Der Sturz eines Asteroiden auf die Erde ist eines der grundlegenden Szenarien der Apokalypse, die in der Science-Fiction verwendet werden. Um zu verhindern, dass Fantasien Wirklichkeit werden, hat sich die Menschheit im Voraus darauf vorbereitet, sich vor einer solchen Bedrohung zu schützen, und einige Schutzmethoden wurden bereits in der Praxis ausgearbeitet. Interessant ist, dass die Ansätze von Wissenschaftlern aus den USA und der Russischen Föderation in dieser Angelegenheit ihre eigenen Unterschiede aufweisen.
Heute, 8. März 2016, wird in einer Entfernung von etwa 22.000 Kilometern von der Erde (14.000 Kilometer unterhalb der Umlaufbahn geostationärer Satelliten) ein Asteroid 2013 TX68 mit einem Durchmesser von 25 bis 50 Metern vorbeiziehen. Es hat eine unregelmäßige, schlecht vorhersagbare Umlaufbahn. Anschließend wird es 2017 auf die Erde kommen und dann 2046 und 2097. Die Wahrscheinlichkeit, dass dieser Asteroid auf die Erde fällt, ist verschwindend gering, aber wenn dies der Fall ist, wird die Druckwelle doppelt so stark sein wie die Explosion des Meteoriten von Tscheljabinsk im Jahr 2013.
2013 stellt TX68 also keine besondere Gefahr dar, aber die Asteroidenbedrohung für unseren Planeten beschränkt sich nicht auf diesen relativ kleinen "Kopfsteinpflaster". 1998 beauftragte der US-Kongress die NASA, alle erdnahen Asteroiden zu entdecken, die in der Lage sind, sie mit einer Größe von einem Kilometer Durchmesser zu bedrohen. Nach der Klassifizierung der NASA fallen alle kleinen Körper, einschließlich Kometen, die sich der Sonne in einer Entfernung von mindestens 1/3 einer Astronomischen Einheit (AE) nähern, in die Kategorie "in der Nähe". Denken Sie daran, dass a.u. Ist die Entfernung von der Erde zur Sonne, 150 Millionen Kilometer. Mit anderen Worten, damit der "Besucher" bei den Erdbewohnern keine Besorgnis erregt, muss die Entfernung zwischen ihm und der zirkussolaren Umlaufbahn unseres Planeten mindestens 50 Millionen Kilometer betragen.
Bis 2008 war die NASA diesem Auftrag im Allgemeinen nachgekommen und fand 980 solcher fliegenden Trümmer. 95% von ihnen hatten genaue Flugbahnen. Keiner dieser Asteroiden stellt auf absehbare Zeit eine Bedrohung dar. Gleichzeitig kam die NASA jedoch aufgrund der Beobachtungsergebnisse mit dem Weltraumteleskop WISE zu dem Schluss, dass regelmäßig mindestens 4.700 Asteroiden mit einer Größe von mindestens 100 Metern an unserem Planeten vorbeiziehen. Wissenschaftler konnten nur 30% von ihnen finden. Und leider gelang es Astronomen, nur 1% der 40-Meter-Asteroiden zu finden, die regelmäßig in der Nähe der Erde "laufen".
Insgesamt "streunen" nach Ansicht der Wissenschaftler bis zu 1 Million erdnahe Asteroiden im Sonnensystem, von denen nur 9600 zuverlässig nachgewiesen wurden. von unserem Planeten entfernt (das sind etwa 20 Erde-Mond-Distanzen, also 7,5 Millionen Kilometer), fällt es nach der Klassifizierung der NASA automatisch in die Kategorie der "potenziell gefährlichen Objekte". Die American Aerospace Agency verfügt derzeit über etwa 1.600 solcher Einheiten.
Wie groß ist die Gefahr
Die Wahrscheinlichkeit, dass ein großer himmlischer "Trümmer" auf die Erde fällt, ist sehr gering. Es wird angenommen, dass Asteroiden mit bis zu 30 Metern Durchmesser in dichten Schichten der Atmosphäre auf ihrem Weg zur Planetenoberfläche verglühen oder zumindest in kleine Bruchstücke zerfallen.
Natürlich hängt viel von dem Material ab, aus dem der Space Tramp "gemacht" ist. Wenn es sich um einen "Schneeball" handelt (ein Kometenfragment, bestehend aus Eis, das mit Steinen, Erde, Eisen durchsetzt ist), dann wird er selbst bei einer großen Masse und Größe wahrscheinlich wie der Tunguska-Meteorit irgendwo hoch in der Luft "platzen". Aber wenn ein Meteorit aus Steinen, Eisen oder einem Eisen-Stein-Gemisch besteht, dann hat er selbst bei einer kleineren Größe und Masse als die eines "Schneeballs" eine viel bessere Chance, die Erde zu erreichen.
Himmelskörper mit einem Durchmesser von bis zu 50 Metern „besuchen“, wie Wissenschaftler glauben, unseren Planeten nicht mehr als einmal alle 700-800 Jahre, und wenn wir über 100 Meter ungebetene „Gäste“sprechen, dann ist hier die Häufigkeit von „Besuche“für 3000 Jahre oder länger. Das 100-Meter-Fragment wird jedoch garantiert ein Urteil für eine Metropole wie New York, Moskau oder Tokio unterzeichnen. Trümmer von 1 Kilometer Größe (eine garantierte Katastrophe von regionalem Ausmaß, die sich einer globalen nähert) und mehr fallen nicht häufiger als alle paar Millionen Jahre auf die Erde, und sogar Riesen mit einer Größe von 5 Kilometer oder mehr - einmal alle paar zehn von Millionen von Jahren.
Gute Nachrichten in diesem Sinne wurden von der Internetressource Universetoday.com berichtet. Wissenschaftler von Universitäten in Hawaii und Helsinki, die Asteroiden lange Zeit beobachteten und ihre Anzahl abschätzten, kamen zu einem interessanten und beruhigenden Ergebnis für Erdbewohner: Himmlischer "Trümmer" verbringt genügend Zeit in der Nähe der Sonne (in einer Entfernung von mindestens 10 Sonnendurchmessern) wird von unserer Leuchte zerstört.
Zwar haben Wissenschaftler vor relativ kurzer Zeit über die Gefahr gesprochen, die von den sogenannten "Zentauren" ausgeht - riesigen Kometen, deren Größe einen Durchmesser von 100 Kilometern erreicht. Sie durchqueren die Bahnen von Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, haben extrem unvorhersehbare Flugbahnen und können durch das Gravitationsfeld eines dieser Riesenplaneten auf unseren Planeten gelenkt werden.
Vorgewarnt ist gewappnet
Die Menschheit verfügt bereits über Technologien zum Schutz vor der Gefahr von Asteroiden und Kometen. Aber sie werden nur wirksam, wenn das die Erde bedrohende himmlische Fragment im Voraus erkannt wird.
Die NASA hat ein "Programm zur Suche nach erdnahen Objekten" (auch Spaceguard genannt, was übersetzt "Wächter des Weltraums" bedeutet), das alle der Agentur zur Verfügung stehenden Mittel der Weltraumbeobachtung nutzt. Und 2013 startete die indische PSLV-Trägerrakete in eine erdnahe Polarumlaufbahn, das erste in Kanada entworfene und gebaute Weltraumteleskop, dessen Aufgabe es ist, den Weltraum zu überwachen. Er erhielt den Namen NEOSSat - Near-Earth Object Surveillance Satellite, was übersetzt "Satellit zur Verfolgung erdnaher Objekte" bedeutet. Es wird erwartet, dass in den Jahren 2016-2017 ein weiteres Weltraum-"Auge" namens Sentinel, das von der US-amerikanischen Nichtregierungsorganisation B612 entwickelt wurde, in die Umlaufbahn gebracht wird.
Arbeitet im Bereich Weltraumüberwachung und Russland. Fast unmittelbar nach dem Fall des Meteoriten von Tscheljabinsk im Februar 2013 schlugen Mitarbeiter des Instituts für Astronomie der Russischen Akademie der Wissenschaften vor, ein "russisches System zur Abwehr von Weltraumbedrohungen" zu schaffen. Dieses System würde nur einen Komplex von Mitteln zur Beobachtung des Weltraums darstellen. Sein deklarierter Wert betrug 58 Milliarden Rubel.
Und vor kurzem wurde bekannt, dass das Zentrale Wissenschaftliche Forschungsinstitut für Maschinenbau (TsNIIMash) im Rahmen des neuen Bundesweltraumprogramms bis 2025 ein Zentrum zur Warnung vor Weltraumbedrohungen in Bezug auf die Gefahr von Asteroiden-Kometen schaffen will. Das Konzept des "Nebosvod-S"-Komplexes geht davon aus, zwei Beobachtungssatelliten in einer geostationären Umlaufbahn und zwei weitere - in der Umlaufbahn der Erdumdrehung um die Sonne - zu platzieren.
Laut den Spezialisten von TsNIIMash können diese Geräte zu einer "Weltraumbarriere" werden, durch die praktisch kein gefährlicher Asteroid mit Abmessungen von mehreren zehn Metern unbemerkt fliegt. "Dieses Konzept hat keine Analoga und kann das effektivste sein, um gefährliche Himmelskörper mit einer Vorlaufzeit von bis zu 30 Tagen oder mehr zu entdecken, bevor sie in die Erdatmosphäre eintreten", bemerkte der Pressedienst von TsNIIMash.
Nach Angaben eines Vertreters dieses Dienstes nahm das Institut 2012-2015 am internationalen Projekt NEOShield teil. Im Rahmen des Projekts wurde Russland gebeten, ein System zur Ablenkung von Asteroiden zu entwickeln, die die Erde durch nukleare Explosionen im Weltraum bedrohen könnten. Auch die Zusammenarbeit zwischen Russland und den Vereinigten Staaten wurde in diesem Bereich skizziert. Am 16. September 2013 unterzeichneten Rosatom-Generaldirektor Sergei Kiriyenko und US-Energieminister Ernst Moniz in Wien ein Abkommen zwischen der Russischen Föderation und den USA über die Zusammenarbeit in der wissenschaftlichen Forschung und Entwicklung im Bereich der nuklearen Gefahr. Leider hat die starke Verschärfung der russisch-amerikanischen Beziehungen, die 2014 begann, dieser Interaktion ein Ende gesetzt.
Wegdrücken oder explodieren
Die der Menschheit zur Verfügung stehende Technologie bietet zwei Hauptmethoden zur Verteidigung gegen Asteroiden. Die erste kann verwendet werden, wenn die Gefahr im Voraus erkannt wird. Die Aufgabe besteht darin, ein Raumfahrzeug (SC) zu den auf seiner Oberfläche befestigten Himmelstrümmern zu lenken, die Triebwerke anzuschalten und den "Besucher" von der Flugbahn zu entfernen, die zu einer Kollision mit der Erde führt. Konzeptionell wurde diese Methode bereits dreimal in der Praxis getestet.
2001 landete die amerikanische Raumsonde "Shoemaker" auf dem Asteroiden Eros, und 2005 sank die japanische Sonde "Hayabusa" nicht nur auf die Oberfläche des Asteroiden Itokawa, sondern entnahm auch Proben seiner Substanz und kehrte danach sicher zur Erde zurück im Juni 2010. Den Staffellauf setzte die europäische Raumsonde "Fila" fort, die im November 2014 auf dem Kometen 67R Churyumov-Gerasimenko landete. Stellen wir uns nun vor, anstelle dieser Raumsonden würden Schlepper zu diesen Himmelskörpern geschickt, deren Zweck nicht darin bestehen würde, diese Objekte zu untersuchen, sondern die Flugbahn ihrer Bewegung zu ändern. Dann mussten sie sich nur noch einen Asteroiden oder Kometen schnappen und ihre Antriebssysteme einschalten.
Doch was tun, wenn ein gefährlicher Himmelskörper zu spät entdeckt wird? Es gibt nur noch einen Weg - es in die Luft zu jagen. Auch diese Methode wurde in der Praxis erprobt. Im Jahr 2005 rammte die NASA den Kometen 9P / Tempel erfolgreich mit der Raumsonde Penetrating Impact, um eine Spektralanalyse von Kometenmaterie durchzuführen. Nehmen wir nun an, dass anstelle eines Ramms ein Atomsprengkopf verwendet würde. Genau das schlagen russische Wissenschaftler vor, indem sie mit modernisierten Interkontinentalraketen den Asteroiden Apophis treffen, der sich 2036 der Erde nähern soll. Übrigens plante Roskosmos bereits 2010, Apophis als Testgelände für einen Raumfahrzeugschlepper zu nutzen, der das „Kopfsteinpflaster“beiseite nehmen sollte, aber diese Pläne blieben unerfüllt.
Es gibt jedoch einen Umstand, der Experten Anlass zur Skepsis gegenüber der Verwendung einer Kernladung zur Zerstörung eines Asteroiden gibt. Dies ist das Fehlen eines so wichtigen Schadensfaktors einer nuklearen Explosion wie einer Luftwelle, der die Wirksamkeit des Einsatzes einer Atommine gegen einen Asteroiden / Kometen erheblich verringert.
Um zu verhindern, dass die Atombombe ihre Zerstörungskraft verliert, entschieden sich Experten für einen Doppelschlag. Der Hit wird das Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV) sein, das derzeit bei der NASA entwickelt wird. Und dieses Raumschiff wird dies folgendermaßen tun: Zuerst wird es die „Zielgerade“erreichen, die zum Asteroiden führt. Danach trennt sich so etwas wie ein Widder vom Hauptraumschiff, das den ersten Schlag auf den Asteroiden ausführt. Auf dem "Kopfsteinpflaster" bildet sich ein Krater, in den das Hauptraumfahrzeug mit einer Kernladung "kreischen" wird. Dank des Kraters findet die Explosion also nicht an der Oberfläche, sondern bereits im Inneren des Asteroiden statt. Berechnungen zeigen, dass eine 300-Kiloton-Bombe, die nur drei Meter unter der Oberfläche eines Festkörpers detoniert, ihre Zerstörungskraft um mindestens das 20-fache erhöht und sich so in eine 6-Megatonnen-Kernladung verwandelt.
Die NASA hat bereits mehreren US-Universitäten Zuschüsse zur Entwicklung eines Prototyps eines solchen "Abfangjägers" gewährt.
Der wichtigste amerikanische "Guru" im Kampf gegen die Asteroidengefahr mit Atomsprengköpfen ist der Physiker und Atomwaffenentwickler am Livermore National Laboratory, David Dearborn. Derzeit arbeitet er mit seinen Kollegen in höchster Alarmbereitschaft für den Sprengkopf W-87. Seine Kapazität beträgt 375 Kilotonnen. Das ist etwa ein Drittel der Kraft des zerstörerischsten Sprengkopfes, der derzeit in den Vereinigten Staaten im Einsatz ist, aber 29-mal stärker als die Bombe, die auf Hiroshima fiel.
Die NASA hat Computergrafiken veröffentlicht, die zeigen, wie ein Asteroid im Weltraum eingefangen und in eine erdnahe Umlaufbahn umgeleitet wird. Die "Erfassung" des Asteroiden ist zu wissenschaftlichen Zwecken geplant. Für eine erfolgreiche Operation muss sich ein Himmelskörper um die Sonne drehen und seine Größe darf einen Durchmesser von neun Metern nicht überschreiten
Probe für die Zerstörung
Die Vernichtungsprobe wird von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) durchgeführt. Als "Opfer" wurde der 1996 entdeckte Asteroid 65802 Didyma ausgewählt. Dies ist ein binärer Asteroid. Der Durchmesser des Hauptkörpers beträgt 800 Meter und der Durchmesser desjenigen, der sich in einer Entfernung von 1 Kilometer um ihn dreht, beträgt 150 Meter. Tatsächlich ist Didyme ein sehr „friedlicher“Asteroid in dem Sinne, dass von ihm auf absehbare Zeit keine Bedrohung für die Erde ausgeht. Trotzdem will die ESA zusammen mit der NASA es im Jahr 2022 mit einer Raumsonde rammen, wenn es 11 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist.
Die geplante Mission erhielt den romantischen Namen AIDA. Sie hat zwar nichts mit dem italienischen Komponisten Giuseppe Verdi zu tun, der die gleichnamige Oper geschrieben hat. AIDA ist eine Abkürzung für Asteroid Impact & Deflection Assessment, was übersetzt "Beurteilung einer Kollision mit einem Asteroiden und der anschließenden Änderung seiner Flugbahn" bedeutet. Und die Raumsonde selbst, die den Asteroiden rammen soll, hieß DART. Auf Englisch bedeutet dieses Wort "Dart", aber wie im Fall von AIDA ist dieses Wort eine Abkürzung für den Begriff Double Asteroid Redirection Test oder "Experiment, um die Bewegungsrichtung eines Doppelasteroiden zu ändern". "Dart" soll mit einer Geschwindigkeit von 22.530 Stundenkilometern in Didim krachen.
Die Folgen des Aufpralls werden von einem anderen parallel fliegenden Gerät beobachtet. Es hieß AIM, also "Ziel", ist aber wie in den ersten beiden Fällen eine Abkürzung: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Tracking Collision with an Asteroid"). Der Zweck der Beobachtung besteht nicht nur darin, den Einfluss des Aufpralls auf die Flugbahn des Asteroiden abzuschätzen, sondern auch die ausgeschlagene Asteroidenmaterie im Spektralbereich zu analysieren.
Aber wo sollen die Asteroiden-Abfangjäger platziert werden – auf der Oberfläche unseres Planeten oder in erdnahen Umlaufbahnen? Im Orbit befinden sie sich in "Bereitschaft Nummer eins", um Bedrohungen aus dem Weltraum abzuwehren. Dadurch wird das Risiko eliminiert, das beim Start eines Raumfahrzeugs in den Weltraum immer vorhanden ist. Tatsächlich ist die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls in der Phase der Einführung und des Rückzugs am höchsten. Stellen Sie sich vor: Wir müssen dringend einen Abfangjäger zum Asteroiden schicken, aber die Trägerrakete konnte ihn nicht aus der Atmosphäre holen. Und der Asteroid fliegt …
Kein geringerer als Edward Teller selbst, der "Vater" der amerikanischen Wasserstoffbombe, widersetzte sich jedoch der orbitalen Stationierung nuklearer Abfangjäger. Seiner Meinung nach kann man Atomsprengkörper nicht einfach in den erdnahen Weltraum bringen und sie in aller Ruhe um die Erde kreisen sehen. Sie müssen ständig gewartet werden, was Zeit und Geld kostet.
Internationale Verträge schaffen auch unfreiwillige Hindernisse für die Entwicklung nuklearer Asteroidenabfangjäger. Einer davon ist der Vertrag von 1963 zum Verbot von Nuklearwaffentests in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser. Der andere ist der Weltraumvertrag von 1967, der die Einführung von Atomwaffen in den Weltraum verbietet. Aber wenn die Menschen einen technologischen "Schild" haben, der sie vor der Asteroiden-Kometen-Apokalypse retten kann, dann wäre es äußerst unvernünftig, ihnen stattdessen politische und diplomatische Dokumente in die Hand zu geben.
