ЗНАЧЕНИЕ АСТРОНОМИИ И КОСМОНАВТИКИ В ПРЕДОТВРАЩЕНИИКОМЕТНОАСТЕРОИДНОЙ ОПАСНОСТИ

ЗНАЧЕНИЕ АСТРОНОМИИ И КОСМОНАВТИКИ В ПРЕДОТВРАЩЕНИИКОМЕТНОАСТЕРОИДНОЙ ОПАСНОСТИ

В последнее время тема столкновения нашей планеты с крупными небесными телами стала широко обсуждаться как в научных кругах, так и в средствах массовой информации. Появились фильмы-катастрофы, посвящённые этой теме ( «Армагеддон" и «Столкновение с бездной"). Астероидная опасность встала в один ряд с такими глобальными угрозами современному человечеству как загрязнение окружающей среды, парниковый эффект, озоновый коллапс. Мировое сообщество астрономов призвало своих членов к всемерному исследованию этой опасности.

ВОЗМОЖНОСТЬ УГРОЗЫ Возникает справедливый вопрос, а насколько действительно реальна эта угроза и не хотят ли учёные просто увеличить финансирование своих исследований? О том, что такая возможность существует говорит наличие на Земле гигантских ударных кратеров астроблем. В США в штате Аризона находится хорошо сохранившийся кратер диаметром 1, 2 км и глубиной 180 м, который образовался 25 -50 тыс. лет назад при падении 50 -и метрового метеорита. весившего 300 тысяч тонн и летевшего со скоростью 45— 60 тысяч км/ч. Мощность взрыва оценивается в 20 миллионов тонн тринитротолуола или 1000 атомных бомб, аналогичных сброшенной на Хиросиму. Можно вспомнить и Тунгусское явление. Можно

АРИЗОНСКИЙ МЕТЕОРНЫЙ КРАТЕР

В тоже время на Землю падали и гораздо более крупные тела, так в Антарктике на Земле Уилкеса (Wilkes Land) под километровой толщиной льда в 1962 году обнаружен метеоритный кратер диаметром около 500 километров. В Канаде на побережье Гудзонского залива есть кратер диаметром 443 километра. Падение тел, образовавших эти кратеры могло приводить к катастрофам глобального масштаба

Считается, что основную опасность в глобальном масштабе представляют астероиды с радиусом больше 1 км. Столкновение с меньшими по размеру телами может вызывать значительные локальные разрушения, но не приводит к глобальным последствиям. Чем больше астероид, тем меньше вероятность столкновения его с Землёй. Частоту падения на нашу планету астероидов разных размеров можно рассчитать, учитывая частоту их пролёта вблизи Земли. Получается, что тела диаметром 100 -1000 м на расстоянии менее 3 -х млн. км. пролетают примерно раз в 25 тыс. лет. В различных источниках опубликованы цифры для частоты падения тел различного диаметра на Землю, эти данные приведены в Таблице 1.

Таблица-1. Вероятность падения на Землю астероидов различных размеров Диаметр астероида 10 м 100 м 1 км 100 км Частота падения 4 1000 250 70 Нескольгода лет тыс. млн. ко млрд. лет лет

ПОСЛЕДСТВИЯ СТОЛКНОВЕНИЯ u u Важно знать последствия для Земли, которые можно ожидать при столкновении с такими телами. Масштабы явлений в определяющей степени зависят от энергии столкновения (то есть в первую очередь от размеров и скорости астероида). При рассмотрении мощных взрывных процессов (начиная от ядерных взрывов с тротиловым эквивалентом несколько килотонн и до падения самых крупных астероидов) применим принцип подобия. Согласно этому принципу, картина происходящих явлений сохраняет свои общие черты во всех масштабах энергии. Выделение энергии при подобных явлениях зависит от скорости тела и его массы, зависящей от плотности и скорости тела: E=M*V 2/2. Если принять среднюю скорость столкновения 20 км/с и плотность 5000 кг/м 3, то значения выделившейся энергии для тел различного размера приведены в таблице 2.

Таблица-2. Выделение энергии при падении различных космических тел Диаметр астероида 10 100 м 1 км м 10 км 100 км Масса М в кг 2, 6* 106 2, 6* 109 2, 6* 1012 2, 6*1015 2, 6*1018 Энергия столкновени я Е в Дж 5, 2* 1014 5, 2* 1017 5, 2* 1020 5, 2*1023 5, 2*1026

Для сравнения приведём в таблице 3 значения энергий, выделяющихся при различных природных процессах и катастрофах. Таблица-3 Явление Энергия В Дж Земля получае т от солнца в год Взрыв вулкана Тамбора В 1815 году 5, 2*1024 1023 Все землятресения в год Самая мощная бомба Землетрясение в 8, 5 баллов 1019 4*1017 1, 5* 1017 Можно добавить, что при взрыве тунгусского тела, которое было по оценкам большинства исследователей ядром небольшой кометы, выделилась энергия от 1*1017 до 4*1017 дж. Была уничтожена тайга на площади более 2000 км 2. на сл. слайде иллюстрации к «тунгусскому феномену» .

Возможный вид падения тунгусского тела и вывал леса в месте падения

Возможные угрозы u Среди открытых астероидов угрозы представляют астероиды чьи орбиты пересекают орбиты Земли

Противодействие кометно-астероидной опасности. Глобальная система защиты Земли должна включать в себя, прежде всего, систему обнаружения ОКО, слежения за ними, определения их орбит и других параметров и принятия решения по организации противодействия в случае реальной угрозы Земле. Далее, подобная система должна располагать ракетно-космическим комплексом для доставки средств воздействия на ОКО. В качестве таких средств могут использоваться ядерные заряды, кинетические импакторы, двигатели малой тяги, концентрированные пучки лучистой энергии и пр. Как отмечалось в предыдущих главах, сегодняшний уровень науки и техники позволяет разработать такую системы защиты Земли, но для ее реального создания потребуется новые исследования, дополнительные конструкторские решения, проведение экспериментов в космосе.