Страница 1 из 2

Проблема астероидной опасности – это аспект глобального характера, связанный с угрозой столкновения с Землей одного или нескольких астероидов, которое в нынешних условиях стало бы неизбежным, а по своим последствиям было бы сопоставимо с ограниченной термоядерной войной. Около десятка тысяч астероидов регулярно приближается к нашей планете – вопрос времени состоит лишь в том, когда и в каком месте произойдет удар. Несмотря на всю серьезность угрозы и катастрофичность возможных последствий, Земля плохо подготовлена к потенциальному столкновению. Даже экспертам лишь с огромным трудом удается рассчитать траектории космических обломков.

В марте 2014 года группа ученых во главе с Аланом Харрисом ( Alan Harris ) приступила к экспериментам по моделированию конца света. Этот исследователь возглавляет международный проект защиты от астероидов под названием « NeoShield » («Новый щит»), осуществляемый в Германском центре авиации и космонавтики ( DLR ). Кстати, суть экспериментов не настолько ужасна, как можно было бы себе представить, судя по их направленности: находящиеся в лаборатории исследователи просто стреляют из газовых пушек по искусственным миниастероидам. После обстрела они контролируют причиненные разрушения. Может быть, однажды эти эксперименты помогут спасти мир от столкновения с каким-нибудь пришельцем из Вселенной: во всяком случае, Харрис говорит о том, что мы должны более детально изучить состав астероидов, чтобы быть в состоянии отклонять их от своих орбит.

В Солнечной системе уже обнаружено свыше 600 тысяч астероидов. По меньшей мере с десяток тысяч из них с определенной периодичностью приближается к Земле. Эти так называемые «околоземные объекты» (ОЗО) серьезно беспокоят экспертов. Их столкновение с нашей планетой привело бы к катастрофическим последствиям, однако мы до сих пор почти не подготовлены к этому.

О реальности астероидной опасности свидетельствуют в том числе огромные кратеры на Луне, которые можно каждую ночь наблюдать на её поверхности невооруженным глазом. Совсем недавно, 11 сентября 2013 года, в естественный спутник Земли врезался очередной астероид массой 400 кг и размером с бытовой холодильник, который летел со скоростью 61 000 км/ч. После себя он оставил кратер диаметром около 40 метров.

Однако специалисты не ожидали этого столкновения. По словам Хосе Мадьедо ( Jos é Madiedo ) из андалузского университета Уэльвы, Испания, «наблюдать астероиды трудно». Этот астроном лично был свидетелем столкновения космического обломка с Луной. «Большинство из них имеет очень темную поверхность. Поэтому увидеть их можно только в том случае, когда они достаточно велики и находятся сравнительно близко».

Недавно около Земли пролетел 270-метровый астероид (2000 EM 26) под названием «Моби Дик» ( Moby Dick ) – во всяком случае, существует такое предположение. Он был открыт в 2000 году, и согласно расчетам, должен был вернуться в феврале 2014 года. Однако, когда астрономы направили свои телескопы на предполагаемую зону его пролета, они ничего не увидели. Моби Дик исчез. По словам Алана Харриса, такое случается. «Допустим, какая-либо обсерватория обнаруживает астероид. После этого требуется несколько часов наблюдения для того, чтобы рассчитать траекторию его полета. И только тогда мы можем грубо предсказать, где он будет находиться в ближайшую ночь.

Начиная со второй ночи, ученые могут рассчитать его местонахождение до следующей недели, затем на несколько месяцев вперед. Если в этот период будет плохая погода, то всё пойдет насмарку. Тогда ни у одного телескопа в мире уже не будет ни единого шанса снова увидеть обнаруженный астероид». Летающие обсерватории тоже способны отслеживать лишь незначительную часть космических обломков.

Тех, кто боится угрозы, Харрис успокаивает математическими раскладами: «Если мы обнаруживает астероид только за год до того, как он приближается к Земле, то это означает, что он должен быть довольно небольшим». По прогнозам ученого, «астероид, достаточно крупный для того, чтобы причинить вред нашей планете, мы бы увидели за 10-20 лет до его приближения».

По словам астрофизика Марио Трилоффа ( Mario Trieloff ) из Гейдельбергского университета, действительно крупные обломки на самом деле довольно редки: «астероиды вдвое крупнее встречаются в 10 раз реже». Существует около тысячи астероидов, которые имеют размер больше 1 километра и при этом пересекают орбиту Земли.

Они достаточно крупны для того, чтобы стать потенциально опасными для нас – более крупные могут вызвать ядерную зиму. Трилофф утверждает, что «90 процентов из них известны ученым». Ни одно из числа этих крупных космических тел в ближайшие 100 лет, скорее всего, не столкнется с Землей, даже если пролетит, возможно, довольно близко от неё.

Но что делать, если какой-то более крупный обломок действительно будет угрожать столкновением с нашей планетой? Ведь до сих пор не существует космической миссии, в рамках которой проводилось бы реальное испытание технологии противоастероидной защиты. Международная координация усилий, направленных на такую защиту, осуществляется слишком медленно, и «спасители мира» рискуют погрузиться в джунгли аббревиатур: SMPAG (Группа планирования и консультаций по космическим миссиям), IAWN (Международная сеть оповещения об астероидной опасности), UNCOPUOS (Комитет ООН по мирному использованию космического пространства) – вот названия лишь нескольких организаций, в которые объединяются эксперты по астероидам.

Что такое астероиды и кометы? Где они живут? Какую опасность представляют? На сколько вероятно падение метеорита на Землю в ближайшем будущем?.

Хочу сразу сказать, что я не ставил целью этой статьи напугать читателя страшными байками о космической угрозе с красочным описанием падения кометы на Землю и гибелью всего живого. Думаю, сделать это лучше чем в фильме «Армагеддон» в ближайшее время вряд ли кому-то удастся. Здесь я просто собрал и систематизировал в популярной форме основную информацию о малых телах Солнечной системы и попытался объективно ответить на вопрос: «Можно ли спать спокойно по ночам или надо боятся, что в любой момент в Землю со скоростью пули врежется скала размером с дом или с целый город и разнесёт, если не пол планеты, то какую-нибудь небольшую страну?»

Мир астероидов и комет.

У меня для вас две новости — хорошая и плохая. Начну с плохой: вокруг Солнца в пределах сферы радиусом 1 световой год (это сфера, в которой Солнце может удерживать своей гравитацией малые тела) постоянно кружатся триллионы (!!!) глыб размером от десятков метров до сотен и даже тысяч километров!

Хорошая новость в том, что Солнечная система существует уже 4,5 миллиарда лет и первоначальная каша космического вещества уже давно структурировалась в стабильную систему планет, астероидов, комет и т.д., которую мы наблюдаем. Период массированных метеоритных бомбардировок, который пережила Земля и другие планеты, остался в далёком доисторическом прошлом. Практически всё крупное, что должно было упасть на Землю из космоса, к нашему счастью уже упало. Сейчас обстановка в Солнечной системе в целом спокойная. Изредка порадует своим появлением комета — гостья с самых окраин владений нашего светила.

Все крупные астероиды обнаружены, переписаны, поставлены на учёт, их орбиты просчитаны, опасности они не представляют.

С мелкими сложнее — их в космосе больше, чем муравьёв во всех муравейниках. Поставить на учёт каждый космический камень просто невозможно. Из-за малого размера обнаруживаются они только в непосредственной близости от Земли. А совсем мелкие вовсе не обнаруживаются до входа в атмосферу. Но такие особого вреда не приносят, максимум — могут напугать громким хлопком перед тем, как почти полностью сгореть. Хотя могут и стёкла в домах побить, как сделал тот самый Челябинский метеорит, чем и продемонстрировал реальность угрозы из космоса.

Наибольшее опасение вызывают астероиды размером от 150 метров. Теоретически их количество только в «главном поясе» может исчисляться миллионами. Обнаружить такое тело на достаточно большом расстоянии, чтобы успеть что-то предпринять очень сложно. А метеорит размером 150-300 метров гарантированно разрушит город, если в него попадёт.

Таким образом, угроза из космоса более чем реальна. Метеориты падали на Землю на протяжении всей её истории, и рано или поздно это случится снова. Чтобы оценить уровень опасности предлагаю подробнее разобраться в устройстве этого небесного хозяйства.

Терминология.

• Малые тела Солнечной системы — все естественные объекты, вращающиеся вокруг Солнца, кроме планет, карликовых планет и их спутников.

• Карликовые планеты — тела с массой достаточной, чтобы за счёт собственной гравитации поддерживать форму близкую к шарообразной (от 300-400 км), но не доминирующие на своей орбите.

• — малые тела размером более 30 метров.
• Малые тела размером менее 30 метров называются метеороиды.
• Далее, по мере уменьшения размера, идут микрометеороиды (меньше 1-2 мм), а затем космическая пыль (частицы меньше 10 мкм).
• Метеорит — то, что осталось от астероида или метеороида после его падения на Землю.
• Болид — вспышка, видимая при входе малого тела в атмосферу.
• Комета — ледяное малое тело. При приближении к Солнцу лёд и замёрзший газ испаряется, формируя хвост и кому (голову кометы).
• Афелий — максимально удалённая точка орбиты.
• Перигелий — ближайшая к Солнцу точка орбиты.
• а.е. — Астрономическая Единица расстояния, это расстояние от Земли до Солнца (150 млн. км).

Место массового сосредоточения малых тел. Это широкая полоса между орбитами Марса и Юпитера, по которой вращается основная часть астероидов центральной части Солнечной системы:

Большинство малых тел Солнечной системы летают вокруг Солнца группами по близким орбитам. Это обусловлено тем, что на протяжении миллиардов лет они испытывают гравитационные воздействия со стороны планет (особенно Юпитера) и постепенно смещаются с нестабильных орбит, где такие воздействия максимальны, на стабильные, где гравитационные возмущения минимальны. Так же, группы астероидов возникают при столкновениях, когда большой астероид разваливается на множество мелких, или он остаётся цел, но от него откалывается множество осколков. На данный момент известны десятки групп (или семейств) астероидов, но большинство из них принадлежат главному поясу.

В главном поясе известно 4 тела размером более 400 км, около 200 тел размером более 100 км, около 1000 размером от 15 км. Теоретически подсчитано, что астероидов размером более 1 км там должно быть около 1-2 миллионов. Несмотря на огромное количество, суммарная масса этих камней составляет всего лишь 4 % от массы Луны.

Ранее предполагалось, что главный пояс астероидов возник из обломков взорвавшейся планеты Фаэтон. Но сейчас более вероятной версией считается, что планета в этой области просто не смогла возникнуть из-за близости гиганта-Юпитера.

Миллионы астероидов этого пояса, многие из которых могли бы устроить Армагеддон на Земле, не представляют для нас опасности, так как их орбиты лежат за пределами орбиты Марса.

Столкновения.

Но иногда они сталкиваются между собой, тогда какой-нибудь осколок может случайно попасть и в Землю. Вероятность такой случайности крайне низкая. Если просчитать её для временного промежутка равного жизни 2-3 поколений, то этим поколениям можно особо не беспокоиться.

Но Земля существует миллиарды лет, за это время случалось всякое. Например, вымирание около 80 % всего живого и 100 % динозавров 65 миллионов лет назад. Практически доказано, что в этом виноват , кратер от которого находится в районе полуострова Юкотан (Мексика). Судя по кратеру, это был метеорит размером около 10 км. Предположительно он принадлежал семейству астероида «Баптистина», которое образовалось при столкновении 170-км астероида с другим достаточно крупным.

На сколько же часто происходят такие столкновения? Предлагаю включить пространственное воображение и представить себе главный пояс астероидов уменьшенный в 100 тысяч раз. В таком масштабе его ширина станет приблизительно равной ширине Атлантического океана. Астероид диаметром 1 км превратится в шарик размером 1 см. Четыре гигантских тела — Церера, Веста, Паллада и Гигея с размерами соответственно 950, 530, 532 и 407 км, станут шарами размером примерно 10, 5 и 4 метра. 100-метровые астероиды (минимальный размер, представляющий достаточно серьёзную угрозу) станут 1-мм крошками. Теперь мысленно разбросаем их по всей Атлантике и представим, что они плавно курсируют приблизительно в одном направлении, например сначала с севера на юг, потом обратно. Их траектории не совсем параллельны — пусть некоторые плывут из Лондона к нижней оконечности Южной Америки, а другие из Нью-Йорка в южную Африку. Причем, своё путешествие туда и назад (период обращения) они совершают за 4-6 лет (в таком масштабе примерно это соответствует скорости 1 км/час).

Представили эту картину? В этом же масштабе Земля в самом ближайшем положении относительно какого либо астероида будет представлять из себя 130-метровый островок в Индийском океане. Какова же вероятность, чтобы два астероида столкнулись и осколок угодил прямо в неё!? Теперь, я думаю, вы будете спать спокойнее. По крайней мере тревога о космическом Армагеддоне, постоянно подогреваемая СМИ, должна отойти подальше на задний план. Даже если насыпать в Атлантический океан несколько миллионов шариков размером от 1 миллиметра до десятков сантиметров и всего несколько сотен размером больше метра то, при таком движении о котором мы говорили интуиция подсказывает, что столкновений и попаданий осколков в Землю в ближайшее время можно не ждать. А математические расчёты дают такие данные: астероиды размером от 20 км попадают друг в друга раз в 10 миллионов лет.

Одна из типичных картинок, которые обычно приводят как иллюстрацию при описании пояса астероидов:

Теперь я думаю вы поняли, что в реале он выглядит совсем не так. На самом деле соотношение расстояний между соседними глыбами и их размерами там гораздо больше, чем на этом рисунке. Измеряется оно тысячами километров, может быть изредка сотнями, поэтому межпланетные космические аппараты до сих пор спокойно пролетали через этот пояс без всяких осложнений.

Однако, не смотря на всё сказанное, именно из Главного Пояса Астероидов происходят более 99 % найденных на Земле обломков метеоритов. Они внесли весомый вклад в «развитие» жизни на Земле, периодически устраивая на ней массовые вымирания видов. Что-же, на то он и Главный..

Астероиды сближающиеся с Землёй.

Как уже говорилось выше, большинство астероидов принадлежат какому либо семейству, то есть тела одной группы летят по похожим орбитам. Есть семейства орбиты которых сближаются с земной орбитой, или даже пересекают её. Самые опасные из них — семейства Амура, Аполлона и Атона:

Группа Амура — наименее угрожающая из этих трёх, так как не пересекает орбиту Земли, а только приближается к ней. Этого достаточно, чтобы представлять потенциальную опасность, так как при таких сближениях земное тяготение непредсказуемо меняет орбиту астероидов, в связи с чем угроза из потенциальной может превратиться в реальную. Тот же эффект на них оказывает и Марс, так как они пересекают его орбиту, следовательно иногда сближаются и с ним. Известно около 4000 астероидов этой группы, естественно большая часть ещё не открыта. Самый крупный из них — Ганимед (не путать со спутником Юпитера), его диаметр 31,5 км. Другой член этой группы — Эрос (34 Х 11 км), знаменит тем, на него впервые в истории садился космический аппарат — «NEAR Shoemaker» (NASA).

Группа Аполлона. Как видно на схеме, астероиды этой группы, так же как и «амуры», в афелии (максимальное удаление от Солнца) уходят в Главный пояс, а в перигелии заходят внутрь земной орбиты. То есть, пересекают её в двух местах. В этом семействе известно более 5000 членов, в основном «мелочь», самый крупный — 8,5 км.

Группа Атона. «Атонов» известно около 1000 штук (самый большой — 3,5 км). Они наоборот — курсируют внутри орбиты Земли, и только в афелии выходят за её пределы, так же пересекая нашу орбиту.

На самом деле на схеме показаны проекции типичных орбит «аполлонов» и «атонов». Каждый из астероидов имеет определённый орбитальный наклон, поэтому далеко не каждый из них пересекает орбиту Земли — большинство проходят под или над ней (или чуть сбоку). Зато, если пересекает, то появляется вероятность, что в какой-то момент Земля окажется с ним в одной точке — тогда произойдёт столкновение.

Вот так из года в год и крутится эта космическая карусель. Астрономы всего мира следят за каждым подозрительным объектом, постоянно открывая всё новые и новые. На сайте «Центра Малых Планет» нашёл список астероидов угрожающих Земле (потенциально опасных). Астероиды в нем отсортированы начиная с самого опасного.

Апофис.

«Апофис» — один из «атонов», лидирует в списке самых опасных астероидов, так как расчётное расстояние на котором он пройдёт мимо Земли самое маленькое из всех известных — всего 30-35 тыс. км от поверхности нашей планеты. Так как есть вероятность ошибки в расчётах из-за неточных данных, то существует и некоторая вероятность «попадания».

Его диаметр, составляет около 320 метров, период обращения вокруг Солнца — 324 земных дня. То есть, раз в 162 дня он практически пролетает сквозь орбиту Земли, но так как общая протяжённость земной орбиты составляет почти миллиард километров, то рискованные сближения происходят редко.

Апофис был открыт в июле 2004 года и снова приблизился к Земле в декабре. Июльские данные сопоставили с декабрьскими, просчитали орбиту и.. начался большой переполох! Расчёты показали, что в 2029 году Апофис с вероятностью в 3 % упадёт на Землю! Это было равносильно научно обоснованному предсказанию конца света. Начались пристальные наблюдения за Апофисом, каждое новое уточнение орбиты уменьшало вероятность армагеддона. Возможность столкновения в 2029 году была практически опровергнута, однако «под подозрение» попало сближение 2036 года. В 2013 году очередной пролёт Апофиса недалеко от Земли (около 14 млн. км.) позволил максимально уточнить его размер и параметры орбиты, после этого учёные NASA полностью опровергли информацию об угрозе падения этого астероида на Землю.

Немного о других малых телах Солнечной системы.

Самая астероидно-опасная часть нашей планетной системы осталась позади, продвигаемся в сторону её окраин. По мере увеличения расстояния, соответственно уменьшается потенциальная опасность находящихся там объектов. Другими словами, если уж по мнению NASA никакого Апофиса можно не боятся, то опасность малых тел, о которых пойдёт речь ниже, совсем стремится к нулю.

«Троянцы» и «Греки».

Каждая крупная планета Солнечной системы имеет точки на орбите, оказавшись в которых тела с небольшой массой находятся в равновесии между этой планетой и Солнцем. Это так называемые точки Лагранжа, всего их 5. В двух из них, которые находятся на 60° впереди и сзади планеты, обитают «Троянские» астероиды.

Самые большие Троянские группы имеет Юпитер. Те, которые опережают его на орбите, называются «Греки», которые отстают — «Троянцы». Известно около 2000 «Троянцев» и 3000 «Греков». Все они не находятся, конечно, в одной точке, а разбросаны по орбите в областях протяжённостью десятки миллионов километров.

Кроме Юпитера Троянские группы открыты у Нептуна, Урана, Марса и Земли. У Венеры и Меркурия, скорее всего они тоже есть, но их пока не открыли, так как близость Солнца мешает проводить астрономические наблюдения в этих областях. Кстати, в точках Лагранжа Луны относительно Земли тоже есть как минимум сгустки космической пыли, а возможно и попавшие в гравитационную ловушку мелкие осколки метеоритов.

Пояс Койпера.

Далее по мере удаления от Солнца, за орбитой Нептуна (самой дальней планеты Солнечной системы), то есть на расстоянии более 30 а.е. от центра, начинается ещё один обширнейший пояс астероидов — пояс Койпера. Он приблизительно в 20 раз шире Главного пояса и в 100-200 раз массивнее. Условно его внешней границей принято расстояние 55 а.е. от Солнца. Как видно на рисунке, пояс Койпера представляет собой огромный тор (бублик), лежащий за орбитой Нептуна:Уже известно более 1000 Объектов Пояса Койпера (ОПК). Теоретические расчёты говорят, что там должно быть около 500 000 объектов размером от 50 км, около 70 000 размером от 100 км, несколько тысяч малых планет (а может и больших) размером более 1000 км (пока таких открыто только 7).

Самый известный объект пояса Койпера — Плутон. По новому определению термина «планета» он уже не считается полноценной планетой, а относится к карликовым, так как явно не доминирует на своей орбите.

Рассеянный диск.

Внешняя граница пояса Койпера плавно переходит в Рассеянный диск. Здесь малые тела вращаются по гораздо более вытянутым и ещё более наклонным орбитам. В афелии объекты рассеянного диска могут удаляться на сотни а.е.

То есть, объекты этой области не придерживаются какой-то строгой системы в своём вращении, а движутся по самым разным орбитам. Поэтому, собственно, диск и называется рассеянным. Например, там открыты объекты с наклоном орбиты до 78°. Ещё есть объект, который заходит внутрь орбиты Сатурна, а затем удаляется на 100 а.е.

В рассеянном диске вращается самая большая из известных карликовых планет — Эрида, её диаметр около 2500 км, это больше чем у Плутона. В перигелии она заходит в пояс Койпера, в афелии удаляется на расстояние 97 а.е. от Солнца. Период её обращения составляет 560 лет.

Самый экстремальный известный объект этой области — карликовая планета Седна (диаметр 1000 км), в максимальном удалении она уходит от нас на расстояние 900 а.е. Чтобы обернуться вокруг Солнца, ей требуется 11500 лет.

Кажется, что всё это недосягаемые дальние дали, но!. В этой области в данный момент находятся два рукотворных объекта — космические аппараты «Вояджер», запущенные ещё в 1977 году. «Вояджер-1» ушёл немного дальше своего напарника, сейчас он находится на расстоянии 19 миллиардов километров от нас (126 а.е.). Оба аппарата до сих пор успешно передают на Землю информацию об уровне космического излучения, при этом, радиосигнал доходит до нас за 17 часов. Такими темпами «Вояджеры» пролетят 1 световой год (четверть расстояния до ближайшей звезды) за 40 000 лет.

А мы с вами, мысленно конечно, можем преодолеть это расстояние в одно мгновение. Идём дальше..

Облако Оорта.

Облако Оорта начинается там, где заканчивается рассеянный диск (условно принято расстояние 2000 а.е.), то есть чёткой границы у него нет — рассеянный диск становится всё рассеяннее, и плавно превращается в сферическое облако, состоящее самых разных тел, вращающихся по самым разнообразным орбитам вокруг Солнца. На расстоянии более 100 000 а.е. (примерно 1 световой год) Солнце уже не может что-либо удерживать своей гравитацией, поэтому там облако Оорта плавно сходит на нет и начинается межзвёздная пустота.

Привожу иллюстрацию из Википедии, на которой наглядно показаны сравнительные размеры Облака Оорта и внутренней части Солнечной системы:

Для сравнения показана так же орбита Седны (Объект Рассеянного Диска, карликовая планета диаметром около 1000 км). Седна — один из самых далёких объектов, известных на данный момент, перигелий её орбиты равен 76 а.е., афелий — 940 а.е. Открыта в 2003 году. Кстати, её бы вряд ли открыли, если бы она сейчас не находилась в районе перигелия своей орбиты, то есть на ближайшем к нам расстоянии, хотя это и в два раза дальше, чем до Плутона.

Что такое комета.

Комета — это ледяное малое тело (водяной лёд, замёрзшие газы, немного метеоритного вещества), из этих тел в основном и состоит Облако Оорта. Хотя на таких огромных расстояниях современные телескопы не могут видеть объекты размером около километра, теоретически предсказывается, что малых тел в Облаке Оорта имеется несколько триллионов (!!!). Все они и есть потенциальные ядра комет. Однако, при таких грандиозных размерах облака, среднее расстояние между соседними телами там измеряется в миллионах, а на окраинах в десятках миллионов километров.

Всё, что сказано об облаке Оорта открыто «на кончике пера», так как хотя мы и находимся внутри него, оно находится от нас очень далеко. Но каждый год астрономы открывают десятки новых комет, приближающихся к Солнцу. Некоторые из них, самые долгопериодические, были заброшены в нашу часть Солнечной системы именно из облака Оорта. Как это могло произойти? Что именно забросило их сюда?

Варианты такие:

• В Облаке Оорта существует крупная планета(ты), которая нарушает орбиты малых Объектов Облака Оорта.
• Их орбиты рассеялись, при прохождении вблизи Солнца другой звезды (на раннем этапе эволюции Солнечной системы, когда Солнце ещё находилось внутри породившего его звёздного скопления).
• Некоторые долгопериодические кометы были захвачены Солнцем из аналогичного «Облака Оорта» другой, меньшей звезды, прошедшей неподалёку.
• Все эти варианты верны одновременно.

Как бы то ни было, каждый год к своему перигелию приближаются новооткрытые кометы, как короткопериодические, прибывшие из пояса Койпера и Рассеянного диска (период обращения вокруг Солнца — до 200 лет), так и долгопериодические — из облака Оорта (им, для оборота вокруг Солнца требуются десятки тысяч лет). В основном, они не подлетают слишком близко к Земле, поэтому их видят только астрономы в Но иногда такие гостьи устраивают красивейшее космическое шоу:

Что если..

Что будет, если всё таки комета или астероид упадёт на Землю, ведь это уже много раз случалось в прошлом? Об этом в

Как бы скептически люди не относились к голливудскому сюжету о падении гигантского астероида на Землю, все же космос может таить серьезную опасность для нашей планеты. Наиболее реальная угроза, по большому счету, исходит именно из глубин необъятной Вселенной.

Учеными было установлено, что в истории планеты неоднократно происходили столкновения с астероидами, причем с довольно серьезными последствиями. Этим объясняется внимание ученых к опасным астероидам. К таким астероидам относятся те, гипотетическое столкновение которых с нашей планетой может привести к гибели человечества. Так, учеными НАСА было выявлено свыше 150 небесных тел, которые несут для человеческой цивилизации потенциальную угрозу.

Тема «атаки астероидов» относительно недавно стала занимать ученых. Так, падения метеоритов вплоть до второй половины 18 века принимались за обман зрения. Специалисты еще в 1960-х годах пытались объяснить появление кратеров «земными» причинами. Сейчас их космическое происхождение не вызывает никаких сомнений.

Так, гибель динозавров записана на «совесть» астероида, диаметр которого был около 15 километров. 65 миллионов лет назад столкновение с этим астероидом вместе с динозаврами отправило на тот свет около 85% видов растений и животных. В результате падения этого гигантского астероида образовался кратер, диаметр которого составил 200 километров. Миллиарды тонн водяного пара и пыли, а также пепел и сажа от чудовищного пожара поднялись в атмосферу. Все это на многие месяцы затмило солнечный свет. Это могло привести к катастрофическому падению температуры на Земле.

Есть множество предсказаний и фактов, которые указывают на конец света в 2012 году. Но как именно это произойдет, никто не знает. Земля является всего лишь крошкой во Вселенной, которая появилась в результате взаимодействия космических тел, и не исключено, что также и исчезнет. Падение астероида, вероятнее всего, не разрушит саму планету, но избавит ее от людей, животных и растений, т.е. от жизни. Разлетится ли Земля на множество обломков? Или, может, превратится в Марс? Пока на этот счет можно лишь строить предположения, опираясь на данные, которыми с широкой общественностью делится НАСА.

Астероиды и кометы часто пролетают в достаточно опасной близости с Землей, и даже самое незначительное нарушение их траектории может привести к непредсказуемым последствиям. Так, если комета упадет на ледники, она станет причиной их таяния, глобального потепления, а также наводнений. Некоторые ученые утверждают, что за всю историю планеты Земля она около 6-ти раз сталкивалась с астероидом. Свидетельствуют об этом кратеры, происхождение которых можно объяснить только падением астероида на Землю.

Последствия от падения астероида могут быть самыми разными. Все зависит от размера астероида, места, в котором он упадет, и от скорости его движения. Так, к примеру, астероид диаметром около 500 км приведет к гибели всего живого на Земле, причем в течение суток. Ударная сила вызовет огненную бурю, которая сметет все живое на своем пути. Меньше чем за сутки волна смерти обогнет планету и уничтожит на ней все живое. Вполне вероятно, что простейшие организмы выживут и начнут заново процесс эволюции на Земле.

Астероид, имеющий меньший диаметр, при падении в океан может стать причиной гигантского цунами высотой до 100 метров. Такая волна может смыть с лица планеты километры прибрежной зоны. Такое цунами, ко всему прочему, может вызвать ряд техногенных катастроф. Если же астероид упадет на какой-нибудь материк, то он сразу разрушит гигантскую часть суши. Все живое на планете в результате погибнет.

Стоит ли ожидать такого конца света? Эми Майнцер, один из работников Лаборатории реактивного движения НАСА, утверждает, что около Земли на данный момент вращаются сотни астероидов, способных уничтожить на планете все живое. Шансы столкновения планеты с астероидом, по данным вычислений, сейчас невелики. Однако нельзя быть полностью в этом уверенным, так как космос абсолютно непредсказуем. Возможно, опасный астероид именно в эту минуту летит к Земле. Технологии сейчас довольно быстро развиваются, однако, несмотря на это, пока еще нет системы, которая смогла бы дать точную информацию относительно движения всех космических тел. Но чтобы представить всю мощь потенциальной опасности, достаточно посмотреть расположение пояса астероидов относительно нашей планеты.

К поясу ближе всего расположен Марс. На данный момент есть очень много доказательств того, что на этой планете когда-то была жизнь, но по неизвестным причинам она погибла. Наиболее вероятной версией гибели является падение астероида. Образовавшаяся при ударе мощная волна уничтожила все живое. Следующей жертвой вполне может стать Земля, так как она находится довольно близко к поясу астероидов.

Такие ученые, как Моррисон и Чапман, утверждают, что раз в 500 тысяч лет на планете происходит глобальная катастрофа из-за падения астероидов. По статистике астероиды размером от 10 километров падают каждые 100 миллионов лет. Они почти не оставляют человечеству и животному миру шансов на выживание. Ученые считают, что если в наше время произойдет такое столкновение, погибнет все человечество. По предположениям специалистов, самая большая угроза исходит от небесных тел, имеющих среднюю величину. По подсчетам экспертов за 500 тысяч лет в результате падений таких тел погибло больше миллиарда людей. Земля постоянно подвергалась бомбардировкам со стороны космоса.

В настоящее время, по расчетам ученых, наиболее опасными для нашей планеты являются такие астероиды, как астероид YU 55, Эрос, Веста и Апофис. О том, что существует реальная угроза из космоса, заговорили лишь тогда, когда обнаружили астероид Апофис. Диаметр его составляет примерно 270 метров, а вес около 27 миллионов тонн. Столкновение этого астероида с Землей, по последним данным, возможно в 2036 году. Даже если на Землю он не упадет, он может нанести существенный вред космической технике. Он приблизится к Земле на расстояние в 30-35 тысяч километров, а именно на такой высоте работает большая часть космических аппаратов. Апофис в настоящий момент считается первым среди потенциально опасных небесных тел. Он в 2013 году пролетит относительно близко от нашей планеты и ученые смогут увидеть подлинную природу угрозы и определить, есть ли возможность хоть как-то предупредить катастрофу.

Российские ученые не стали ждать 2013 года и создали группу, чтобы решить, что делать, если выяснится, что столкновение Апофиса с Землей все-таки произойдет. Сближение астероида в 2029 году с Землей изменит его орбиту, по этой причине прогнозы о последующем направлении движения очень неопределенные без большего количества данных. После удара о поверхность Земли астероида, по предварительным оценкам, произойдет мощнейший взрыв в 200 мегатонн.

Также с Землей постоянно сближается с определенной периодичностью астероид 2005 YU 55. Он пролетел в ноябре 2011 года мимо нашей планеты на опасно близком расстоянии. И с тех пор он считается одним из самых опасных астероидов. Самым же крупным астероидом в поясе является Веста, которая с Земли видна невооруженным глазом. Объясняется это его возможностью приближаться к планете на расстояние всего 170 миллионов километров. И таких потенциально опасных астероидов очень и очень много.

Но, несмотря на это, астрономы в настоящее время не усматривают для Земли никакой серьезной опасности со стороны астероидов. Но, как уже говорилось ранее, космос непредсказуем, поэтому за потенциально опасными объектами ведется постоянное наблюдение. Для этих целей разрабатываются особо мощные космические телескопы, имеющие особенно чувствительную оптику. Без них довольно сложно заметить астероиды, так как они отражают свет, а не излучают его.

Подпишитесь на нас

Угрозу Земле могут нести объекты, сближающиеся с ней на расстояние не менее 8 миллионов километров и достаточно большие, чтобы не разрушиться при вхождении в атмосферу планеты. Они представляют опасность для нашей планеты.

1. Апофис

Еще недавно астероид Апофис, открытый в 2004 году, назывался объектом с наиболее высокой вероятностью столкновения с Землей. Такое столкновение считалось возможным в 2036 году. Однако после того как в январе 2013 года Апофис прошел мимо нашей планеты на расстоянии около 14 млн. км. специалисты NASA снизили вероятность столкновения до минимума. Шансы, по мнению Дона Йеоманса, руководителя лаборатории по исследованию объектов сближающихся с Землей, менее одного на миллион.

Тем не менее, специалисты рассчитали приблизительные последствия падения Апофиса, диаметр которого около 300 метров, а вес порядка 27 млн. тонн. Так энергия, высвободившаяся при столкновении тела с поверхностью Земли, составит 1717 мегатонн. Сила землетрясения в радиусе 10 километров от места падения может достигнуть 6,5 балла по шкале Рихтера, а скорость ветра окажется не менее 790 м/с. При этом разрушению подвергнутся даже укрепленные объекты.

Астероид 2007 TU24 был обнаружен 11 октября 2007 года, а уже 29 января 2008 года он пролетал рядом с нашей планетой на расстоянии около 550 тыс. км. Благодаря необычайной яркости – 12-й звездной величины – его можно было разглядеть даже в телескопы средней силы. Столь близкое прохождение крупного небесного тела от Земли – редкое явление. В следующий раз астероид таких же размеров сблизится с нашей планетой только в 2027 году.

TU24 – массивное небесное тело сравнимое с размером здания Университета на Воробьевых горах. По мнению астрономов, астероид потенциально опасен, поскольку приблизительно раз в три года пересекает орбиту Земли. Но, по крайне мере, до 2170 года, по расчетам специалистов, он Земле не угрожает.

Космический объект 2012 DA14 или Дуэнде принадлежит к околоземным астероидам. Его габариты относительно скромные – диаметр около 30 метров, масса примерно 40 000 тонн. По словам ученых, он похож на гигантскую картофелину. Сразу после открытия 23 февраля 2012 года было выяснено, что наука имеет дело с необычным небесным телом. Дело в том, что орбита астероида находится в резонансе 1:1 с Землей. Это значит, что период его обращения вокруг Солнца приблизительно соответствует земному году.

В течение долгого времени Дуэнде может находиться рядом с Землей, однако астрономы пока не готовы предсказать поведение небесного тела в будущем. Хотя по имеющимся на сегодняшний день расчетам вероятность столкновения Дуэнде с Землей до 16 февраля 2020 года не превысит один шанс из 14 000.

Сразу же после открытия 28 декабря 2005 года астероид YU55 был причислен к потенциально опасным. В диаметре космический объект достигает 400 метров. Он обладает эллиптической орбитой, что говорит о нестабильности его траектории и непредсказуемости поведения. В ноябре 2011 года астероид уже всполошил научный мир, подлетев на опасное к Земле расстояние в 325 тыс. километров – то есть оказался ближе чем Луна. Интересно, что объект абсолютно черный и практически незаметен в ночном небе, за что астрономы прозвали его «Невидимкой». Ученые тогда всерьез опасались, что космический пришелец войдет в земную атмосферу.

Астероид с таким интригующим названием давний знакомый землян. Он был открыт немецким астрономом Карлом Виттом еще в 1898 году и оказался первым обнаруженным околоземным астероидом. Эрос также стал первым астероидом, кто обзавелся искусственным спутником. Речь идет о космическом аппарате NEAR Shoemaker, который в 2001 году совершил посадку на небесное тело.

Эрос – крупнейший астероид внутренней Солнечной системы. Его размеры поражают –33 х 13 х 13 км. Средняя скорость гиганта 24,36 км/с. Форма астероида похожа на арахис, что влияет на неравномерное распределение на нем силы тяжести. Ударный потенциал Эроса в случае столкновения с Землей просто огромен. По мнению ученых, последствия после попадания астероида в нашу планету будут более катастрофические, чем после падения Чиксулуба, который предположительно стал причиной вымирания динозавров. Утешает лишь то, что шансы на это в обозримом будущем мизерно малы.

Астероид 2001 WN5 был открыт 20 ноября 2001 года и позднее попал в категорию потенциально опасных объектов. В первую очередь следует опасаться того, что ни сам астероид, ни его траектория достаточно не изучены. По предварительным данным в диаметре он может достигать 1,5 километров. 26 июня 2028 года произойдет очередное сближение астероида с Землей, причем космическое тело приблизится на минимальное для себя расстояние – 250 тыс. км. По мнению ученых, его можно будет рассмотреть в бинокль. Этого расстояния достаточно, чтобы привести к сбоям в работе спутников.

Этот астероид был открыт российским астрономом Геннадием Борисовым 16 сентября 2013 при помощи самодельного 20-см телескопа. Объект сразу же назвали едва ли не самой опасной угрозой среди небесных тел для Земли. Диаметр объекта составляет около 400 метров.
Сближение астероида с нашей планетой ожидается 26 августа 2032 года.

По некоторым предположениям глыба пронесется всего в 4 тыс. километрах от Земли со скоростью 15 км/с. Ученые подсчитали, что в случае столкновения с Землей энергия взрыва составит 2,5 тыс. мегатонн в тротиловом эквиваленте. Для примера, мощность самой крупной термоядерной бомбы, взорванной в СССР – 50 мегатонн.
На сегодняшний день вероятность столкновения астероида с Землей оценивают примерно 1/63 000. Впрочем, при дальнейшем уточнении орбиты показатель может как увеличиться, так и уменьшиться.

Муниципальное образовательное учреждение.

Средняя общеобразовательная школа 109.

DIV_ADBLOCK505">

· Узнать были ли случаи падения астероидов на Землю в прошлом, к каким это привело последствиям;

Методы работы: интерпретация текста, анализ и синтез, техническое моделирование.

В последние дни очень актуальной стала тема наступления конца света в 2012 году. В одной из телевизионных передач рассказывали об астероидах и их возможном столкновении с Землей. Нас заинтересовал вопрос: действительно ли астероиды представляют реальную угрозу для нашей планеты?

Мы предположили, что если за миллиарды лет на Землю неоднократно падали метеориты, но ничего страшного не произошло. А значит, данная угроза – вымышленная.

Но если это не так и угроза действительно существует, тогда необходимо искать способы защиты нашей планеты.

Цель нашей работы: предложить способы предотвращения падения астероидов на Землю.

Поставили перед собой задачи :

· Изучить что такое астероиды;

· Определить по каким признакам классифицируются астероиды;

· Выяснить какие организации наблюдают за положением астероидов в Солнечной системе;

· Узнать были ли случаи падения метеоритов на Землю в прошлом, к каким это привело последствиям;

· Выяснить существует ли угроза падения астероидов;

· Сконструировать прибор для уничтожения при угрозе падения на Землю астероидов.

Для решения этой проблемы выполнили следующие виды работ:

· прочитали литературные источники, в которых рассказывается про астероиды;

· посмотрели документальный видеоматериал про астероиды и небесные тела Солнечной системы;

· выдвинули гипотезу об угрозе падения астероидов на Землю;

· сконструировали модель установки для уничтожения астероидов в случае реальной угрозы.

Гипотеза:

Основным достижением нашей работы стала действующая модель, собранная на базе лего-конструктора, предназначенная для уничтожения небесных тел, представляющих угрозу Земли.

Нашу работу над проектом мы проводили в несколько этапов.

1. Изучение понятия астероидов.

На этом этапе мы собрали большое количество информации од астероидах. Узнали, что такое астероиды. Чем они отличаются от метеоритов. И что такое болиды и другие небесные явления. (Приложение 1).

2. Классификация астероидов.

На данном этапе мы определили, что астероиды имеют разную степень классификаций:

По положению относительно орбит планет Солнечной системы;

По спектру отраженного солнечного света (Приложение 2).

3. Организации, наблюдающие за положением астероидов в Солнечной системе.

На третьем этапе эксперимента мы выяснили, что проблема астероидной опасности не нова. Мы выяснили, какие существуют международные организации, которые занимаются наблюдением за астероидами и какие меры принимаются для предотвращения опасности. (Приложение 3).

4. Изучение случаев падения астероидов на Землю.

На этом этапе работы мы узнали, что были случаи падения метеоритов на планету Земля (Приложение 4). Наиболее знаменитым проявлением такой угрозы стал упавший на Землю около 65 миллионов лет назад метеорит, который привел к коренному изменению всей жизни на планете, положив конец эпохе динозавров.

5. Определение: существует ли угроза падения астероидов на землю.

Мы сделали предположение, что существует реальная угроза падения метеоритов на планету Земля. Проанализировали информацию о пролетающих близко астероидах и возможности их столкновения с Землей. (Приложение 5).

6. Сконструировать прибор для уничтожения при угрозе падения на Землю астероидов.

На заключительном этапе нашей работы мы, используя детали лего-конструктора и глобус, сконструировали модель установки, которая в случае угрозы столкновения планеты Земля с другими небесными телами сможет предотвратить катастрофу (Приложение 6).

В начале нашей работы мы выдвинули следующую гипотезу:

за миллиарды лет на Землю неоднократно падали метеориты, но ничего страшного не произошло. А значит, данная угроза – вымышленная. Но если это не так и угроза действительно существует, тогда необходимо искать способы защиты нашей планеты.

Проделав работу по изучению понятия астероидов, метеоритов и других небесных тел и явлений, мы пришли к выводу, что существует реальная угроза столкновения их с планетой Земля.

Но в отличие от других природных катастроф (землетрясений, извержений вулканов, наводнений и др.) падение крупных тел на Землю можно заранее предвычислить и, следовательно, предпринять необходимые меры. Человечество на нынешнем этапе развития цивилизации уже может защитить себя от угрозы столкновения с кометами и астероидами. Мы сконструировали подобную действующую модель автоматический защитной установки

Однако техническая часть проблемы астероидно-кометной опасности – предотвращение возможного столкновения – представляется намного более сложной и дорогостоящей. Глобальная система защиты Земли должна включать в себя средства обнаружения ОСЗ, определения орбит ОСЗ и слежения за ними, систему принятия решений по организации противодействия в случае реальной угрозы столкновения, а также средства воздействия на ОСЗ и соответствующие ракетно-космические комплексы для их оперативной доставки. Современный уровень развития науки и технологии позволяет разработать систему защиты Земли от столкновений с астероидами и кометами, хотя для реального создания ее необходимы новые исследования и испытания, включая проведение экспериментов в космосе.

1. Вестники вселенной Л. Кузнецова 94-95с. 1980г.

3. Я познаю мир И. Гонтарук 294-300с. 1995г.

4. Эрудит астономия Издательство Мир книг 110-121с. 2007г.

5. Ресурсы интернета

Приложение. Астероиды. Что это такое?

Наша планета Земля находиться в Солнечной системе. Солнечная система – это величайшее творение природы. В ней зародилась жизнь, возник разум, и развилась цивилизация. В состав входит восемь больших планет – Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун и более 60 их спутников, среди которых наиболее известны спутник Земли – Луна.

В пределах Солнечной системы вращаются малые планеты, которых в настоящее время известно более 200 тысяч. В отличие от больших планет Солнечной системы, большая часть которых была известна с глубокой древности, первая малая планета Церера была открыта в созвездии Тельца сицилийским астрономом, директором обсерватории в Палермо Джузеппе Пиацци в ночь с 31 декабря 1800 г. на 1 января 1801 г. Размер этой планеты составил 970х930 км. В период между 1802 и 1807 гг. были открыты еще три малые планеты – Паллада, Веста и Юнона, орбиты которых, как и Цереры, лежали между Марсом и Юпитером. Стало ясно, что все они представляют новый класс планет, которые по предложению английского королевского астронома Уильяма Гершеля стали называться астроидами, поскольку в телескопы нельзя было различить диски, характерные для больших планет.

Астероид - небольшое планетоподобное (звездоподобное) тело Солнечной системы (малая планета). Самый большой из них Церера. Астероиды по размерам сильно различаются, самые маленькие из них не отличаются от частиц пыли.

Несколько тысяч астероидов известно под собственными именами. Полагают, что насчитывается до полумиллиона астероидов с диаметром более полутора километров. Однако общая масса всех астероидов меньше одной тысячной массы Земли. Большинство орбит астероидов сконцентрировано в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера на расстояниях от 2,0 до 3,3 а. е. от Солнца.

Метеор - это кратковременное явление, происходящее в средней атмосфере Земли при вхождении мелких твердых космических частиц.

Существуют два главных типа метеоров: спорадические, то есть одиночные, и потоковые. Среди одиночных встречаются осколки астероидов и комет Солнечной системы, «беглецы» с Луны и Марса, а также загадочные межзвездные гиперболические мелкие тела, которые пришли к нам из глубин Галактики.

Источниками потоковых метеоров являются только астероиды и кометы, из которых 72%- продукты разрушения астероидов группы Аполлон-Антон-Амур, 19% - остатками ядер короткопериодических и 6% - долгопериодических комет. 3% метеоров прилетели из основного пояса астероидов, располагающегося между орбитами Марса и Юпитера, который постоянно обновляется.

Метеоры, которые ярче самых ярких планет, часто называют болидами . Иногда наблюдаются болиды ярче полной луны и крайне редко такие, что вспыхивают ярче солнца. Болиды возникают от наиболее крупных метеороидов. Среди них много осколков астероидов, которые плотнее и крепче, чем фрагменты кометных ядер. Но все равно, большинство астероидных метеороидов разрушается в плотных слоях атмосферы. Некоторые из них падают на поверхность в виде метеоритов. Из-за высокой яркости вспышки болиды кажутся значительно ближе, чем в действительности. Поэтому необходимо сопоставить наблюдения болидов из различных мест, прежде чем организовывать поиск метеоритов. Астрономы оценили, что ежедневно по всей Земле около 12 болидов заканчивается падением более чем килограммовых метеоритов.

Приложение. Классификация астероидов.

Классификация астероидов:

По положению относительно орбит планет Солнечной системы.

Так в 1898 г. была обнаружена первая малая планета – Эрос, обращавшаяся вокруг Солнца на расстоянии, меньшем, нежели Марс. Она могла подходить к орбите Земли на расстояние около 0,14 а. е. (а. е. = 149,6 миллионов километров – среднее расстояние от Земли до Солнца), ближе, чем все известные в то время малые планеты.

Такие тела называют астероидами, сближающимися с Землей (АСЗ).

https://pandia.ru/text/78/170/images/image004_12.png" width="612" height="372 src=">

Группу Аполлона составляют 66% АСЗ, и ее астероиды являются наиболее опасными для Земли. Наибольшими астероидами в этой группе являются Ганимед – 41км, Эрос – 20 км, Бетулия, Ивар и Сизиф – 8 км.

Кроме того, имеются и более далекие от Солнца, типа Центавров.

На орбите Юпитера находятся Троянцы.

Астероиды могут быть классифицированы по спектру отраженного солнечного света:

Астероиды типа «С»- очень темные углистые. 75% всех астероидов принадлежат к группе С.

Сероватые кремнистые астероиды типа «S», составляют 15% все астероидов.

Астероиды типа «М» (металлические) и ряд других редких типов составляют оставшиеся 10% от числа всех астероидов.

Классы астероидов связаны с известными типами метеоритов. Имеется много доказательств, что астероиды и метеориты имеют сходный состав, так что астероиды могут быть теми телами, из которых образуются метеориты. Самые темные астероиды отражают 3 - 4% падающего на них солнечного света, а самые яркие - до 40%.

Приложение. Наблюдение за астероидами.

Почти 20 лет назад, в июле 1981 года, НАСА (США) провело первое Рабочее совещание "Столкновение астероидов и комет с Землей: физические последствия и человечество", на котором проблема астероидно-кометной опасности получила "официальный статус". С тех пор и по настоящее время в США, России, Италии было проведено не менее 15-ти международных конференций и совещаний, посвященных данной проблеме. Понимая, что первоочередной задачей ее решения является обнаружение и каталогизация астероидов в окрестности земной орбиты, астрономы в США, Европе, Австралии и Японии начали предпринимать энергичные усилия для постановки и осуществления соответствующих наблюдательных программ.

Наряду с проведением специальных научно-технических конференций, эти вопросы рассматривались ООН (1995 г.), Палатой Лордов Великобритании (2001 г.), в Конгрессе США (2002 г.) и Организацией экономического сотрудничества и развития (2003 г.). В результате этого, принят ряд постановлений и резолюций по данной проблеме, важнейшей из которых является Резолюция 1080 "Об обнаружении астероидов и комет, потенциально опасных для человечества", принятая в 1996 году Парламентской Ассамблеей Совета Европы.

Очевидно, что к ситуации, когда нужно будет принимать быстрые и безошибочные решения о спасении миллионов и даже миллиардов людей, нужно быть готовым заранее. Иначе, в условиях цейтнота времени, государственной разобщенности и других факторов, мы будем не способны принять адекватные и эффективные меры защиты и спасения. В связи с этим, было бы непростительной беспечностью не принять действенных мер по предотвращению подобных событий. Тем более что Россия и другие, технологически развитые страны мира располагают всеми базовыми технологиями для создания Системы планетарной защиты (СПЗ) от астероидов и комет.

Однако, глобальный и комплексный характер проблемы делает непосильным для отдельно взятой страны создание и поддержание в постоянной готовности такой Системы защиты. Очевидно, что, поскольку эта проблема является общечеловеческой, то и решаться она должна объединенными усилиями и средствами всего мирового сообщества.

Необходимо отметить, что в ряде стран уже выделены определенные средства и начаты работы в этом направлении. В Аризонском университете (США) под руководством Т. Герельса разработана методика мониторинга АСЗ и с конца 80-х годов ведутся наблюдения на 0,9-м телескопе с ПЗС-матрицей (2048х2048) национальной обсерватории Китт-Пик. Система доказала свою эффективность на практике – уже обнаружено около полутора сотен новых АСЗ, с размерами вплоть до нескольких метров. К настоящему времени завершены работы по переносу аппаратуры на 1,8-м телескоп этой же обсерватории, что значительно повысит скорость обнаружения новых АСЗ. Начат мониторинг АСЗ еще по двум программам в США: в Ловелловской обсерватории (Флагстафф, Аризона) и на Гавайских островах (совместная программа НАСА – Военно-воздушные силы США с использованием 1-м телескопа ВВС наземного базирования). На юге Франции в обсерватории Лазурный берег (Ницца) начата Европейская программа мониторинга АСЗ, в которой задействованы Франция, Германия и Швеция. Ставятся аналогичные программы также в Японии.

В связи с этим, для объединения имеющихся в нашей стране, а затем и за ее пределами интеллектуальных, технических, финансовых и других ресурсов, ряд ведущих организаций различных отраслей России и Украины (НПО им. , НИЦ им. , ОКБ МЭИ, НПО "Молния", НИИ механики МГУ, МАК "Вымпел", ГКБ "Южное" и ряд других) учредили Некоммерческое партнерство "Центр планетарной защиты". В качестве программного документа Центра подготовлено и утверждено членами Координационного Совета Центра «Предложение по созданию Системы планетарной защиты «Цитадель», разработанное на базе концептуального проекта СПЗ "Цитадель". Проект базируется на технологиях, многие из которых разрабатывались в военных целях.

Приложение. Падение астероидов на землю и последствия столкновений.

При падении крупного небесного тела на поверхность Земли образуются кратеры. Такие события называют астропроблемами, "звездными ранами". На Земле они не очень многочисленны (по сравнению с Луной) и быстро сглаживаются под действием эрозии и других процессов. Всего на поверхности планеты найдено 120 кратеров. 33 кратера имеют диаметр больше чем 5 км и возраст около 150 миллионов лет.

Первый кратер был выявлен в 1920-х годах в Каньоне Дьявола, что в североамериканском штате Аризона. Рис 15 Диаметр кратера - 1,2 км, глубина - 175 м, примерный возраст - 49 тысяч лет. По расчетам ученых такой кратер мог образоваться при столкновении Земли с телом сорокаметрового диаметра.

Геохимические и палеонтологические данные свидетельствуют о том, что примерно 65 млн. лет назад на рубеже Мезазойского периода Меловой эры и Третичного периода Кайнозойской эры небесное тело размером примерно 170-300 км столкнулось с Землей в северной части полуострова Юкатан (побережье Мексики). След этого столкновения - кратер под названием "Чиксулуб". Мощность взрыва оценивается в 100 миллионов мегатонн! При этом образовался кратер диаметром 180 км. Кратер был образован падением тела диаметром 10-15 км. При этом в атмосферу было выброшено гигантское облако пыли общим весом миллион тонн. На Земле наступила полугодовая ночь. Погибло более половины существовавших видов растений и животных. Возможно, тогда в результате глобального похолодания и вымерли динозавры.

По данным современной науки всего за последние 250 миллионов лет произошло девять вымираний живых организмов со средним интервалом в 30 миллионов лет. Эти катастрофы можно связать с падением на Землю крупных астероидов или комет. Отметим, что достается от непрошенных гостей не только Земле. Космические аппараты сфотографировали поверхности Луны, Марса, Меркурия. На них четко видны кратеры, причем сохранились они гораздо лучше благодаря особенностям местного климата.

На территории России, выделяются несколько астропроблем: на севере Сибири - Попигайская - с диаметром кратера 100 км и возрастом 36-37 миллионов лет, Пучеж-Катунская - с кратером 80 км, возраст которого оценивается в 180 миллионов лет, и Карская - диаметром 65 км и возрастом - 70 миллионов лет.

Тунгусский феномен

На Землю русскую в XX столетии упало 2 крупных небесных тела. Во-первых, Тунгусский объект, который вызвал взрыв мощностью 20 мегатонн на высоте 5-8 км над поверхностью Земли. Для определения мощности взрыва его приравнивают по разрушающему воздействию на окружающую среду взрыву водородной бомбы с тротиловым эквивалентом, в данном случае в 20 мегатонн тротила, что превосходит энергию ядерного взрыва в г. Хиросима в 100 раз. По современным оценкам масса этого тела могла достигать от1 до 5 миллионов тонн. Неизвестное тело вторглось в пределы земной атмосферы 30 июня 1908 года в бассейне реки Подкаменная Тунгуска в Сибири.

Начиная с 1927 г. на месте падения Тунгусского феномена работали последовательно восемь экспедиций русских ученых. Было определено, что в радиусе 30 км от места взрыва ударной волной были повалены все деревья. Лучевой ожег стал причиной огромного лесного пожара. Взрыв сопровождался сильным звуком. На огромной территории по свидетельству жителей окрестных (очень редких в тайге) сел наблюдались необычайно светлые ночи. Но ни одна из экспедиций не нашла ни одного кусочка метеорита.

Многим более привычно слышать словосочетание "Тунгусский метеорит", но пока достоверно не известна природа этого явления, ученые предпочитают пользоваться термином "Тунгусский феномен". Мнения о природе Тунгусского феномена самые противоречивые. Одни считают его каменным астероидом с диаметром приблизительно равным 60-70 метрам разрушившимся при падении на куски примерно 10-ти метрового диаметра, которые затем испарились в атмосфере. Другие, и их большинство, что это - осколок кометы Энке. Многие связывают этот метеорит с метеорным потоком Бета-Таурид, родоначальницей которого так же является комета Энке. Доказательством этому могут служить падение двух других крупных метеоров на Землю в тот же месяц года - июнь, которые ранее не рассматривались в одном ряду с Тунгусской. Речь идет о Краснотуранском болиде 1978 года и китайском метеорите 1876 года.

На тему тунгусского метеорита написано множество научных и научно-фантастических книг . Каким только объектам не приписывали роль Тунгусского феномена: и летающим тарелкам и шаровым молниям и даже знаменитой комете Галлея - насколько хватало фантазии авторов! Но окончательного мнения о природе этого феномена нет. Эта загадка природы еще неразгаданна.

Реальной оценкой энергии Тунгусского феномена является величина примерно равная 6 мегатоннам. Энергия Тунгусского феномена эквивалентна землетрясению с магнитудой 7,7 (энергия сильнейшего землетрясения равна 12).

Вторым крупным объектом, найденным на территории России, был Сихотэ-Алиньский железный метеорит, упавший в Уссурийской тайге 12 февраля 1947 г. Он был значительно меньше своего предшественника, и его масса составляла десятки тонн. Он тоже взорвался в воздухе, не долетев до поверхности планеты. Однако на площади в 2 квадратных километра было обнаружено более 100 воронок диаметром чуть больше метра. Самый большой из найденных кратеров был 26,5 метров в диаметре и 6 метров глубиной. За прошедшие пятьдесят лет найдено свыше 300 крупных осколков. Самый большой осколок имеет вес 1 745 кг, а общий вес собранных осколков превысил 30 тонн метеорного вещества. Найдены были далеко не все осколки. Энергия Сихотэ-Алининьского метеорита оценивается около 20 килотонн.

России повезло: оба метеорита упали в безлюдной местности. Если бы Тунгусский метеорит упал на большой город, то от города и его жителей ничего не осталось.

Из больших метеоритов XX столетия заслуживает внимание Бразильская Тунгуска. Он упал утром 3 сентября 1930 г. в безлюдном районе Амазонки. Мощность взрыва бразильского метеорита соответствовала одной мегатонне.

Все сказанное касается столкновений Земли с конкретным твердым телом. А что же может произойти при столкновении с кометой, огромного радиуса, начиненной метеоритами? На этот вопрос помогает ответить судьба планеты Юпитер. В июле 1996 г. комета Шумейкер-Леви столкнулась с Юпитером. За два года до этого при прохождении этой кометы на расстоянии 15 тысяч километров от Юпитера ее ядро раскололось на 17 осколков примерно по 0,5 км в диаметре, растянувшихся вдоль орбиты кометы. В 1996 г. они поочередно проникли в толщу планеты. Энергия столкновения каждого из кусков по оценкам ученых достигала примерно 100 миллионов мегатонн. На фотографиях космического телескопа им. Хаббла (США) видно, что в результате катастрофы на поверхности Юпитера образовались гигантские темные пятна - выбросы газа и пыли в атмосферу в местах паления осколков. Пятна соответствовали размерам нашей Земли!

Конечно, кометы в далеком прошлом сталкивались и с Землей. Именно столкновению с кометами, а не астероидами или метеоритами приписывают роль гигантских катастроф прошлого, со сменой климата, вымиранием многих видов животных и растений, гибелью развитых цивилизаций землян. Быть может, 14 тысяч лет назад наша планета встретилась с меньшей кометой, но этого вполне было достаточно, чтобы исчезла с лица Земли легендарная Атлантида?

Приложение 5. Возможность столкновения астероидов с Землей.

Последние годы по радио, телевидению и в газетах все чаще появляются сообщения о приближающихся к Земле астероидах. Это не означает, что их стало значительно больше, чем раньше. Современная наблюдательная техника позволяет нам увидеть километровые объекты на значительном расстоянии.

В марте 2001 года астероид "1950 DA", открытый еще в 1950 году, пролетел на расстоянии 7,8 миллиона километров от Земли. Был измерен его диаметр - 1,2 километра. Рассчитав параметры его орбиты, 14 авторитетных американских астронома опубликовали данные в прессе. По их мнению, в субботний день 16 марта 2880 года этот астероид может столкнуться с Землей. Произойдет взрыв мощностью 10 тысяч мегатонн. Вероятность катастрофы оценивается в 0,33 %. Но ученым хорошо известно, что точно вычислить орбиту астероида крайне сложно из-за непредвиденных воздействий на него со стороны других небесных тел.

В начале 2002 г. малый астероид "2001 YB5" диаметром 300 метров пролетел на расстоянии в два раза превышающем расстояние от Земли до Луны.

8 марта 2002 года малая планета "2002 EM7" 50 метров в диаметре приблизилась к Земле на расстояние 460 тысяч километров. Она пришла к нам со стороны Солнца, и поэтому была невидна. Заметили ее только через несколько дней после того, как она пролетела мимо Земли.

Сообщения о новых астероидах, проходящих сравнительно недалеко от Земли, будут появляться в прессе и впредь, но это не "конец света", а обычная жизнь нашей Солнечной системы.

Каждый день на Землю падают булыжники из космоса. Большие камни, естественно, падают реже маленьких. Самые маленькие пылинки ежедневно проникают на Землю десятками килограммов. Камешки побольше пролетают в атмосфере яркими метеорами. Камни и льдинки размером с бейсбольный мяч и меньше, пролетая через атмосферу, испаряются в ней совершенно. Что касается больших обломков скал, до 100 м в диаметре, то они представляют для нас значительную угрозу, соударяясь с Землей примерно раз в 1000 лет. В случае попадания в океан объект такого размера может вызвать приливную волну, которая окажется разрушительной на больших расстояниях. Столкновение с массивным астероидом более 1 км в поперечнике - гораздо более редкое событие, происходящее раз в несколько миллионов лет, однако последствия его могут быть поистине катастрофическими. Многие астероиды остаются незамеченными, пока не приблизятся к Земле. Один из таких астероидов был открыт в 1998 году во время изучения снимка, полученного Космическим Телескопом Хаббла (голубой росчерк на снимке). На прошлой неделе был открыт небольшой 100-метровый астероид 2002 MN, уже после того, как он миновал Землю, пройдя внутри орбиты Луны. Прохождение астероида 2002 MN рядом с Землей - ближайшее к нам за последние восемь лет, после прохождения астероида 1994 XM1. Столкновение с большим астероидом не очень сильно изменило бы орбиту Земли. При этом, однако, возникло бы такое количество пыли, что земной климат изменился бы. Это повлекло бы за собой повсеместное исчезновение такого числа форм жизни, что происходящее сегодня вымирание видов показалось бы ничтожным.

В настоящее время известно около 10 астероидов, сближающихся с нашей планетой. Их диаметр - более 5 км. По оценкам ученых, такие небесные тела могут столкнуться с Землей не чаще, чем один раз в 20 миллионов лет.

Для крупнейшего представителя популяции астероидов, приближающихся к земной орбите, - 40-километрового Ганимеда - вероятность столкновения с Землей в ближайшие 20 миллионов лет не превышает 0,00005 процента. Вероятность же столкновения с Землей 20-километрового астероида Эрос оценивается за тот же период примерно уже в 2,5%.

Число астероидов с диаметром более 1 км, пересекающих орбиту Земли, приближается к 500. Выпадение на Землю такого астероида может происходоить в среднем не чаще, чем раз в 100 тысяч лет. Падение тела размером 1-2 км уже может привести к общепланетарной катастрофе.

Кроме того, по имеющимся данным, орбиту Земли пересекают около 40 активных и 800 угасших "мелких" комет с диаметром ядра до 1 км и 140-270 комет, напоминающих комету Галлея. Эти крупные кометы оставили свои отпечатки на Земле - 20% больших земных кратеров обязаны им своим существованием. В целом же более половины всех кратеров на Земле - кометного происхождения. И сейчас в нашу атмосферу ежеминутно влетает 20 ядер миникомет по 100 тонн каждое.

Ученые подсчитали, что энергия соударения, соответствующая столкновению с астероидом диаметром 8 км, должна привести к катастрофе глобального масштаба со сдвигами земной коры. При этом размер кратера, образующегося на поверхности Земли, будет примерно равен 100 км, а глубина кратера будет лишь в два раза меньше толщины земной коры.

Если космическое тело не является астероидом или метеоритом, а представляет собой ядро кометы, то последствия столкновения с Землей могут еще более катастрофическими для биосферы из-за сильнейшего рассеивания кометного вещества.

Значительно больше возможностей у Земли встретиться с мелкими небесными объектами. Среди астероидов, орбиты которых в результате длительного действия планет-гигантов могут пересекать орбиту Земли, имеется не менее 200 тысяч объектов с диаметрами около 100 м. Наша планета сталкивается с подобными телами не реже, чем раз в 5 тысяч лет. Поэтому на Земле каждые 100 тысяч лет образуется примерно 20 кратеров с поперечником более 1 км. Мелкие же астероидные осколки (глыбы метровых размеров, камни и пылевые частицы, включая и кометного происхождения) непрерывно падают на Землю.

Приложение. Создание модели защитной установки.

Поскольку существует вероятность падения на землю астероидов, мы решили создать модель защитной установки. Полгода мы занимаемся в кружке робототехники, и модель решили создать на базе конструктора «ЛЕГО Перворобот RCX».

Обдумывая, из чего будет состоять наша установка, мы пришли к выводу, что должно состоять из двух автоматизированных устройств:

· устройство слежения за приближающимися в земле астероидами;

· координационного центра на земле, который будет управлять ракетами.

Первое должно представлять из себя спутник (в идеале несколько спутников), расположенный на орбите нашей планеты и ведущий постоянное наблюдение за пролетающими мимо небесными телами. При приближении опасного астероида, спутник должен передать сигнал в координационный центр, расположенный на земле.

Центр автоматически определит траекторию полета и запустит ракету со взрывчаткой , которая разобьет крупный астероид на более мелкие, тем самым предотвратит мировую катастрофу при столкновении.

При создании этих установок мы использовали детали двух лего-конструкторов Конструктор Lego «Перворобот» наборы № 000, 9796 и конструктор LEGO Mindstorms NXT 2.0. :

Также были использованы следующие основные блоки и датчики:

Первоначально мы использовали только микропроцессор RCX, однако к нему нельзя было подключить ультразвуковой датчик расстояния. А без него определить расстояние до объекта очень сложно. Поэтому мы использовали и микропроцессор NXT. Потом мы поняли, что один датчик не позволяет нам определить, с какой стороны подлетает астероид. Для устранения этой проблемы решили использовать три датчика с трех разных сторон.

После этого нам пришлось решать еще одну задачу. Как связать между собой эти два блока? И мы решили использовать датчик касания. Он упрощал нам работу по программированию наших моделей, так как по количеству касаний, мы смогли определить траекторию стрельбы и угол поворота пушки.

Еще одна сложность, с которой мы столкнулись, была сложность создания спутника. Наш конструктор не позволяет создать летательный аппарат, и поэтому мы для наглядности решили использовать глобус, к которому присоединили детали и мотор, сымитировав тем самым модель спутника.

Модель пушки Модель спутника

Описание работы модели.

При включении модели спутник бесконечно вращает три ультразвуковых датчика расстояния. При приближении к датчику ближе 20 см некоторого объекта он срабатывает и нажимает датчик касания, один, два или три раза в зависимости от того с какой стороны сработал датчик. После срабатывания датчика пушка поворачивается в определенную сторону, поднимается на угол и выстреливает.

Программы, по которым работают устройства, выглядят следующим образом:

Программа работы спутника:

Программа работы пушки:

Конечно же, наша установка несовершенна. У нас недостаточное количество знаний, чтобы проводить более точные расчеты. Очень сложно было программировать, поэтому нам помогала Ольга Геннадьевна.