La caduta sulla Terra di un asteroide è uno degli scenari di base dell'Apocalisse utilizzati nella fantascienza. Per evitare che le fantasie diventino realtà, l'umanità si è preparata in anticipo a proteggersi da una tale minaccia e alcuni metodi di protezione sono già stati elaborati nella pratica. È interessante che gli approcci degli scienziati degli Stati Uniti e della Federazione Russa in questa materia abbiano le loro differenze.
Oggi, 8 marzo 2016, a una distanza di circa 22.000 chilometri dalla Terra (14.000 chilometri sotto l'orbita dei satelliti geostazionari), passerà un asteroide 2013 TX68 con un diametro da 25 a 50 metri. Ha un'orbita irregolare e poco prevedibile. Successivamente, arriverà sulla Terra nel 2017 e poi nel 2046 e nel 2097. La probabilità che questo asteroide cada sulla Terra è incredibilmente piccola, ma se lo farà, l'onda d'urto sarà due volte più potente di quella prodotta dall'esplosione del meteorite di Chelyabinsk nel 2013.
Quindi, 2013 TX68 non rappresenta un pericolo particolare, ma la minaccia asteroide per il nostro pianeta non è limitata a questo "ciottolo" relativamente piccolo. Nel 1998, il Congresso degli Stati Uniti ha incaricato la NASA di rilevare tutti gli asteroidi vicini alla Terra e in grado di minacciarla con una dimensione di un chilometro di diametro. Secondo la classificazione della NASA, tutti i piccoli corpi, comprese le comete, che si avvicinano al Sole ad una distanza pari ad almeno 1/3 di un'unità astronomica (UA) rientrano nella categoria "vicino". Ricorda che a.u. È la distanza dalla Terra al Sole, 150 milioni di chilometri. In altre parole, affinché il "visitatore" non desti preoccupazione tra i terrestri, la distanza tra lui e l'orbita circumsolare del nostro pianeta deve essere di almeno 50 milioni di chilometri.
Nel 2008, la NASA aveva ampiamente rispettato questo mandato, trovando 980 di questi detriti volanti. Il 95% di loro aveva traiettorie precise. Nessuno di questi asteroidi rappresenta una minaccia per il prossimo futuro. Ma allo stesso tempo, la NASA, sulla base dei risultati delle osservazioni ottenute utilizzando il telescopio spaziale WISE, è giunta alla conclusione che almeno 4.700 asteroidi con una dimensione di almeno 100 metri passano periodicamente dal nostro pianeta. Gli scienziati sono stati in grado di trovarne solo il 30%. E, ahimè, gli astronomi sono riusciti a trovare solo l'1% degli asteroidi di 40 metri che periodicamente "camminano" vicino alla Terra.
In totale, come credono gli scienziati, fino a 1 milione di asteroidi vicino alla Terra "vagano" nel Sistema Solare, di cui solo 9600 sono stati scoperti in modo affidabile. Se un "ciottolo" di dimensioni 100-150 metri passa a una distanza di 0,05 UA. dal nostro pianeta (che dista circa 20 distanze Terra-Luna, cioè 7,5 milioni di chilometri), rientra automaticamente nella categoria degli "oggetti potenzialmente pericolosi" secondo la classificazione della NASA. L'Agenzia aerospaziale americana dispone attualmente di circa 1.600 unità di questo tipo.
Quanto è grande il pericolo
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La probabilità che un grande "detrito" celeste cada sulla Terra è molto piccola. Si ritiene che gli asteroidi fino a 30 metri di diametro dovrebbero bruciare in strati densi dell'atmosfera mentre si dirigono verso la superficie del pianeta, o almeno collassare in piccoli frammenti.
Certo, molto dipenderà dal materiale di cui è "fatto" il vagabondo spaziale. Se questa è una "palla di neve" (un frammento di cometa, costituito da ghiaccio intervallato da pietre, terra, ferro), allora anche con una grande massa e dimensione, molto probabilmente "scoppierà" come il meteorite Tunguska da qualche parte in alto nell'aria. Ma se un meteorite è costituito da pietre, ferro o una miscela ferro-pietra, quindi anche con dimensioni e massa minori della "palla di neve", avrà molte più possibilità di raggiungere la Terra.
Per quanto riguarda i corpi celesti fino a 50 metri di diametro, come credono gli scienziati, "visitano" il nostro pianeta non più di una volta ogni 700-800 anni, e se parliamo di "ospiti" non invitati di 100 metri, allora la frequenza delle "visite" da 3000 anni e più. Tuttavia, il frammento di 100 metri è garantito per firmare un verdetto per una metropoli come New York, Mosca o Tokyo. Detriti di dimensioni pari a 1 chilometro (una catastrofe garantita di scala regionale, che si avvicina a una globale) e più cadono sulla Terra non più di una volta ogni milioni di anni, e persino giganti di dimensioni pari o superiori a 5 chilometri - una volta ogni diverse decine di milioni di anni.
Buone notizie al riguardo sono state riportate dalla risorsa Internet Universetoday.com. Scienziati delle università delle Hawaii e di Helsinki, osservando a lungo gli asteroidi e valutandone il numero, sono giunti a una conclusione interessante e confortante per i terrestri: "detriti" celesti che trascorrono abbastanza tempo vicino al Sole (a una distanza di almeno 10 diametri solari) sarà distrutto dal nostro luminare.
È vero, relativamente di recente, gli scienziati hanno iniziato a parlare del pericolo rappresentato dai cosiddetti "centauri" - comete giganti, la cui dimensione raggiunge i 100 chilometri di diametro. Attraversano le orbite di Giove, Saturno, Urano e Nettuno, hanno traiettorie estremamente imprevedibili e possono essere diretti verso il nostro pianeta dal campo gravitazionale di uno di questi pianeti giganti.
Uomo avvisato mezzo salvato
L'umanità dispone già di tecnologie per la protezione dal pericolo asteroide-cometa. Ma saranno efficaci solo se il frammento celeste che minaccia la Terra viene rilevato in anticipo.
La NASA ha un "Programma per la ricerca di oggetti vicini alla Terra" (chiamato anche Spaceguard, che si traduce come "guardiano dello spazio"), che utilizza tutti i mezzi di sorveglianza spaziale a disposizione dell'agenzia. E nel 2013, il veicolo di lancio indiano PSLV ha lanciato nell'orbita polare vicino alla Terra il primo telescopio spaziale progettato e costruito in Canada, il cui compito è monitorare lo spazio. È stato chiamato NEOSSat - Near-Earth Object Surveillance Satellite, che si traduce come "Satellite per il rilevamento di oggetti vicini alla Terra". Si prevede che nel 2016-2017 un altro "occhio" spaziale, chiamato Sentinel, creato dall'organizzazione non governativa B612 con sede negli Stati Uniti, verrà lanciato in orbita.
Lavora nel campo della sorveglianza spaziale e in Russia. Quasi subito dopo la caduta del meteorite di Chelyabinsk nel febbraio 2013, i dipendenti dell'Istituto di astronomia dell'Accademia delle scienze russa hanno proposto di creare un "sistema russo per contrastare le minacce spaziali". Questo sistema rappresenterebbe solo un complesso di mezzi per il monitoraggio dello spazio esterno. Il suo valore dichiarato era di 58 miliardi di rubli.
E di recente si è appreso che l'Istituto centrale di ricerca scientifica di ingegneria meccanica (TsNIIMash), nell'ambito del nuovo programma spaziale federale, fino al 2025, prevede di creare un centro di allarme sulle minacce spaziali in termini di pericolo asteroide-cometa. Il concetto del complesso "Nebosvod-S" implica il posizionamento di due satelliti di osservazione in orbita geostazionaria e altri due nell'orbita della rivoluzione terrestre attorno al Sole.
Secondo gli specialisti di TsNIIMash, questi dispositivi possono diventare una "barriera spaziale" attraverso la quale praticamente nessun asteroide pericoloso con dimensioni di diverse decine di metri volerà inosservato. "Questo concetto non ha analoghi e può diventare il più efficace per rilevare pericolosi corpi celesti con un tempo di attesa fino a 30 giorni o più prima che entrino nell'atmosfera terrestre", ha osservato il servizio stampa di TsNIIMash.
Secondo un rappresentante di questo servizio, l'istituto ha partecipato nel 2012-2015 al progetto internazionale NEOShield. Come parte del progetto, alla Russia è stato chiesto di sviluppare un sistema per deviare gli asteroidi in grado di minacciare la Terra usando esplosioni nucleari nello spazio. Anche in questo settore è stata delineata la cooperazione tra Russia e Stati Uniti. Il 16 settembre 2013 a Vienna, il Direttore Generale di Rosatom Sergei Kiriyenko e il Segretario all'Energia degli Stati Uniti Ernst Moniz hanno firmato un accordo tra la Federazione Russa e gli Stati Uniti sulla cooperazione nella ricerca scientifica e nello sviluppo nel campo nucleare ed energetico, che ha creato i presupposti per l'interazione tra gli specialisti dei due paesi nella lotta contro l'asteroide. Pericolo. Sfortunatamente, il forte aggravamento delle relazioni russo-americane iniziato nel 2014 ha effettivamente posto fine a tale interazione.
Spingi via o fai esplodere
La tecnologia a disposizione dell'umanità fornisce due modi principali per difendersi dagli asteroidi. Il primo può essere utilizzato se il pericolo viene rilevato in anticipo. Il compito è dirigere una navicella spaziale (SC) verso i detriti celesti, che verranno fissati sulla sua superficie, accendere i motori e allontanare il "visitatore" dalla traiettoria che porta alla collisione con la Terra. Concettualmente, questo metodo è già stato testato tre volte nella pratica.
Nel 2001, la sonda americana "Shoemaker" è atterrata sull'asteroide Eros, e nel 2005 la sonda giapponese "Hayabusa" non solo è affondata sulla superficie dell'asteroide Itokawa, ma ha anche prelevato campioni della sua sostanza, dopo di che è tornata sana e salva sulla Terra nel giugno 2010. La staffetta è stata proseguita dalla navicella spaziale europea "Fila", atterrata sulla cometa 67R Churyumov-Gerasimenko nel novembre 2014. Immagina ora che al posto di questi rimorchiatori di astronavi vengano inviati a questi corpi celesti, il cui scopo non sarebbe quello di studiare questi oggetti, ma di cambiare la traiettoria del loro movimento. Quindi tutto ciò che dovevano fare era prendere un asteroide o una cometa e accendere i loro sistemi di propulsione.
Ma cosa fare in una situazione se un pericoloso corpo celeste viene scoperto troppo tardi? È rimasto solo un modo: farlo saltare in aria. Anche questo metodo è stato testato nella pratica. Nel 2005, la NASA ha speronato con successo la cometa 9P / Tempel con il veicolo spaziale Penetrating Impact per eseguire l'analisi spettrale della materia cometa. Supponiamo ora che al posto di un ariete venga usata una testata nucleare. Questo è esattamente ciò che gli scienziati russi si propongono di fare colpendo l'asteroide Apophis con missili balistici intercontinentali modernizzati, che si avvicineranno alla Terra nel 2036. A proposito, nel 2010, Roskosmos stava già progettando di utilizzare Apophis come banco di prova per un rimorchiatore di veicoli spaziali, che avrebbe dovuto mettere da parte il "ciottolo", ma questi piani sono rimasti insoddisfatti.
C'è, tuttavia, una circostanza che fornisce agli esperti motivo di mostrare scetticismo sull'uso di una carica nucleare per distruggere un asteroide. Questa è l'assenza di un fattore dannoso così importante di un'esplosione nucleare come un'onda d'aria, che ridurrà significativamente l'efficacia dell'uso di una mina atomica contro un asteroide / cometa.
Per evitare che la carica nucleare perdesse il suo potere distruttivo, gli esperti hanno deciso di utilizzare un doppio colpo. Il successo sarà l'Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV) attualmente in fase di sviluppo presso la NASA. E questa navicella lo farà nel modo seguente: in primo luogo, entrerà nel "tratto iniziale" che porta all'asteroide. Dopodiché, qualcosa come un ariete si separerà dalla navicella principale, che colpirà l'asteroide al primo colpo. Sul "ciottolo" si forma un cratere, nel quale "striderà" l'astronave principale con carica nucleare. Quindi, grazie al cratere, l'esplosione non avverrà in superficie, ma già all'interno dell'asteroide. I calcoli mostrano che una bomba da 300 kilotoni, fatta esplodere solo a una profondità di tre metri sotto la superficie di un corpo solido, aumenta il suo potere distruttivo di almeno 20 volte, diventando cosìin una carica nucleare da 6 megatoni.
La NASA ha già assegnato sovvenzioni a diverse università statunitensi per sviluppare un prototipo di tale intercettore.
Il principale "guru" americano nella lotta contro il pericolo di asteroidi con cariche nucleari è il fisico e sviluppatore di armi nucleari del Livermore National Laboratory, David Dearborn. Attualmente sta lavorando con i suoi colleghi in massima allerta per la testata W-87. La sua capacità è di 375 chilotoni. Si tratta di circa un terzo della potenza della testata più distruttiva attualmente in servizio negli Stati Uniti, ma 29 volte più potente della bomba caduta su Hiroshima.
Prove per la distruzione
Le prove di distruzione saranno condotte dall'Agenzia spaziale europea (ESA). L'asteroide 65802 Didyme, scoperto nel 1996, è stato scelto come "vittima". È un asteroide binario. Il diametro del corpo principale è di 800 metri, e il diametro di quello che gli gira intorno alla distanza di 1 chilometro è di 150 metri. In realtà, Didyme è un asteroide molto "pacifico", nel senso che nessuna minaccia per la Terra proviene da esso nel prossimo futuro. Tuttavia, l'ESA, insieme alla NASA, intende speronarlo con un veicolo spaziale nel 2022, quando si trova a 11 milioni di chilometri dalla Terra.
La missione pianificata ha ricevuto il nome romantico AIDA. È vero, non ha nulla a che fare con il compositore italiano Giuseppe Verdi, che ha scritto l'opera con lo stesso nome. AIDA è l'abbreviazione di Asteroid Impact & Deflection Assessment, che si traduce come "Valutazione di una collisione con un asteroide e il conseguente cambiamento nella sua traiettoria". E la sonda stessa, che deve speronare l'asteroide, è stata chiamata DART. In inglese, questa parola significa "dardo", ma, come nel caso di AIDA, questa parola è un'abbreviazione della frase Double Asteroid Redirection Test, o "Experiment to change the direction of movement of a double asteroid." "Dart" deve schiantarsi su Didim a una velocità di 22.530 chilometri all'ora.
Le conseguenze dell'impatto saranno osservate da un altro apparato che vola in parallelo. Si chiamava AIM, cioè "target", ma, come nei primi due casi, è un'abbreviazione: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Tracking collision with an asteroid"). Lo scopo dell'osservazione non è solo quello di valutare l'impatto dell'impatto sulla traiettoria dell'asteroide, ma anche di analizzare la materia asteroide eliminata nella gamma spettrale.
Ma dove posizionare gli intercettori degli asteroidi - sulla superficie del nostro pianeta o in orbita vicino alla Terra? In orbita, sono in "prontezza numero uno" per respingere le minacce dallo spazio. Questo elimina il rischio che è sempre presente quando si lancia un veicolo spaziale nello spazio. In effetti, è nella fase di lancio e ritiro che la probabilità di guasto è massima. Immagina: abbiamo urgente bisogno di inviare un intercettore all'asteroide, ma il veicolo di lancio non è riuscito a portarlo fuori dall'atmosfera. E l'asteroide sta volando …
Tuttavia, nientemeno che lo stesso Edward Teller, il "padre" della bomba americana all'idrogeno, si è opposto al dispiegamento orbitale di intercettori nucleari. Secondo lui, non si può semplicemente portare ordigni esplosivi nucleari nello spazio vicino alla Terra e guardarli con calma ruotare attorno alla Terra. Dovranno essere costantemente riparati, il che richiederà tempo e denaro.
I trattati internazionali creano anche ostacoli involontari allo sviluppo di intercettori di asteroidi nucleari. Uno di questi è il Trattato del 1963 che vieta i test sulle armi nucleari nell'atmosfera, nello spazio e sott'acqua. L'altro è il Trattato sullo spazio esterno del 1967, che proibisce l'introduzione di armi nucleari nello spazio. Ma se le persone hanno uno "scudo" tecnologico che può salvarle dall'apocalisse asteroide-cometa, allora sarebbe estremamente imprudente mettere nelle loro mani documenti politici e diplomatici.
