Бомбардировка из космоса

По одной из версий, высказанной еще в 1879 году английским астрономом и математиком Джорджем Дарвином, сыном Чарлза Дарвина, Луна оторвалась от Земли чуть больше 4 миллиардов лет назад. Причиной чудовищного раскола было столкновение нашей планеты с телом, по размерам сопоставимым с Марсом. В пользу этой версии говорят несколько фактов. Во-первых, геологически Луна слишком похожа на Землю. Во-вторых, сейчас установлено, что миллионы лет назад ее орбита была гораздо ближе к Земле, от которой она постепенно отдаляется. И в-третьих, столкновения звезд, планет, комет в космосе происходят довольно часто.

В 1994 году человечество с восторгом наблюдало за тем, как на Юпитер валятся обломки кометы Шумейкеров — Леви 9. Это было поистине величественное зрелище: 21 кусок, каждый под 2 километра величиной. Если бы на месте Юпитера была Земля, это означало бы конец цивилизации. А в марте 1989 года 300-метровый астероид пересек орбиту Земли в точке, где всего 6 часов тому назад находилась наша планета, причем появление его было неожиданным: астрономы засекли астероид, только когда он уже начал удаляться.

За год около 500 небесных подарков размером более 10 сантиметров достигают земной поверхности, а те, которые поменьше, сгорают в воздушных слоях, оседая на Землю в виде космической пыли.

В 2008 году мир отметил 100-летие тунгусской катастрофы. Нам повезло тогда — упади метеорит не в сибирской тайге, в районе Подкаменной Тунгуски (куда и охотники забирались лишь изредка), а в очень населенном месте, это было бы в истории человечества черной страницей. Если бы Тунгусский метеорит «опоздал» с падением всего на 6 часов, его назвали бы не Тунгусским, а Московским, — Москва была бы стерта с лица планеты. Еще пара часов промедления — и был бы полностью уничтожен Берлин.

Ученые продолжают спорить, был ли тот метеорит собственно метеоритом или это столкнулась с Землей комета, но для нас важнее не что, а как было. Надо сказать, было люто… Космическое тело взорвалось на высоте 10 километров, однако вековой лес был вывален на площади в 2 150 гектаров. Ударная сейсмическая волна дважды (!) обогнула земной шар. Мощность взрыва составила порядка 20 мегатонн (это 1 300 Хиросим).

Американцы Крис Чиба, Пол Томас и Кевин Занле из НАСА создали физико-математическую модель для расчета поведения астероида в атмосфере Земли. Согласно этой модели, в 1908 году на Россию свалился 60-метровый каменный астероид, вошедший в атмосферу под углом 45 градусов. Всего лишь 60 метров, а сколько неприятностей! Но ведь бывало и хуже.

Одна из самых страшных катастроф в истории планеты произошла примерно 250 миллионов лет назад, в конце пермского периода. Удар астероида, который упал где-то между Австралией и Антарктидой, был настолько мощным, что вызвал массовые извержения вулканов в районе прямо противоположном — в Сибири. В результате на планете исчезло более 90 % позвоночных морских животных.

Другая катастрофа, чуть менее мощная по масштабам, произошла около 65 миллионов лет назад. Тогда, по мнению шотландского ученого Р. Н. Уайтхауза, жертвой астероида стали динозавры. Согласно его теории, неизвестное космическое тело длиной более 15 километров упало в районе Мексиканского залива, недалеко от полуострова Юкатан, где на память о нем остался кратер диаметром около 200 километров. (Впрочем, некоторые ученые полагают, что сам Мексиканский залив есть не что иное, как кратер от удара астероида. Этот залив действительно по форме очень «подозрительный».)

Мощная сейсмическая волна пронеслась сквозь центр Земли, который сыграл роль своеобразной «линзы», и сфокусировалась на находящийся как раз напротив Индостан, бывший в ту пору еще островом. Через образовавшиеся трещины на поверхность Земли хлынули миллиарды тонн расплавленного базальта. Многочисленные новые вулканы выбросили в атмосферу невообразимое количество пепла, закрывшего Солнце. Недостаток солнечного света привел к охлаждению планеты и, как следствие, к началу ледникового периода и к гибели динозавров, которые вымерли в рекордный для эволюции срок.

Существуют кратеры, возраст которых — 65, 125, 161, 295, 330 и 360 миллионов лет. Нетрудно заметить периодичность, с которой на нашу планету валятся незваные небесные гости; по поводу этой странной периодичности существуют разные гипотезы.

Согласно одной из них, большинство комет приходит в Солнечную систему из облака Оорта — кометного пояса, расположенного далеко за орбитой Нептуна. Джон Матезе и Даниэль Витмир из университета американского штата Луизиана полагают, что кометный поток возникает из-за гравитационных приливных сил в нашей Галактике. За 30 миллионов лет она делает полный оборот вокруг галактической оси. По теории Матезе и Витмира, при ее вращении образуются гравитационные поля, которые воздействуют на облако Оорта и вырывают из него несметные полчища смертоносных комет.

Последняя встреча состоялась чуть более 60 миллионов лет назад. Подгоняемые галактическими гравитационными полями, к нам рвутся все новые потоки комет и астероидов. Их жертвой можем стать мы.

В мае 1996 года астероид диаметром 500 метров пролетел всего в 450 тысячах километров от нас, а спустя шесть суток еще один (полуторакилометровый) астероид приблизился к Земле на 3 миллиона километров. По космическим масштабам это совсем рядом. В 1998 году астероиды «просвистели» три раза — в феврале, сентябре и ноябре. В 1999 году было два таких случая — в марте и в июне; два случая было и в 2000 году. За последние 30 лет специалисты зафиксировали шесть случаев прохождения крупных тел на расстоянии меньше расстояния от Земли до Луны. Определено, что в период с 2005 по 2015 год может быть 57 опасных случаев сближения астероидов с Землей.

Самые большие опасения астрофизики сейчас связывают с открытым в июне 2004 года 396-метровым астероидом 2004-MN4. Из уважения, ибо серьезных врагов следует уважать, ему даже присвоили собственное имя, в отличие от тысяч его просто пронумерованных собратьев по космосу: с 19 июля 2005 года (именно в этот день прошли именины чудовища) его зовут (полностью) 99942 Апофис 2004-2004-MN4. (Апофисом, или Апопом, древние египтяне называли живущего в подземном мире огромного змея, пытающегося проглотить Солнце.) В 2029 году астероид должен пролететь на расстоянии 32 тысяч километров от Земли, что в 12,5 раза меньше, чем расстояние от нашей планеты до Луны (примерно на такой высоте летают многие геостационарные спутники связи). На пути у Апофиса имеются три «замочные скважины» — небольшие (около километра в диаметре) участки, где астероиды имеют обыкновение произвольно немного менять траекторию движения. И ни один ученый не может гарантировать, что астероид в них не «вывернет» на Землю.

Интернетовская страничка Earth Impact Effects Program (Программа эффекта столкновения с Землей) сделана американскими геофизиками Робертом Маркусом, Джеем Мелошем и Гаресом Коллинзом. На ней любой желающий может определить возможные последствия столкновения нашей планеты с астероидом. Надо только подставить необходимые параметры. Для Апофиса они таковы: диаметр — 396 метров, масса — 46 миллионов тонн, скорость — 12,5 км/с, угол вхождения в атмосферу — 58 градусов. Такие астероиды «встречаются» с Землей в среднем раз в 3 тысячи лет. На высоте 48,5 километра Апофис начнет разрушаться. Это разрушение будет сопровождаться взрывом, мощность которого — 1 600 мегатонн (в Хиросимах — примерно 107 тысяч городов). После взрыва появится воронка диаметром 4,6 километра и глубиной 1,6 километра. Землетрясение зафиксирует сейсмическая аппаратура во всех точках планеты. Будут разрушены все строения в радиусе 100 километров и сильно повреждены — в радиусе 200 километров. К примеру, попади такой «камешек» в Москву — не останется ничего не только от города, но и вся область исчезнет, прихватив с собой в небытие ближайших соседей.

Если Апофис вдарит по Земле в 2029 году, то произойдет это (хотите верьте, хотите нет) 13 апреля, в пятницу. Вот так! Но если встреча и не состоится, забывать о «пожирателе Солнца» нельзя, ибо уже в 2036 году астероид вновь подлетит к Земле — на расстояние всего 3 400 километров (это вполовину меньше радиуса планеты). Поэтому уже сейчас создан специальный фонд B612, разрабатывающий методы борьбы с опасным объектом. Учредители фонда, американские астронавты Расти Швейцкарт и Эд Лу, предлагают до 2015 года запустить корабль, который доставит на Апофис радиомаяк. С его помощью можно будет более точно определить траекторию движения астероида и, в случае необходимости, попытаться ее «подправить».

Еще более внушительно выглядит открытый также недавно астероид 2004-УБ17. Судите сами: диаметр — 580 метров, масса — 270 миллионов тонн, скорость вхождения в атмосферу — 21,36 км/с, энергия удара (если будет) — 15 тысяч мегатонн (больше девяти Апофисов). По расчетам, он должен пройти на расстоянии 2 800 километров от Земли. Одно утешение: произойдет это еще не скоро, в 2102 году. Да и «замочных скважин» на пути у УБ17 поменьше, чем у Апофиса, — всего две.

Кроме крупных астероидов существуют еще десятки тысяч мелких, до 100 метров, и тысячи комет. Мелкие астероиды мы можем обнаружить лишь на подлете к планете, за несколько часов до удара. Чаще всего мы их видим, когда они уже «просвистели» мимо. А могут и не мимо. Тунгусский метеорит тоже был небольшим, всего 60 метров.

Кометы еще более коварны. Они часто вообще не имеют четкой орбиты, их бросает из стороны в сторону, от планеты к планете, а поэтому проследить и предсказать траектории их движения чрезвычайно сложно. Обычно они «выныривают» за 2–3 месяца до максимального сближения с Землей и, миновав нас, вскоре опять теряются в космосе. Ядро кометы может иметь в диаметре десятки километров, а средняя скорость составляет 50 км/с. Для кометы размером в 20 километров (такие встречаются с Землей каждые 666 миллионов лет) сила взрыва составит 1,8 миллиарда мегатонн. Все, что находится на расстоянии до 3 тысяч километров, сгорит, до 6 тысяч километров — будет снесено ураганом, остальное рухнет, не выдержав землетрясения, которое продлится более получаса.

И это только краткосрочный эффект, долгосрочный — гораздо серьезнее. При падении астероида, имеющего в поперечнике километр, будет уничтожено все, что находится в радиусе 200 — 1 000 километров от места падения. Пожары захватят огромные территории, в атмосферу выбросится колоссальное количество пепла и пыли, которые будут оседать в течение нескольких лет. Солнечные лучи не смогут пробиться к поверхности Земли, из-за резкого похолодания погибнут многие виды теплолюбивых растений и животных, прекратится фотосинтез. Мы опять подбираемся к новому ледниковому периоду. Кроме того, нарушится магнитное поле Земли, изменится динамика тектонических процессов, возрастет активность вулканов.

При падении космического тела в океан последствия от удара будут не меньше. Стивен Уорд и Эрик Эсфог из Института геофизики и планетарной физики при Калифорнийском университете построили компьютерную модель «приводнения» гостя. Исходные данные были такими: каменный астероид километрового размера падает в Атлантический океан в 360 километрах от побережья США. Скорость падения — 17 км/с. Сила взрыва в этом случае составляет 60 тысяч мегатонн (в Хиросимы уже переводить не будем: столько городов на Земле просто не наберется). В океане образуется водяная воронка диаметром 18 километров. Во все стороны от воронки начинают разбегаться многочисленные периодичные цунами. Примерно через 2 часа волны высотой 61 метр (20-этажный дом) обрушатся на американское побережье и, пройдя вглубь на многие километры, разрушат все, что не смогло разрушить мощнейшее землетрясение, которым будет сопровождаться падение. Причем таких волн возникнет много. Через 8 часов волны добегут до Европы. Здесь они будут уже всего 15 метров в высоту и продвинутся в глубь побережья на 3–4 километра. Водяная пыль, попавшая в атмосферу, полностью изменит ее циркуляцию. Тучи закроют небо, и из них хлынет затяжной, библейский дождь — дней на сорок.

Шансов погибнуть в такой катастрофе у человечества ничуть не меньше, чем у отдельного человека погибнуть в автомобильной аварии. Впервые серьезное внимание на проблему астероидной и кометной опасности обратило правительство США. С 1981 года НАСА регулярно проводит совещания по этой проблеме. С 1991 года совещания приняли международный характер — по инициативе НАСА и Международного астрономического союза создана Рабочая группа по исследованию объектов, сближающихся с Землей. В 1991 году российскими учеными было созвано Всесоюзное совещание «Астероидная опасность», а в 1992 году в Санкт-Петербурге на базе Института теоретической астрономии РАН образовался Международный институт проблем астероидной опасности.

Американцами был разработан проект под названием «Космическая стража». Он предполагает размещение на Земле шести 2,5-метровых телескопов, с помощью которых будет осуществляться непрерывный мониторинг космоса. При реализации этого проекта надеются получить точные данные о перемещении в космическом пространстве опасных космических объектов (ОКО), вычислить их траекторию, массу и скорость. И, возможно, спастись…

Многие видели знаменитый американский блокбастер «Армагеддон», в котором «крепкий орешек» Брюс Уиллис ядерным зарядом уничтожает астероид размером с Чикаго. К сожалению, реальность — иная: если взорвать весь ядерный арсенал, имеющийся на планете, этого хватит лишь на то, чтобы раздробить астероид размером всего в 9 километров. И то, если взрыв произойдет в самом его центре!

Большинство ученых считают, что дробить астероиды как раз не надо, ибо при дроблении вместо одного опасного тела мы получим несколько тел, летящих тем же курсом. Дробить можно ядра ледяных комет, для того чтобы куски быстрее плавились в атмосфере. Поэтому ядерное оружие рассматривается учеными не в качестве уничтожителя, а всего лишь в виде инструмента, с помощью которого можно чуть подкорректировать траекторию движения астероида. Уже создан проект космического перехватчика, призванного доставить заряды на поверхность астероида. Российские ученые А. М. Микиш и М. А. Смирнов в 1999 году подсчитали: чтобы отвести с опасного пути километровый астероид, достаточно не менее чем за 1,6 года до столкновения взорвать на его поверхности килотонный заряд.

Основными сторонниками ядерного варианта являются российские ядерщики во главе с Б. В. Литвиновым и американские, которых возглавляет Э. Теллер — почетный директор Ливерморской национальной лаборатории. Они считают, что уже давно пора произвести экспериментальный взрыв на одном из пролетающих мимо астероидов, чтобы «потренироваться» — отработать технику доставки и навигации зарядов, оценить границы наших технологических возможностей.

Однако многие ученые высказываются резко против использования в сравнительной близости от Земли мощных ядерных зарядов. По их мнению, человечество располагает другими возможностями сбить астероид с опасного курса. Например… обстрелять его свинцовыми болванками. Удар многотонной свинцовой болванки вполне может отклонить астероид на десятую долю градуса от смертоносного пути, а при верном расчете этого будет достаточно.

Весьма перспективным представляется облучение поверхности космического тела высокомощными лазерами. Во-первых, изменение массы, вызванное резким испарением вещества, уже само по себе приведет к изменению траектории полета, а во-вторых, поток раскаленных газов должен стать для астероида своеобразным реактивным двигателем. Наконец, мы просто можем подлететь к астероиду и установить на его поверхности несколько космических двигателей, превратив его в гигантскую ракету. Запуск ракетных установок собьет астероид с курса.

Разумеется, все эти средства приемлемы лишь в том случае, если опасность будет обнаружена вовремя! Иначе можно не успеть.

Мнение эксперта

Анатолий Михайлович Черепащук — академик РАН, директор Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ.

Раз в 100, 200, 300 лет на Землю падают достаточно крупные тела. А мелкие тела непрерывно бомбардируют планету. Каждую ночь можно насчитать десятки вспышек на небе. Это метеоры падают — мелкие камешки, меньше миллиметра. Падают и сгорают в атмосфере. Конечно, беспокоить должны тела покрупнее. В последнее время у человечества появилась возможность следить за этими явлениями и реально воздействовать на них.

В нашем институте разрабатывается система «Мастер» — она за две ночи может покрыть все небо. Правда, диаметр у этого телескопа всего 40 сантиметров, а для слабых объектов это маловато. Но в нашей обсерватории на Северном Кавказе, в Кавказской горной обсерватории, уже стоит новый телескоп, подходящий для этих целей. Есть подобная аппаратура в обсерватории Института астрономии, у Бориса Николаевича Шустова[2]. Кстати, он у нас главный специалист по астероидной опасности. В Америке сейчас создаются телескопы классом 2–3 метра в диаметре, полностью автоматизированные, с очень широким полем зрения. Они за две-три ночи наблюдения покрывают все Северное полушарие и могут следить за новыми объектами. В таком вопросе лишних наблюдателей не может быть: чем больше оптики и людей задействовано, тем лучше, тем спокойнее. Хотя понятно, что спокойствие — относительное. Между орбитами Марса и Юпитера вращаются сотни тысяч астероидов, достаточно больших (от десятков метров до сотен километров). Это так называемый пояс астероидов. Хорошо, что он далеко от Земли, примерно 60 миллионов километров.

Примечания:

2

Б. Н. Шустов — директор Института астрономии РАН, член-корреспондент РАН.