Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2010 № 07
Сейчас специалисты внимательно следят за астероидом Апофис под номером 99 942 с диаметром 270 м в поперечнике. По расчетам, он пройдет на расстоянии 38 тыс. км от Земли 13 октября 2029 года. Вселенской катастрофы от этого астрономы не ожидают, но астероид еще вернется, и тогда траектория может стать опасно близкой к Земле.
Сейчас в Институте прикладной астрономии Российской академии наук составлен каталог из более 300 потенциально опасных астероидов и комет. Международный астрономический союз уже призвал мировое сообщество всесторонне исследовать проблему астероидной опасности.
Государственные программы приняты в США, Великобритании и Японии. Ученым предстоит определить орбиты всех астероидов размером не менее километра в поперечнике, которые в обозримом будущем могут вплотную сблизиться с Землей.
Последствия падения крупного астероида или кометы в Мировой океан окажутся неизмеримо более разрушительными, чем цунами сейсмического происхождения, считают сотрудники Института вычислительной математики и математической физики Сибирского отделения РАН. Математическое моделирование показало, что падение, например, каменного астероида диаметром 10 км со скоростью 20 км/с порождает гигантское цунами высотой до 4 км в центре и 300–400 м при выходе волны-убийцы на побережье. Именно такого рода событие привело, согласно одной из научных гипотез, к вымиранию миллионы лет назад 90 процентов всех видов животных на Земле.
Директор Центра планетарной защиты от астероидов Анатолий Зайцев полагает, что реально земляне смогут противостоять астероидной опасности лишь в том случае, если создадут астероидный патруль из наземных и космических средств разведки. Причем действовать нужно всем миром. Поодиночке ни одной из стран столь сложный и дорогой проект не под силу.
В числе космических «пришельцев», вероятность столкновения которых с нашей планетой достаточно высока, упоминался и астероид Алопи, имеющий в диаметре около 250 м. Он пролетит 13 апреля 2029 года мимо Земли на расстоянии 32 тыс. км. Американское космическое агентство НАСА утверждает, что есть вероятность захвата Алопи гравитационным полем нашей планеты. А это может привести к тому, что при очередном витке — в 2036 году — он врежется в Землю.
Представитель НАСА Скотт Пейс признал, что его ведомство не может позволить себе тратить больше средств на отслеживание астероидов «из-за ограниченных ресурсов и необходимости выполнять стратегические цели, поставленные перед НАСА». Он имел в виду задачу возвращения астронавтов на Луну к 2020 году и отправки экспедиции на Марс к 2030 году.
Лунную программу, как известно, закрыли. Так что освободившиеся средства американцы теперь могут направить на другие цели. В качестве одной из таких целей сотрудники NASA теперь предлагают отправить пилотируемую миссию к астероиду 2000 SG344 диаметром около 40 м, сообщает журнал Acta Astronautica.
Десант на астероид — сложная и дорогая экспедиция.
Инженеры намерены использовать корабль «Орион», который придет на замену шаттлам, для путешествия к астероиду и обратно общей длительностью от трех до шести месяцев. Два астронавта проведут на поверхности астероида неделю или две.
Экспедиция позволит исследовать историю Солнечной системы, а также методы защиты от потенциально опасных астероидов, полагают специалисты. Кроме того, будут проверены психологические последствия длительных миссий, возможные проблемы работ в открытом космосе. Астронавты смогут протестировать методы извлечения из астероидного льда питьевой воды, пригодного для дыхания кислорода и, возможно, водорода для дозаправки двигателей.
Корабль предполагается отправить к 2000 SG344, когда тот в очередной раз приблизится к Земле. Поскольку гравитация астероида очень мала, «Орион» должен будет самостоятельно прикрепиться к нему — возможно, с помощью специальных якорей. Скорость движения астероида около 45 тыс. км/ч, так что высадка десанта на него будет не столь уж простой.
Следующий проект, который предполагается проверить на практике, сообщает тот же журнал, состоит в том, чтобы набросить на астероид… лассо. Такую странную, на первый взгляд, идею высказал американский аэрокосмический инженер Дэвид Френч.
Главный смысл идеи Френча состоит в том, чтобы воздействовать на астероид тяжестью груза, прикрепленного к тросу, который, зацепившись за астероид, изменит его траекторию.
Ученый представил математическую модель, в которой используются грузы разного веса и тросы разной длины; соответственно по-разному меняется и траектория астероида. Чем длиннее трос и массивнее груз, тем значительнее отклонение небесного тела. Правда, процессы будут происходить очень медленно и займут от 10 до 50 лет. А для реализации этой затеи потребуется груз весом в 1 млн. т, а длина троса должна быть от 10 до 10 000 км. Так что проект пока выглядит фантастичным.
Но это не единственная идея подобного рода. Еще астероиды предлагают отклонять с опасного курса, ставя на них атомные реакторы, которые будут топить лед и струей пара создавать реактивную силу, отводящую астероид в сторону. Можно также поставить на пути астероида огромную надувную оболочку, врезавшись в которую он, подобно биллиардному шару, должен отклониться в сторону. А самое простое решение выглядит так. Надо просто побелить астероид, предлагают ученые. От этого изменится его отражающая способность, и световое давление заставит астероид отклониться в сторону.
Пока все эти проекты существуют большей частью лишь на бумаге. Но ценно уже то, что мировое сообщество признало нецелесообразным уничтожать астероиды путем взрыва, как это предлагалось еще недавно.
По мнению директора Института астрономии РАН, председателя комиссии по астероидам Бориса Шустова, стрельба по астероиду ракетами даже с термоядерными боеголовками мало что даст. В безвоздушном пространстве мощность взрыва резко падает. Кроме того, даже если удастся разбить астероид на части, то неизвестно еще, что неприятнее для планеты и человечества — получить удар цельным ядром или залпом своеобразной шрапнели.
Для того чтобы избежать трагедии при столкновении с астероидом Апофис, нужно посадить на астероид космический аппарат и включить «гравитационный толкач» — двигатель, который изменит орбиту космического тела.
Кометы и астероиды прилетают с окраины Солнечной системы.
«Для того чтобы сдвинуть астероид, хватит 10 кг топлива, однако это нужно будет сделать как можно раньше», — подчеркнул Б. Шустов.
Сложнее бороться с кометами. Орбиту кометы рассчитать намного труднее, чем астероида, поскольку она обычно тает при приближении к Солнцу, меняя таким образом свою массу, а значит, и траекторию. К тому же комету трудно заранее обнаружить, так как она появляется обычно из-за светила. Чтобы отразить кометную атаку, необходимо будет наблюдать за пространством с обратной стороны Солнца с помощью космических аппаратов.
В общем, так или иначе, радует уже то, что решение проблемы сдвинулось с места. Федеральное космическое агентство «Роскосмос» уже планирует после 2026 года создать систему защиты Земли от астероидов.
Владимир ЧЕРНОВ
СОЗДАНО В РОССИИ
Из чего создать ракету?
Вопрос, казалось бы, забавный. И так понятно: нужно взять материал попрочнее, и ракете не страшны будут ни перегрузки, ни космический холод. Но не все так просто.
Да, ракета должна быть прочной. Но при этом она должна быть как можно легче, борьба ведется за каждый грамм конструкции, которую приходится отправлять в космос.
А если ракета стартует не с обычного наземного космодрома, а из-под воды, с борта подводной лодки, на ракету давит всей своей массой еще и окружающая лодку вода.
Академик В.П. Макеев в свое время пошел на хитрость, предложив перед стартом ракету надувать, словно футбольный мяч. То есть сжатый воздух подавался под оболочку ракеты и своей упругостью противодействовал давлению воды. А когда ракета оказывалась в воздухе, излишнее давление тут же сбрасывалось, чтобы ракету не раздуло, как воздушный шарик, и она не лопнула из-за излишнего давления изнутри.
Все эти ухищрения, конечно, усложняли и саму конструкцию ракеты, и процедуру ее запуска.
Тогда конструкторы решили отказаться от изготовления ракет из титановых сплавов, перейдя на еще более прочные и легкие композиты.
Что такое композит? В простейшем случае, это сетка из углеродных или металлических нитей, запрессованная в стеклопластик или иной легкий материал.
Но не зря же говорят, что новое — это хорошо забытое старое. Специалисты вспомнили об опыте нашего замечательного ученого и инженера В.Г. Шухова, который еще в начале прошлого века создал ажурное перекрытие на Киевском вокзале, а потом сконструировал металлическую сетчатую башню на Шаболовке, откуда начинались первые в нашей стране телетрансляции.
