Часть 2. Астероиды
Лидия Рыхлова
ЗС: А как сочетаются наблюдения за космическим мусором с наблюдениями за астероидами?
Рыхлова: В конце 70-х, в 80-х годах мы очень активно занимались космическим мусором с американцами. Был организован двухсторонний американо-российский семинар, на котором раз в два года обсуждались проблемы уже тогда существовавших служб контроля космического пространства.
Наш Институт астрономии принимал активное участие в работе этого семинара. А проблемой астероидно-кометной опасности занимался Институт теоретической астрономии АН СССР в Ленинграде. Они публиковали каталоги малых тел Солнечной системы. Напомню, что первый астероид открыли в 1801году. В Америке был создан Международный планетный центр, куда должны были посылать результаты наблюдений все, кто занимался поисками астероидов. Работа планетного центра заключалась в том, чтобы составлять общий каталог всех наблюдённых к данному моменту малых тел Солнечной системы, астероидов. Сотрудники Планетного центра проверяли, есть ли в его каталоге найденный астероид. Если его нет, значит, человек открыл новый астероид и он имеет право дать этому астероиду имя по своему предложению. У нас такая система работала хорошо. Институт теоретической астрономии получал полный набор, полный каталог наблюдённых астероидов из Международного планетного центра, публиковал его в виде томов эфемерид малых тел Солнечной системы, которые наблюдателям помогали ориентироваться в этой новой постоянно пополняемой популяции тел. И всё это было замечательно. В Крымской Астрофизической обсерватории АН СССР работал специально отведённый под эту задачу телескоп и наблюдатели открывали и давали названия сотням новых астероидов. Это им очень хорошо удавалось. Несколько лет назад была издана книжка
«Названия астероидов малых планет», потому что они столько открыли новых астероидов, что могли присваивать и дарить их людям, которые были для них чем-то интересны. Иметь «свой» астероид было и есть довольно престижно. Потом случилось так, что Институт теоретической астрономии закрыли по причине очередной реорганизация науки. Комиссия по реорганизации пришла к выводу, что слишком много в Ленинграде, в Петербурге астрономических институтов. Часть народа ушла в Пулковскую обсерваторию, а – в Институт прикладной астрономии, там же в Питере.
Институт прикладной астрономии РАН занимается несколько другими проблемами, поэтому мы оказались на переднем плане в проблеме исследования малых тел Солнечной системы и астероидно-кометной опасности. Все нам присылали какие-то бумаги, все нам задавали какие-то вопросы, спрашивали обо всём. И тогдашний наш директор, академик А.А. Боярчук сказал: «Ну, что ж. Надо браться за астероиды». И вот с той поры наш отдел, который называется «Отдел космической астрометрии», ведёт такую двойную работу. Одна часть работы по мусору, другая часть – по астероидам.
Мы много с американцами разговаривали, когда вели двухсторонние разговоры по мусору. Однажды я их спросила: «Почему вы астероидной опасностью не занимаетесь?» Они несколько лет категорически отказывались: «Это всё ерунда. Мы этим не занимаемся. Вот мусор – это объективно существует». А что касается опасности астероидной, ну, было там когда-то в истории веков где-то что-то упало. Огромные кратеры, они всё-таки существуют. Их 200 штук на Земле насчитывается с диаметром больше одного километра. Есть кратеры диаметром 20 километров, даже под 100 километров. Но это были исторические времена. Сейчас, конечно, уже такие крупные опасные астероиды отслеживаются очень хорошо, и таких катастрофических последствий от падения огромного небесного тела мы сейчас не ждём.
А вот мелкие тела тоже стали наблюдаться по мере развития техники, появились более современные средства наблюдения. Такие астероиды стали обнаруживать десятками и сотнями. В 1998-м году американское правительство поручило НАСА разработать программу наблюдения астероидов для выяснения ситуации с астероидно-кометной опасностью. Есть она или нет её? Результат таков: если с1801 года открытия астероидов были единичными, с середины прошлого века наблюдались десятки, потом сотни в год, то с 1998-го года кривая открытия астероидов пошла круто вверх. Теперь количество открываемых астероидов – десятки тысяч в год. Потому что появилось финансирование, появилась государственная программа.
Какие астероиды стали открывать? К этому же времени появились цифровые камеры для обработки наблюдений. Теперь уже не нужно было возиться с проявлением фотографических пластинок, плёнок. Это всё стало очень быстрым процессом, происходящим практически в реальном времени. Была поставлена задача: за 10 лет пронаблюдать, по возможности, все астероиды, которые имеют диаметр больше одного километра. И эта задача, практически, была выполнена. В процессе выполнения этой проблемы и решения задач по открытию астероидов больше одного километра, выяснилось, что таких астероидов немного, они практически все в каталогах есть, они известны и, в общем, они Земле пока не угрожают. Но стали открываться астероиды, которые фотографическим наблюдением были абсолютно недоступны, диаметром 100 метров, 140, 50 метров. Вот такие астероиды существуют в огромном количестве, они часто появляются в окрестностях Земли и они то и несут в себе основную опасность. Были открыты еще и астероиды с очень низким альбедо, то есть практически не отражающие солнечный свет, невидимые оптическими телескопами, а видимые только в инфракрасном диапазоне.
С появлением первого спутника с инфракрасным диапазоном наблюдения, американского спутника «Вайзе», оказалось, что он очень хорошо наблюдает тела, которые имеют абсолютно чёрную поверхность, тёмную как сажа, которую наблюдать оптически невозможно ни при каких обстоятельствах. Оказалось, что таких астероидов тоже довольно много, а мы о них без инфракрасных наблюдений, которые с Земли невозможны, ничего не знаем.
Глобальная катастрофа от падений километровых астероидов нам, вроде бы, не грозит, а вот таких астероидов, которые имеют диаметр порядка сотен метров, очень даже может быть. К примеру, астероид «Апофиз», открытый в 2004 году. Астероид оказался близким к Земле. Диаметр его 200-350 метров. Сейчас ещё он плохо определён. Когда этот астероид стали изучать, оказалось, что его можно было найти на старых фотографических пластинках. Его нашли. Определили орбиту. Потом появилась ещё одна возможность для наблюдения. Его пронаблюдали, ещё уточнили. Оказалось, что Апофиз очень близко подходит к Земле каждые 7 лет. Выявились другие особенности. Во-первых, его орбита находится внутри орбиты Земли. Но есть такие категории астероидов, орбиты которых либо пересекаются с орбитой Земли, приближаясь к ней с внешней стороны или с внутренней стороны, либо такие астероиды, орбита которых целиком находится внутри орбиты Земли. И вот «Апофиз» оказался таким астероидом. Каждые 7 лет он оказывается в пределах видимости с Земли. Очередной период видимости с Земли ожидается в 2012 – 2013-ом годах, а потом в 2020-м году. Все это время будет использовано для уточнения его орбиты. По сегодняшней ситуации известно, что в 2029-ом году этот астероид приблизится к Земле на расстояние геостационарной орбиты. Это очень близко по астрономическим меркам. И дальнейшее его поведение будет зависеть от множества стечений множества разных обстоятельств, гравитационных воздействий пр. Возможные варианты развития событий: либо он потом уйдёт на геоцентрическую орбиту, либо он останется на прежней орбите, либо он станет постоянным спутником Земли. Много разных вариантов. Один из вариантов, что он может столкнуться с Землей. Существует огромное количество разных возможностей на каждые следующие 7 лет. В период видимости в2012-2013-м годах, астрономы будут стремиться как следует определить его орбиту, его физические характеристики, структуру, это тоже можно спектральными методами наземными попытаться это сделать. Необходимо уточнить все его параметры с тем, чтобы более точно определить пути его дальнейшего поведения. Некоторые космические агентства разрабатывают посылку к «Апофису» специальной космической миссии. В частности, НПО им. Лавочкина разрабатывает на базе проекта «Фобус-грунт», используя практически ту же аппаратуру, изменить немножко ситуацию, и направить небольшой космический аппарат к «Апофису». Аппарат предполагается запустить на круговую орбиту, чтобы вращался вокруг «Апофиса», а специальный радиомаяк передавал на Землю информацию о его движении, и о его физических свойствах. Возможно, что до 29-го года это будет осуществлено. Будем надеяться. Тем более, что интерес к этому астероиду есть не только у нас, но это и за рубежом, Может быть какие-то будут объединённые проекты. Посмотрим. Пока это очень актуальная тематика. Я могу сказать, что проект посылки космического аппарата к «Апофису» разрабатывается нашим Институтом совместно с НПО имени Лавочкина и Институтом космических исследований.
ЗС: Как специалисты оценивают последствия падения Апофиза на Землю?
Рыхлова: Специалисты говорят, что в случае падения астероида «Апофис» на Землю может пострадать территория, сравнимая со средней европейской страной.
ЗС: Какова вероятность того, что он не свалится и станет спутником Земли?
Рыхлова: Проведена оценка такого варианта. Оказалось, что существуют семейства астероидов, имеющие похожие по характеристикам свойства, возможно, общее происхождение от общего родительского тела, например, кометы. Так вот, в принципе, этот «Апофис» принадлежит семейству, которое называется Циклиды. И таких астероидов, как «Апофис» в этом семействе достаточно много. То есть, он может быть, уже давно существует, таких астероидов много, просто мы про них ничего не знали. Может он уже давно живет в таком режиме, просто мы его в первый раз обнаружили. Нужны уточняющие наблюдения.
ЗС: Стоит ли наблюдать за астероидами? Представляют ли они опасность?
Рыхлова: Такая проблема существует. Астероиды падают. Может быть, небольшие, но падают. Малые тел Солнечной системы – это метеороиды, астероиды, кометы. Между ними разница в размерах. Метеороидами, допустим, считаются тела, размерами до 100 метров. Условно. Астероиды от 100 метров до нескольких сотен километров. Крупные астероиды Веста, Церера, это очень крупные тела – до 1000 км в диаметре. Ну, Эрос поменьше, порядка, сотен километров, под тысячу даже. А кометы не имеют определённого размера, потому что ядро у них может быть небольшим, а видимая часть с хвостом, когда она приближается к Солнцу – огромные. Их ядра бывают и километровые, и десятикилометровые. Разные. Так что принципиальной разницы между этими телами нет. Что же касается терминологии метеоритно – метеорной, то немного поясним. Пока тело находится в космическом пространстве, это метеороид. Когда он попадает в атмосферу Земли, он становится метеором и мы видим яркий след летящего метеора в атмосфере. А когда он падает на землю, вот это уже метеорит. Тунгусское тело, сгоревшее в 1908-ом году сгорело, не долетев до Земли. Произошел сильный взрыв. По оценкам, диаметр этого тела был порядка 50 метров. В тайге вывал леса отмечен на 2,5 тысячах километров. Если бы там были живые люди, населённые пункты, гидростанции, электростанции, атомные станции и другие объекты, все это пострадало бы. На моей собственной памяти, в1998-ом году в Ашхабаде упал метеорит, на Земле его нашли, весом 800 килограмм. Упал на хлопковое поле. Люди работали в поле. Гром, шум, треск был страшный. Думали, атомная война началась. Потом его увезли в музей, а сколько там насобирали люди ещё мелких осколков, уже никто не считал. Что такое 800 килограмм, если он упадёт на небоскрёб? Можно представить? Если он каменный? Если он железо-никелевый? У него огромная пробивная сила.
Американцы уже умеют направлять аппараты к ядрам комет, попадать в них ударником, устраивать взрыв, а после этого присылать другой аппарат, чтобы он снимал появившийся кратер в несколько десятков километров. Это удивительное достижение науки и техники. Надо бы и нам уметь делать что-то подобное. Ну, можете себе представить в современном мире, если мы не будем уметь этого делать?
ЗС: Это реальная необходимость или научный интерес?
Рыхлова: Конечно, научный интерес. Это огромный научный интерес и это реальная необходимость тоже. Тем более, если речь идёт не о глобальных катастрофах. Вот недавно в Восточном Судане упал метеорит. Пронаблюдали его только на подлёте. За 12 часов до падения успели пронаблюдать те же американцы, обнаружив его ночью в Америке, передав информацию в Австралию на свою станцию, на следующую ночь уточнили его орбиту. Дали информацию: «Упадёт через 12 часов в районе Судана, Восточного Судана». В пустыне. Ну, опять повезло? Повезло.
ЗС: Что мы можем сделать, если вдруг…?
Рыхлова: Ну, допустим, мы определили и точно вычислили, что к нам, к Земле приближается тело размером 300-400 метров в диаметре. Есть много рассуждений на тему о том, как с этим бороться, но по сегодняшним технологиям получается так, что мы пока с этим сделать ничего не можем. Есть два категорически противоположных направления: либо разрушить опасное тело, либо изменить его траекторию на безопасную для Земли. В любом случае с помощью космических аппаратов необходима доставка к опасному телу либо ядерного устройства для его подрыва, либо средств кинетического воздействия, либо пытаться изменить траекторию с помощью гравитационного воздействия. Но тут везде есть, конечно, подземные камни. Как его траекторию изменить? Можно изменить её хорошо, а можно изменить каким-то образом направленно. Что касается ударников, то это вообще новая огромная проблема. Надо рассчитать и силу этого ударника, и есть ли у нас такая ракета, которая долетит туда, куда надо и донесёт такую массу, которая требуется для воздействия. В общем, проблем тут больше, чем ответов. Пока их практически нет. Ну, есть, конечно, экзотические предложения, например, установить на опасном теле Солнечный парус, чтобы под влиянием солнечного воздействия и солнечного ветра изменить его траекторию движения. Покрасить, побелить, увеличить альбедо и ждать, когда изменится траектория. Все зависит от времени, которое имеется в запасе у человечества до столкновения с опасным телом, либо взрывать, либо отклонять с угрожающей траектории.
В конце 90-х годов было оживлённое обсуждение этой проблемы, связанное с тем, что на то время пошли разного рода кризисы: экономический, застойный и всякие прочие. Тогда казалось, что ракет вроде бы сделано много, все они стоят на стартах, а запускать нечего. С другой стороны, на Земле накопилось огромное количество радиоактивного материала, которые тоже девать некуда. Вот и обсуждали, как избавиться от того и другого. В Снежинске была организована конференция, на которую приехал даже Эдвард Тейлер! Обсуждали эту проблему. Оказалось, однако, что, во-первых, не так много ракет стоит. Во-вторых, использование ядерного потенциала в космосе запрещено международными соглашениями.
Вариант этот рассматривается как крайний, если уж какое-то тело определенно будет падать. Но пока вроде такого на горизонте нет.
ЗС: Что удалось открыть в последние месяцы?
Рыхлова: Недавно открыты два интересных астероида. Один из них, 2012 DA14, открыт несколько месяцев назад. Его диаметр 45 метров. В будущем году он пересечет геостационарную орбиту Земли, пройдет на расстоянии 29 тысяч километров. Другой астероид 2011 AG5 был открыт в конце прошлого года, его диаметр 140 метров. По нынешним оценкам, в феврале 2040 года он может упасть на Землю. В 2013 году он пройдет недалеко от Земли, и мы постараемся уточнить его орбиту, чтобы дать более точный прогноз по его падению.
Лидия Васильевна Рыхлова,
доктором физ.-мат. наук,
заведующей отделом космической астрометрии
Института астрономии РАН
Беседу вел Алексей Вырский
