60-метровый космический камень, возможно, отклонить его может быть рискованнее, чем уничтожить. Так говорят. последние исследования Университета Джонса ХопкинсаУправляемый ядерный взрыв может уничтожить (перефразируя: раздробить) астероид с эффективностью 99,9%, в то время как отраженный удар рискует превратить точную угрозу в тысячу неуправляемых снарядов. Меняет ли планетарная оборона стратегию?
Когда перемещение становится опаснее разрушения
Случай 2024 г.4 Это символично. Этот астероид размером около 60 метров, обнаруженный в декабре 2024 года, поверг астрономов в трепет: ранее он имел Вероятность столкновения с Землей составляет 3,1% в декабре 2032 года, затем расчеты «переместились» в сторону Луны с большей возможность воздействия (4%)Но настоящая проблема не в том, где именно произойдет удар, а в том, как остановить его, не усугубив ситуацию.
Миссия DART НАСА в 2022 году продемонстрировали, что мы можем отклонить астероид. Но это работает только тогда, когда вы точно знаете массу линзы.С 2024 YR4 у нас есть проблема: его масса неизвестна, может варьироваться от 51 до 711 миллионов килограммов. Один просчет — и мы рискуем превратить астероид, летящий к Луне, в астероид, летящий к нам.
Моделирование показывает, что попытка отклонить астероид, не зная его точной массы, может быть контрпродуктивной. Если наше гравитационное притяжение слишком сильное или слишком слабое, мы рискуем отправить его именно туда, куда нам не нужно. Это как играть в бильярд в темноте..
Научное искусство контролируемого разрушения
Важно отметить, что уничтожение астероида — это не кинематографическое решение. Это точная наука. Роберт Уивер из Лос-Аламосские лаборатории он усовершенствовал моделирование с помощью суперкомпьютера Небо, моделируя каждый аспект: состав, пористость, размер фрагментов. Результат? Взрыв мощностью в 1 мегатонну способен эффективно раздробить астероиды размером до 200 метров в поперечнике..
Этот метод не предполагает «сверления» астероида, как в фильме. армагеддон. Достаточно взрыва на поверхности или в непосредственной близости. Рентгеновские лучи от ядерного взрыва Они мгновенно испаряют поверхность небесного тела, создавая струю материала, которая разрушает его изнутри, как если бы вы дули на мыльный пузырь.
Уничтожение астероида: испытания, которые изменили правила игры
В Sandia National Laboratories Ученые из Альбукерке построили миниатюрные искусственные астероиды для испытаний с помощью лазерных лучей, имитирующих ядерные взрывы. Результаты опубликованы в журнале «Экспериментальная и теоретическая физика». они ясны: 500 джоулей лазерной энергии уничтожают модель размером 8-10 миллиметров, что в переводе на полный масштаб означает 3 мегатонны (следовательно, не 1) для 200-метрового астероида.
Но настоящий поворотный момент наступает тогда, орбитальное моделированиеПри разрушении астероида не возникает хаотичный поток обломков. Орбитальная физика более гуманна: фрагменты рассеиваются по искривлённому потоку, следуя своей первоначальной траектории, и 99,9% массы Земли полностью отсутствуетЛучше тысяча маленьких камней, затерянных в космосе, чем один огромный валун, попавший в цель.
Когда? Временной интервал для миссии по уничтожению YR4 в 2024 году будет узким: между апрелем 2030 года и апрелем 2032 года. Достаточно, чтобы спланировать и запустить миссию, учитывая, что у нас уже есть ядерные технологии и необходимые ракеты.
Ядерная политика и физика в космосе
Настоящее препятствие не техническое, а дипломатическое. Международные договоры запрещают ядерные взрывы в космосе, и убедить все страны сделать исключение, требует глобального консенсуса, которого мы никогда не достигали. Тем не менее, ядерный вариант остаётся на повестке дня учёных, потому что он единственный метод, который обеспечивает наибольшее количество энергии на единицу массы.
Альтернативой являются «миссии камикадзе» в стиле DART, но улучшенные для дезорганизации, а не отклонения. Они менее политически противоречивы, но и менее эффективны на крупных астероидах. Для YR4 2024 года на высоте 60 метров может быть достаточно нескольких последовательных запусков кинетических ударных устройств. Более медленное, но дипломатически более приемлемое решение.
2024 YR4, тест, которого мы не хотели
По иронии судьбы (но это нормально), астероид, который учит нас, как уничтожать астероиды, вероятно, никого не заденет. Вероятность того, что 2024 YR4 пройдет благополучно, составляет 96%. Однако 4%-ный лунный риск ускорил исследования и моделирование, которые в противном случае заняли бы годы.
Каков же результат? Впервые у нас есть конкретные планы, реалистичные сроки и проверенные технологии для уничтожения астероида. Это не самое элегантное решение, но оно работает. И когда следующий космический камень направится к нам с серьёзными намерениями, мы поймём, что нажатие красной ядерной кнопки — это не голливудская научная фантастика.
Это прикладная космическая математика. Иногда самый простой ответ на астероидную угрозу — превратить её в множество более мелких астероидов, которые больше не представляют для нас опасности. А потом, если хотите, мы позовем самого Стивена Тайлера, чтобы он спел о том, что он не хочет закрывать глаза и не хочет ничего пропустить.
