Техника - молодёжи 2002-01, страница 37

ОТСТУПАТЬ НЕКУДА, ПОЗАДИ—ЗЕМЛЯ!

Окончание. Начало на с. 18.

«КОСМИЧЕСКИЕ ЧАСОВЫЕ». Единственно возможный путь сохранения земной цивилизации в случае космических и прочих катаклизмов основывается на осознании простой истины порознь, а тем более в одиночку, не выживают¹ Если исходить из этого, становится ясно, грамотное техническое решение вопроса должно предусматривать не БЕГСТВО от опасности, а ее УСТРАНЕНИЕ! Не пытаться «спасти» небольшое количество «лучших» представителей человечества (со временем все равно обреченных на гибель), а искать способ отвести от нашей планеты занесенный над ней астероидный меч, создав глобальную систему космической защиты (ГСКЗ) — вот задача, которую нужно начинать решать уже сейчас!

Предупрежден — значит, вооружен. Поэтому первое, что нужно предпринять для такой защиты, — как можно раньше заметить угрожающее Земле космическое тело, определить его характеристики и параметры орбиты, оценить степень его опасности для нашей планеты Это может быть прямое столкновение, проход через область гравитационного взаимодействия — с разрушением и образованием метеоритного потока, прочие опасности. Следует учитывать и возможность столкновения с другими небесными телами, что может существенно повлиять на параметры орбиты и конечный итог «встречи».

Что для этого требуется? Сеть телескопов и локационных станций, которая вначале, по соображениям простоты технической реализации и обслуживания, размещается на поверхности Земли и околоземной орбите, а в дальнейшем, при необходимости, — по всей Солнечной системе. И — мощный вычислительный центр для обработки получаемой информации

Следует отметить, что определенные работы подобного характера велись и ведутся. Несмотря на огромные экономические трудности, продолжает нести вахту Крымская астрофизическая обсерватория, специалисты которой обнаружили 8% известных на сегодняшний день малых планет. Паломарская обсерватория США осуществляет специализированные программы поиска астероидов PACS и PCAS, причем последняя из названных программ имеет целью именно обнаружение тел, способных сталкиваться с другими планетами.

Поиском астероидов, определением параметров их орбит и составлением соответствующей базы данных занимаются около 120 земных обсерваторий. Ряд ученых полагают, что даже этого недостаточно и нужно строить новые центры наблюдения. Так, в январе 2000 г. специальная группа по исследованию внеземных космических объектов, созданная при правительстве Великобритании, рекомендовала построить новый мощный телескоп, позволяющий круглосуточно наблюдать за кометами и астероидами В Италии, на острове Сардиния, предполагается к 2004 г ввести в строй астероидный локатор. Разумеется, и этого недостаточно.

90% астероидов находятся на орбите, пролегающей мевду орбитами Марса и Юпитера. Не такая уж недоступная даль, и, тем не менее, далеко не все они обнаружены. А ведь даже наблюдаемые астероиды, не сулящие пока ничего плохого, могут стать смертельно опасными, если их орбита изменится под влиянием тяготения планет, взаимное расположение которых постоянно меняется.

Что уж говорить о кометах, которых, как считается, около миллиарда, а размеры их ядер могут достигать 20 — 50 км! Последние две, посетившие нас, — Хиякутаки и Хейла-Боппа — были открыты, соответственно, за 2 месяца и за 1,2 года до момента их наибольшего сближения с Землей. И нам всем просто повезло, что их орбиты оказались благополучными...

Для того чтобы как можно раньше и на как можно большем расстоянии обнаруживать такого рода «гостей», потребуются мощные оптические телескопы. Эффективность радиосистем обратно пропорциональна четвертой степени расстояния до объекта, поэтому узконаправленные радиотелескопы и локаторы целесообразно применять не столько для поиска, сколько для изучения уже обнаруженных объектов, а также контроля траектории их движения. Однако возможности таких систем в земных условиях далеко не беспредельны. Разрешающая способность оптических телескопов существенно ограничивается атмосферой планеты. Диаметр антенны радиолокатора, обеспечивающего приемлемую дальность наблюдения, при современной элементной базе будет составлять десятки километров. А поскольку траекторные измерения предполагают постоянное наблюдение за угрожающим объектом, то одной антенной явно не обойтись — Земля, как известно, вращается. Наконец, излучение такого локатора сделает невозможной работу любых радиоэлектронных приборов на расстоянии до нескольких десятков километров, а также вызовет гибель любого живого существа, подвергшегося его воздействию.

Большая часть малых планет была открыта фотографическим способом по оставленному ими следу на фоне звезд. Если же объект уже находится на траектории столкновения и движется практически вдоль луча зрения земного наблюдателя, то обнаружить такое тело, в силу близости к нулю его видимой угловой скорости, проблематично — во всяком случае, ни телескоп программы с амбициозным названием «Spacewatch» («Космическая стража»), ни Крымская астрофизическая обсерватория подобные объекты наблюдать не могут. И даже если случайно удастся «засечь» такой астероид, то параметры его орбиты наземными средствами могут быть определены только с очень большими погрешностями. Вывод очевиден — для решения задач ГСКЗ, помимо земных обсерваторий, необходимо создать средства наблюдения космического базирования.

Так, например, проект системы мониторинга опасных объектов в околоземном пространстве, разработанный в НПО имени С.А. Лавочкина, предусматривает наличие космического сегмента, который включает в себя несколько аппаратов, оснащенных телескопами. Для них предполагается преимущественно использовать высокоэллиптические и геостационарные орбиты. Тем самым достигается более высокая точность опре

деления расстояния до космического тела по сравнению с наземными и низкоорбитальными средствами наблюдения, а также существенно снижаются помехи обусловленные «космическим мусором».

Космический сегмент другого проекта, разработанного в ЦНИИМАШ, в отличие от предыдущего, состоит из двух подсистем. Первая включает в себя два аппарата обнаружения, размещаемые на орбите Земли на расстоянии примерно 0,1 а.е. впереди и позади планеты Такое расположение телескопов позволит осуществлять контроль движения астероидов по любым подлетным траекториям, в том числе и тех объектов, которые приближаются к нам со стороны Солнца. В задачу этих аппаратов, помимо обнаружения космических тел, входит также их селекция (из рассмотрения исключаются мелкие и пролетающие мимо) и выдача целеуказания по угрожающим Земле объектам на телескоп сопровождения Вторая подсистема по выданному целеуказанию осуществляет наведение узконаправленного телескопа с большим фокусным расстоянием на опасные объекты, их сопровождение, определение параметров движения, а также времени и района возможного их столкновения с Землей.

Проект, предложенный НПО «Астрофизика», предполагает построить оптикоэлек-тронный комплекс, способный обнаруживать космические тела размером от 20 м, летящие со скоростью до 70 км/с относительно Земли. Комплекс включает в себя сеть из 10 — 12 наземных станций, расположенных в районе экватора и оснащенных крупногабаритными, диаметром около 2 м, телескопами. Для наблюдения в направлениях, близких к направлению на Солнце, предусматривается дополнить этот комплекс космическими телескопами.

Но мало обнаружить угрожающий Земле объект и с необходимой точностью определить его траекторию. Необходимо защититься от удара или хотя бы свести к минимуму его последствия.

ЩИТ И МЕЧ ЦИВИЛИЗАЦИИ. В настоящее время рассматриваются три основных принципа отражения кометно-астероидной опасности. Это отклонение угрожающего объекта с орбиты встречи с Землей, экранирование Земли от столкновения с угрожающим объектом и, наконец, его уничтожение.

Самый простой способ отклонения небольшого тела — ударное воздействие на него с помощью специального космического аппарата. Если объект диаметром 100 м движется по орбите с перигелием в 0,9 а.е и апогелием 4,0 а.е., лежащей в плоскости орбиты Земли, то аппарат-ударник массой 100 т при столкновении с таким телом сообщит ему дополнительную скорость 0,25 м/с. Чтобы развести траектории объекта и Земли на 1 млн км, удар необходимо нанести за 9,5 лет до предполагаемого момента столкновения (за это время описанное тело сделает три витка) А вот для более крупных объектов применять этот способ вряд ли целесообразно — ввиду неприемлемо большой массы требуемого космического аппарата.

Не слишком крупный астероид (размером в несколько десятков метров) можно свести с траектории и с помощью специального буксировщика, вариант конструкции которого был предложен в «ТМ», №4 за 2001 г.. Кстати, предназначался он для сугубо мирных дел —

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 1 ' 2 0 0 2

34