Китайские ученые нашли наилучший способ уничтожить астероид на пути к Земле

Фото из открытых источников

Как остановить крупный, опасный астероид на пути к Земле? В новой китайской статье, посвященной этому вопросу, предполагается, что «детонация перед началом астероидной экспедиции» может стать решением, если будет достаточно времени для предупреждения.

В нашей Солнечной системе могут находиться миллионы астероидов, и лишь крошечный процент из них представляет собой возможную, очень незначительную угрозу для нашей планеты. НАСА и многие другие организации следят за небом и продолжают открывать новые астероиды, но пока не обнаружили никаких непосредственных угроз; Апофис, который ранее считался небольшой угрозой во время своего пролета мимо Земли в 2068 году, теперь исключен как потенциальная проблема на обозримое будущее.

Однако Земля и раньше сталкивалась с космическими камнями, и даже инцидент в Челябинске в 2013 году, имевший умеренные размеры, по сообщениям, причинил материальный ущерб вблизи места взрыва в России. И, как отмечают исследователи в новой статье, астероиды размером в десятки метров и более отслеживались Землей, пролетая безопасно, но на близком расстоянии.

Если предположить, что теоретический космический камень находится на траектории неминуемого столкновения и его размер превышает примерно 100 метров, то простое его уничтожение (или даже отведение в сторону) может оказаться нецелесообразным вариантом, заявили исследователи в рецензируемом исследовании, опубликованном в журнале Space: Science and Technology.

«Традиционные методы кинетического удара или методы отклонения с помощью долговременной силы обладают ограниченной энергией и не позволяют добиться эффективного отклонения в короткие сроки», — заявили исследователи, добавив, что они обнаружили лишь несколько всесторонних анализов того, как это сделать. (Например, НАСА успешно отклонило орбиту спутника астероида с помощью космического аппарата DART в 2022 году, но это был уникальный случай испытания в космосе).

Поэтому группа исследователей во главе с Сяовэй Ваном из Китайской академии технологий ракет-носителей предложила вместо этого использовать один из двух «режимов защиты» для крупных приближающихся астероидов.

Первый способ — это более простая ударная детонация: проще говоря, удар по поверхности астероида для образования неглубокого кратера, в котором взрывается ядерное устройство. Другой способ — это «предварительная детонация», или использование проникающего устройства для создания более глубокого кратера перед взрывом ядерной боеголовки для «достижения глубокой детонации» внутри астероида.

Моделирование, проведенное исследователями, включало энергию ракеты-носителя, скорость космического аппарата, в который произошел удар, и изменения скорости астероида в каждом из этих двух режимов. Оба режима также были протестированы на «виртуальной базе данных угроз со стороны астероидов», предполагающей время предупреждения от одного года до 20 лет.

В целом, при условии наличия достаточного времени, кажется, что метод с глубоким кратером оказывается более эффективным. «Режим предварительной детонации при облете, благодаря своей способности автономно выбирать место образования кратера и осуществлять глубокую детонацию, обеспечивает более сильную энергетическую связь», — написали исследователи в пресс-релизе.

Подобное столкновение может «уничтожить» астероиды размером примерно 100 метров или около того, а также оттолкнуть астероиды размером около 1 км, изменив их скорость примерно на 1 м/с примерно за 60 дней.

Хотя миссию по исследованию неглубоких кратеров можно было бы начать быстрее, исследователи добавили: «Место удара выбирается случайным образом, энергетическая связь слабая, а требования к ударопрочности ядерного устройства и времени детонации чрезвычайно строгие».

В реальных космических миссиях также необходимо учитывать состав астероида (поскольку для груды обломков, вероятно, потребуется иной подход, чем для твердой породы), представляют ли угрозу траектории движения обломков, образовавшихся в результате удара, и как безопасно доставить ядерную боеголовку в космос, а также множество других технических вопросов. Исследователи не затронули эти аспекты в пресс-релизе.

Однако они предложили «рекомендованные решения» относительно того, когда следует использовать каждый из двух вариантов. Неглубокое столкновение может быть предпочтительнее «для экстренной защиты» на огромном астероиде, если время предупреждения крайне короткое, поскольку такая миссия менее сложна. В противном случае, «глубокое столкновение» будет более предпочтительным вариантом.