Кто угрожает России? Вызовы будущего - Антон Первушин

Первоначальная оценка специалистов НАСА для мощности взрыва при падении Апофиса составляла 1480 мегатонн, позже ее снизили до 880 мегатонн. Для сравнения: Тунгусский метеорит оценивается в 10 мегатонн, в взрыв вулкана Кракатау в 1883 году был эквивалентен примерно 200 мегатоннам.

Моделирование показало, что при падении Апофиса произойдет землетрясение с магнитудой 6,5 по шкале Рихтера, а на месте падения образуется кратер диаметром 6 километров. Куда же упадет астероид? Ученые подсчитали и это: в «зоне риска» оказались южные районы России, север Тихого океана, Никарагуа и Коста-Рика, Колумбия и Венесуэла.

Материальные и людские потери даже при падении Апофиса в густонаселенном районе будут не слишком большими, но проверить на себе никто не хочет – Земля у нас всё-таки одна. Поэтому в настоящее время обсуждается несколько проектов космических аппаратов, которые не только уточнят характеристики астероида для дальнейшего моделирования и более тщательной оценки исходящей от него угрозы, но и смогут защитить Землю от катастрофического удара.

Прежде всего на Апофисе будет размещен радиомаяк (транспондер). Российские конструкторы из НПО имени Лавочкина предлагают сделать это прямо сейчас, создав на основе существующего аппарата «Фобос-Грунт» новую станцию. Она должна будет стартовать не позднее 13 мая 2012 года, перелет займет 330 суток, после чего станция выйдет на орбиту вокруг Апофиса и будет служить в качестве ориентира.

Далее возможны варианты. Если будет доказано, что астероид неизбежно столкнется с Землей, в его сторону отправится перехватчик.

Агентство НАСА подготовило проект перехватчика астероидов с разделяющимися ядерными боеголовками (миссия «Cradle» – «Колыбель»). Космический аппарат длиной 8,9 метров должна выводить в космос новая ракета-носитель «Ares V». Сам аппарат, в свою очередь, будет нести шесть полуторатонных перехватчиков, каждый из которых оснастят ядерной боеголовкой В83 мощностью 1,2 мегатонны. Шесть перехватчиков должны быть выпущены уже на подлете к астероиду – за 100 часов до пересечения с ним «материнского» аппарата. Они стартуют навстречу космической скале с часовым интервалом, и каждый взорвется на расстоянии одной трети диаметра астероида. Рентгеновские и гамма-лучи, нейтроны, полученные от взрыва, превратят часть поверхности скалы в расширяющуюся плазму, которая создаст реактивную силу, уводящую астероид с опасной траектории. Если будет принято решение о необходимости свести Апофис с его орбиты, то перехватчик должен стартовать с Земли не позднее 2021 года.

Однако, как показывают расчеты, использование ядерной взрывчатки хоть и эффектно, но не слишком-то эффективно. Куда более надежным выглядит проект астронавтов Эдварда Лю и Стэнли Лав, которые предложили использовать «гравитационный трактор». Это будет сравнительно крупный автоматический корабль, который по прибытию на место должен неподвижно зависнуть над астероидом на небольшой высоте. Затем «трактор» включает свои ионные двигатели (маломощные, но зато чрезвычайно экономичные) и начинает медленно-медленно ускоряться. Астероид будет смещаться вслед за машиной – просто за счет силы гравитационного притяжения между скалой и космическим аппаратом. Нужно лишь регулировать силу тяги так, чтобы корабль не улетел прочь. И хотя сила притяжения будет чрезвычайно мала, по расчетам авторов проекта, 20-тонный «трактор» способен увести с опасной траектории 200-метровый астероид всего за один год буксировки.

Аналогичные расчеты проделала группа специалистов из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пенсильвании. Этот проект финансирует Расти Швейкарт – бывший астронавт программы «Apollo» и председатель Фонда B612. Рассматривалось гравитационное влияние «трактора» массой в 1 тонну на гипотетический астероид диаметром 140 метров. Было показано, что даже слабый гравитационный рывок с расстояния в 150 метров позволит менять траекторию космического тела со скоростью 0,22 микрона в секунду.

Свой вариант «гравитационного трактора» предлагает британское отделение корпорации «EADS Astrium». Группа инженеров во главе с Ральфом Корди разработала проект 30-метрового космического аппарата массой 10 тонн. Он будет подходить к опасным астероидам на достаточно близкое (около 48 метров) расстояние. Согласно расчетам, гравитационного воздействия будет достаточно, чтобы отклонить даже массивные астероиды диаметром 400 метров.

Еще более оригинальным выглядит проект инженеров американской компании «SpaceWorks Engineering)) (SEI). Их идея состоит в том, чтобы высадить на астероид рой малых роботов, которые будут зарываться в грунт, выбрасывая породу в открытый космос и создавая таким образом импульс для изменения траектории небесного тела. Роботы, над которыми думают в SEI, по сути, являются космическими кораблями массой около 1 тонны и высотой 11 метров и называются „MADMEN“ (Modular Asteroid Deflection Mission Ejector Node), что дословно переводится как „Сумасшедшие“. На вопрос, сколько роботов потребуется для выполнения поставленной задачи, однозначного ответа нет. Возможно, их понадобится несколько тысяч, а может быть – не больше двух-трех. Выбор зависит от времени предполагаемого столкновения, размера астероида и других факторов.

* * *

Вполне возможно, что подготовка увода Апофиса с опасной орбиты потребует высадки на его поверхность астронавта. Случай представится очень скоро – в апреле 2029 года этот астероид пройдет на минимальном расстоянии – всего в 37 500 километров от поверхности Земли (для сравнения, геостационарные спутники находятся на высоте 35 786 километров). К этому моменту у НАСА уже будет в наличии новый космический корабль «Orion», способный летать до Луны, и соблазн воспользоваться случаем может оказаться непреодолимым.

Технологию же высадки отработают еще раньше – в НАСА обсуждается проект полета на шестиметровую космическую глыбу 2007 UN12 и на сорокаметровый астероид 2000SG344. Если какой-нибудь из них утвердят, то астронавты смогут отправиться в исторический полет уже в 2017 году.

Подобная экспедиция станет первым шагом на пути к освоению богатств пояса астероидов. О неизбежности колонизации малых тел Солнечной системы писали еще основоположники космонавтики – например, Константин Циолковский. Благодаря малой, почти нулевой, силе притяжения, астероиды являются довольно удобным местом для размещения космических баз и ракетодромов. Отсутствие атмосферы дает возможность с максимальной эффективностью использовать солнечный свет в качестве источника энергии. В то же время некоторые из астероидов являются настоящими сокровищницами. Например, астероид 1986 DA имеет в диаметре 2,3 километра, состоит из сплава железа с никелем и подходит к Земле на достаточно близкое расстояние. Астероид Клеопатра, по внешнему виду очень похожий на кость собаки, имеет довольно приличные размеры (217 километров в длину) и тоже состоит из железно-никелевого сплава. Однако добираться до него долго и скучно – нас разделяют 170 миллионов километров пустоты. Находящийся не так далеко от Земли двухкилометровый астероид Амон целиком состоит из металлов. Стоимость железа и никеля этого астероида оценивается в 8 триллионов долларов, кобальта – в 6 триллионов, металлов платиновой группы – примерно в 6 триллионов.