что будет если астероид столкнется с землей
Опасность летит из космоса: Удастся ли NASA сбить астероид и спасти человечество
Ракета Falcon 9 отправила в космос аппарат, которому предстоит удариться в глыбу и разбиться вдребезги. По расчётам, силы столкновения должно хватить, чтобы отклонить траекторию массивного объекта.
Эти снимки были сделаны в 20-х числах ноября 2003 года. Объект, что покрупнее, — астероид Дидим (Didymos) диаметром примерно 780 метров, а над ним — его собственная 160-метровая луна — Диморф (Dimorphos). Спутник вращается вокруг старшего брата по орбите радиусом чуть больше километра и совершает один оборот за 11 часов 55 минут.
Астероид Дидим и его спутник Диморф, снимки обсерватории Аресибо, ноябрь 2003 года. Фото © NASA
Эта парочка обитает на околосолнечной, слегка вытянутой орбите, и её год длится больше двух земных лет, а именно 770 суток. За это время двойной астероид пересекает пути Марса и Земли, притом к орбите нашей планеты подходит как бы по касательной, довольно долго пролетая рядом с ней и по космическим меркам чуть ли не соприкасаясь. Хотя даже в это время Землю и Дидим разделяют миллионы километров. К примеру, в 2003-м между ними было больше семи миллионов километров, и это был момент сближения. Для сравнения: это раз в 18–19 дальше Луны.
Орбита астероида Дидим. Фото © Википедия
И тем не менее по классификации NASA принято считать потенциально опасным всё, что больше 140 метров и приближается на расстояние в 7,4 миллиона километров или ближе. Так что, казалось бы, сравнительно скромный и далёкий Диморф по этим параметрам очень даже годится для записи в чёрный список. А может быть, в красный. На сегодняшний день в нём в районе двух тысяч наименований. И это лишь известные опасные астероиды, и нельзя исключать, что ещё некоторое их количество мы пока просто не видим. По мере развития техники уверенности на этот счёт почему-то не прибавляется, и человечество всё более усердно мысленно готовит себя к разного рода неожиданностям, в данном случае к тому, что нечто многокилометровое откуда ни возьмись явится, и в запасе будет каких-то несколько лет для того, чтобы подготовиться, и желательно не только мысленно, а всё-таки хоть что-нибудь предпринять.
Европейское космическое агентство
Самое логичное — попробовать его сбить: ударить как следует и таким образом перенаправить куда-нибудь подальше от нас. Космический бильярд. Именно ради подготовки к этой судьбоносной партии в NASA и запустили проект DART — Double Asteriod Redirection Test. Попытка перенаправить двойной астероид. Суть в том, чтобы на ракете-носителе запустить в космос зонд весом в 555 килограммов. Коробку размером 120 на 120 на 130 сантиметров, нашпигованную техникой и с двумя солнечными батареями по 8,5 метра каждая. Всё для того, чтобы успешно добраться до системы Дидим. На это потребуется чуть меньше года. Ракетой-носителем стала Falcon 9, так что Илон Маск оказался причастен к миссии, конечная цель которой — спасение человечества.
В качестве мишени выбран Диморф. Почему вообще решили потренироваться именно на этой астероидной системе: во-первых, всё-таки довольно близко, а во-вторых, очень удобно лететь — для выхода на нужную траекторию с околоземной орбиты требуется даже меньшее изменение скорости, чем для полёта на Луну. Так вот, 2 октября 2022 года зонд должен добраться до Диморфа и благополучно врезаться в него на скорости 6,6 километра в секунду. Естественно, коробочка разлетится в ничто, а на 160-метровом космическом теле останется лишь небольшой кратер. Когда смотришь анимацию этого мероприятия, невольно возникает ощущение, что этой махине какая-то крохотная машинка в принципе не может причинить ровным счётом ничего.
Но сухая математика говорит, что скорость движения астероида-спутника по своей орбите должна увеличиться на 0,4 миллиметра в секунду, и это изменит саму траекторию — приведёт к тому, что Диморф будет делать оборот вокруг Дидима минут на десять быстрее. Самый важный ожидаемый результат — отклонённый путь движения тела. Просчитано практически всё, за исключением разве что одного: учёные не совсем понимают, насколько пористая структура у Диморфа, а от этого довольно многое зависит.
Европейское космическое агентство
Ударом зонда об камень с его поверхности выбьет целую россыпь осколков. Через какое-то время они упадут на Землю метеоритным дождём. Если человечеству доведётся проделать всё это взаправду, то есть сбить в космосе грядущий апокалипсис, то вызванный этим звездопад станет салютом победы.
Идет на таран: аппарат NASA полетел сбивать астероид
США запустили зонд-камикадзе для столкновения с астероидом Диморф
NASA запустило космический аппарат, который должен будет преднамеренно врезаться в астероид. Пуск был осуществлен с космодрома Ванденберг (Калифорния) на ракете Falcon 9 компании SpaceX. Его прямая трансляция велась на YouTube-канале NASA.
Миссия называется DART — Double Asteroid Redirection Test, тестовое перенаправление двойного астероида. Космический аппарат преодолеет миллионы километров, чтобы изменить орбиту небольшого космического тела.
«Это преднамеренное столкновение космического аппарата с куском камня, — поясняет Томас Зурбучен, заместитель главы Управления научных миссий NASA. — Мы пытаемся научиться отклонять угрозы». Дело в том, что несмотря на исчезающе малый шанс падения крупного астероида на Землю в обозримое время, NASA все равно весьма серьезно подходит к этой проблеме. Агентство идентифицировало и отследило почти все космические тела, которые гипотетически могут упасть на Землю в обозримом будущем и достаточно велики, чтобы не сгореть в атмосфере и причинить глобальный вред.
DART направляется к системе из двух астероидов, состоящей из Дидима и вращающегося вокруг него Диморфа, чей орбитальный период равен примерно 12 часам. Диаметр первого из них достигает 0,8 километров, а второго — всего 170 метров, и он является одним из самых маленьких астрономических объектов, обладающих собственным именем. Оба они вращаются по орбите вокруг Солнца и относятся к астероидам из группы аполлонов, представители которых регулярно пересекают орбиту Земли. Минимальная дистанция сближения Дидима с нашей планетой равна примерно 10 миллионам километров, а в настоящий момент он удален примерно на 480 миллионов километров.
Спустя почти год после запуска, в сентябре 2022 года, аппарат DART врежется в меньший астероид из пары, Диморф, и должен будет повлиять на его вращение вокруг более крупного Дидима. Автоматический зонд весит чуть более 500 килограмм, а его цель — 4,8 миллиарда килограмм.
«Это как врезаться на гольфкаре в пирамиду Хеопса, с той лишь разницей, что гольфкар будет нестись со скоростью 24 тысячи километров в час»,
Астрономы будут следить за последствиями столкновения с помощью телескопов. Кроме того, от основного аппарата за 10 дней до удара отделится LICIACube, 14-килограммовый спутник Итальянского космического агентства формата кубсат. Он отправит на Землю изображения получившегося кратера и обломков, сделанные с близкого расстояния.
Ученые рассказали о рисках столкновения Земли с астероидом
Заместитель руководителя НАСА Томас Зурбухен сообщил РИА Новости, что рисков для Земли столкнуться с астероидами, известными ученым, в течение ближайших 100 лет не наблюдается.
Материалы по теме
Взяли высоту.
Трехмерная стройка.
Представитель ведомства рассказал об этом перед предстоящим запуском космического зонда DART к астероиду Диморф. Он должен будет врезаться в астероид для испытания технологии защиты Земли от возможного столкновения с небесным телом в будущем.
«Будьте спокойны, этот астероид не является сейчас и не будет угрозой. Ни один из известных нам сегодня объектов не является угрозой в предстоящие 100 лет или около того», — заявил Зурбухен. Он отметил, что ученым на данный момент известны около 40 процентов объектов размером более 140 квадратных метров, а остальные 60 процентов только предстоит найти.
Ранее сообщалось, что космический корабль DART запустят на борту ракеты SpaceX Falcon 9 в 22:20 по тихоокеанскому времени 23 ноября с базы космических сил Ванденберг в Калифорнии. Если запуск состоится в это время, то столкновение с астероидом произойдет в период с 26 сентября по 1 октября следующего года.
Инструкция: Как выжить после падения на Землю огромного астероида
Давайте предположим, что вы хотите пожить в палатке где-то неподалеку от динозавров. Но не любых динозавров, а самых известных и страшных. Поэтому вы заказываете у машины времени поездку на 66,5 млн лет назад и оказываетесь в позднем Меловом периоде.
Вон, тиранозавр охотится на трицераптора. А там аламозавр, одно из самых больших животных, когда-либо живших на Земле. Виден и анкилозавр, похожий на танк: он уничтожает противников хвостом, словно грушей для сноса зданий. И как только вы устраиваетесь на ночлег, на небе, в северном полушарии, появляется новая звезда.
День, когда астероид Чикшулуб упал на полуостров Юкатан в Мексике, стал самым важным в истории жизни на Земле. В преисторическую наносекунду закончилось правление динозавров и началось царство млекопитающих. Ударная волна уничтожила не только динозавров, но и всех млекопитающих размерами больше енота. В одно мгновение на Земле начался один из самых апокалиптичных периодов в ее истории. Смогли бы вы выжить? Может быть.
Вы, наверное, думаете, что это все звучит как-то слишком алармистски. Если вы на другом конце света, то чего вам бояться камня размером с город, упавшего в 10 тысячах километрах от вас? И вы не будете первым, кто недооценил опасность столкновения с астероидом. Риск, который несет в себе падение астероида, не был верно измерен до Первой мировой войны. До того момента большинство астрономов наивно считали, что катастрофа, подобная падению Чикшулуба, попросту невозможна.
После того, как в 1609 году Галилео рассмотрел на Луне множество идеально круглых кратеров, ученые начали гадать, откуда же они появились. Несколько астрономов, в том числе немец Франц фон Груйтгуйзен, живший в XIX веке, считали, что кратеры образовались из-за столкновений с астероидами. Но большинство отвергло его теорию из-за одного простого факта: кратеры на Луне — идеально круглые. В то время как каждый, кто хоть раз бросал камень в грязь, знает, что след от удара получается неправильной формы. Не помог Груйтгуйзену и тот факт, что тот заверял, будто видел в кратерах коров, пасущихся на лунных пастбищах. Окончательно всех запутало то, что астрономы будто бы разглядели в центре каждого кратера небольшие горы. И так, в течение 300 лет ученые верили, что 1) коров на Луне нет; 2) воронки на Луне — это жерла вулканов.
В начале XX века российский астроном Николай Морозов начал изучать новые взрывчатые вещества и сделал поразительное открытие: крупные взрывы отличаются от бросания камней в грязь. В числе прочих отличий — они оставляют после себя идеально круглые кратеры. В 1909 году, после серии экспериментов, Морозов написал, что падение астероида “разнесет пыль во все направления независимо от их поступательного движения — точно так же, как происходит при падении артиллерийских снарядов на рыхлую землю».
Еще до открытия Морозова ученые понимали, что астероиды очень опасны. Ректор гарвардской Научной школы Лоуренса Натан Шалер, автор вулканической теории, писал в 1903 году: «Падение болида диаметром в 10 миль может уничтожить всю органическую жизнь на планете». Но большинство считало, что это просто теоретические упражнения, в том числе потому, что и сам Шалер, защищая свою лунную вулканическую теорию, говорил, что само существование человечества — уже доказательство невозможности такого столкновения.
Расчеты Морозова это поменяли. Как только мы узнаем, откуда появились кратеры на Луне, нам не нужно быть астрономами — да даже телескоп покупать не нужно, чтобы понять, что столкновение с астероидом может нести за собой катастрофические последствия.
Шалер оказался очень прозорлив, хоть сам и не верил в это. Астероид того самого размера, который он назвал, действительно упал на Землю и действительно уничтожил основные виды. Только вместо того, чтобы ликвидировать человечество, он расчистил эволюционный путь для плацентарных млекопитающих размером с землеройку. Благодаря ему они научились ходить, а затем и планировать походы с палатками к Апокалипсису.
Вы можете подумать, что раз землеройки выжили, то вы-то, млекопитающее со значительно более крупным мозгом, и подавно разберетесь. Но, к сожалению, у землеройки было несколько важных при Апокалипсисе преимуществ: она могла есть только насекомых, зарываться в землю поглубже от жары, а еще у нее был мех, который грел ее в последующие морозные декады. Вы, конечно, тоже могли бы зарываться и есть только насекомых, а вот с остальным были бы проблемы. И хваленые человеческие большие пальцы рук тоже не помогут, когда мерцающая звезда пронзит атмосферу на скорости 20 км в секунду.
При столкновениях с такой скоростью атмосфера Земли ведет себя, как вода. Камни поменьше, называемые метеорами, входят в атмосферу как камушки в пруд. Они начинают замедляться еще на самой высоте, обычно сгорая из-за трения с воздухом. Но Чикшулуб, который был размером с гору, врезался в атмосферу как валун в лужу. Он сохранял свою скорость до самого падения и пересек всю атмосферу длиной в 97 километров за 3 секунды. Астероид пронесся над Центральной Америкой со звуком, который был слышен по всей Земле.
Такая скорость полета влияет даже на сам воздух. Из-за сильного давления он почти моментально нагревается до тысяч градусов. Еще до того, как астероид упадет, из-за сжатого и сильно нагретого воздуха выпаривается большая часть воды в неглубоком море, которое в Меловой период покрывало нынешний полуостров Юкатан. Через долю секунды камень погружается в оставшуюся воду и врезается в дно на скорости 16 километров в секунду. Одновременно происходят еще несколько вещей.
Для начала, падающий метеор с такой силой падает на почву, что та не рассыпается, а течет, как вода. Благодаря этому эффекту легче визуализировать образование кратера, потому что волнистость земли почти полностью повторяет двойной всплеск, получаемый от камушка, брошенного в бассейн на заднем дворе вашего дома. За первым, направленным во все стороны, всплеском следует отложенный вертикальный выброс, когда полость, образованная столкновением, вырывается на поверхность.
В бассейне все происходит за секунды. В случае с Чикшулубом процесс занимает около 10 минут, но настоящая разница — не в скорости, а в масштабе. После столкновения образуется стена высотой в 32 километра из выдавленной астероидом почвы. Первая впадина почти пробивает мантию Земли, а когда она возвращается наверх, чтобы образовать тот самый «вертикальный выброс», почва взлетает со скоростью 1600 километров в час на высоту большую, чем гора Эверест. За несколько минут эта гора в череде взрывов почти полностью разрушается, но оставляет за собой холм, называемый «пиковым кольцом», то самое образование, которое так запутало ранних лунных исследователей.
Когда астероид ударяет по Юкотану, кинетическая энергия камня весом в 7,5 млрд тонн, летящего со скоростью 16 километров в секунду, превращается в тепло. В одно мгновение.
Конечно, интуитивно не очень понятно, почему из-за столкновения одного камня с другим вырабатывается тепло, в жизни мы не сталкиваемся с таким количеством кинетической энергии. Но с точки зрения термодинамики, тепло это просто движение молекул. Чем быстрее двигаются молекулы, тем выше будет температура. Из-за этого молоток нагревается, когда вы ударяете им по гвоздю. Но если молоток вырабатывает 0.0001 килоджоулей, Чикшулуб выработал 1,300,000,000,000,000,000,000,000 килоджоулей. Кинетическая энергия, отправленная астероидом к почве и воздуху, нагрела их до температуры выше, чем температура поверхности Солнца.
Жара отрывает электроны от атомов, ионизируя воздух в расширяющийся огненный шар из плазмы, сверхзаряженной испаряющимся камнем, — и все это вырывается наружу на сверхзвуковой скорости. Горячий и быстро расширяющийся воздух, почти мгновенное превращение почвы в пар и ударная волна от падения метеора вместе превращаются во взрывную волну давления, движущуюся со скоростью 1600 километров в секунду.
Земля звенит как колокол. Волны в земной коре движутся от точки падения со скоростью 40 километров в секунду. Из-за разрыва коры по всей планете начинаются землетрясения. Если вы находитесь на другой стороне света, земля у вас под ногами задрожит через полчаса после падения астероида. Держитесь подальше от любых крупных водоемов, поскольку из-за землетрясений могут подняться сейши подобные цунами — даже во фьордах или озерах. Ну и разумеется, не ходите на пляж.
Из-за столкновения начинаются цунами — да, во множественном числе — высокие как небоскребы. Первые из них достигают залива за час. Волны высотой от 183 до 304 метров разбиваются о территорию нынешней Мексики и юга США и заливают десятки километров земли. Волны временно поворачивают вспять течения рек, проходя по их руслам как 9-метровые боры.
COURTESY OF CODY CASSIDY AND KEVIN PLOTTNER/WIRED
Цунами огибают восточное побережье, разбиваются о восточный берег США и через 6 часов после столкновения накатывают 180-метровыми волнами на Европу, Африку и Средиземноморский берег. За 15 часов волны достигают всех берегов на планете. Океан подметает все на своем пути и забирает с собой, когда вода отходит обратно.
Эти самые цунами сильно осложняют ваш план по выживанию — если бы не они, вам следовало бы оставаться возле океана. Океан — большой земной изолятор, смягчающий резкие изменения температур, следующие за столкновением с астероидом. В случае с Чикшулубом температурные качели начинают свое движение с жары.
После удара астероида в воздух по баллистическим траекториям поднимаются 25 триллионов тонн почвы. Некоторые камни взлетают со скоростью, которая превышает вторую космическую; они покидают атмосферу Земли, чтобы в будущем оказаться на солнечной орбите или превратиться в астероиды и уже самим столкнуться с другой планетой или спутником. Но большая часть выброшенной почвы в течение часа возвращается обратно на Землю. Начинается дождь из камней — тектитов, некоторые из них по размерам не уступают школьным автобусам, но подавляющее число все-таки не больше камушка с пляжа. Но летят тектиты со скоростью 160-320 километров в час. В какой бы точке планеты вы ни находились в этот момент, вам нужно найти укрытие от этого огненного града.
Бардин предлагает найти глубокую пещеру.
Последним подарком астероида динозаврам и вам станет тот факт, что Чикшулуб упал на территорию, богатую нефтью и серой. От столкновения в воздух выбрасываются 100 миллиардов тонн испарений серы и количество воды, равное тому, что содержится в озере Верхнем, но умноженное на 10 тысяч. Сера и вода собираются в штормовые облака и возвращаются на землю кислотными ливнями. В более северных широтах континенты накрывает снежными штормами: в день выпадают десятки метров снега. Но потоп не длится долго, потому что вместе с водой Чикшулуб отправляет в небо количество нефти, равное 150 футбольным стадионам. Нефть конденсируется в стратосферу копченым слоем, раскрашивая Землю черной краской. В отличие от серы и огня от пожаров углерод отправляется выше уровня облаков и не возвращается на землю вместе с дождем. И вот это как раз проблема. Из-за слоя сажи количество солнечного света, которое достигает земли, сокращается на 90% и остается на этом уровне в течение трех лет. Поэтому жара от падающих тектитов сменяется долгим сильным морозом. Глобальные температуры в среднем падают почти до 10 градусов тепла. Единственные места на Земле, в которых можно пережить мороз, — тропические острова вроде Мадагаскара, Индии (в те времена она была островом) и Индонезии. На этих территориях у вас не только больше шансов найти растения и животных, поедающих эти растения, но и, согласно климатическим моделям, это единственные места, в которых остается свежая вода. Из-за глобального похолодания практически останавливается испарение, из-за чего количество осадков падает на 80%. Почти каждая земная точка, кроме этих островов, превращается в пустыню.
COURTESY OF CODY CASSIDY AND KEVIN PLOTTNER/WIRED
Эти острова хоть и апокалиптические оазисы, но совсем не рай. Забудьте про солнцезащитный крем и пакуйте побольше еды. Островов будет достигать только 10% от их обычного количества солнечного света, а дождя — достаточно только для того, чтобы совсем не превратиться в пустыню. В таких суровых условиях большинство пищевых цепочек оборвется.
Но не все. Найденные окаменелости свидетельствуют, что легче всего приходилось экосистемам, построенным вокруг источников свежей воды, так что ваша лучшая стратегия поиска пищи — это поселиться рядом с рекой или устьем, где вы могли бы найти черепах, крокодилов и рыбу. Виды, живущие в осадочных породах (моллюски, змеи и мелкие ракообразные), тоже неплохо справлялись после падения астероида. Но Бардин настаивает, что вам лучше хорошо подготовиться к такому приключению: «Чтобы выжить, вам следует взять с собой теплые вещи и как минимум шестилетний запас провианта».
Если мы так и не смогли вас отговорить, то хотя бы найдите гористую тропическую местность вроде современной Индонезии. Там вас ждет приемлемая температура, немножко осадков и глубокие пещеры. Вы сможете найти укрытие от падающих тектитов и жгучей жары и пищу в озерах и реках. Землероек и подобных им просим не трогать: науке неизвестно, скольким из них удалось пережить падение Чикшулуба, так что съев одну из них, вы можете случайно кардинально изменить будущее человечества.
NASA атакует: ученые оценили риск столкновения астероида с Землей
Серьезного столкновения в ближайшие сотни лет ждать не приходится
Зонд-«камикадзе», который должен атаковать астероид, отправила в межпланетное пространство компания SpaceX по заказу NASA. Ракета-носитель Falcon 9, которая должна подвести «ударник» к цели, которая находится примерно в сотнях миллионов километров от Земли, стартовала в среду с космодрома Ванденберг в Калифорнии в 9.21 по московскому времени.
Несмотря на то, что Диморф не является потенциально опасным для Земли, его все-таки решили сбить с курса. О том, зачем это понадобилось, мы расспросили старшего научного сотрудника Института астрономии РАН (ИНАСАН) Сергея Нароенкова.
– Проект DART направлен на изучение влияния ударного воздействия на астероид с целью изменения его орбиты, – поясняет Нароенков. – В проекте DART астрономы предполагают ударить специальным космическим аппаратом (зондом) астероид Диморф, который является спутником двойного астероида Дидим. Планируется что зонд столкнется с астероидом, после чего произойдет небольшое смещение астероида-спутника со своей орбиты. Моделирование показывает, что небольшое воздействие на астероид-спутник способно повлиять и на орбиту главного тела – Дидима, диаметр которого составляет уже 800 метров.
Сейчас, по словам Нароенкова, астрономы уверены, что известные крупные астероиды размером более одного километра не столкнутся с Землей в ближайшем будущем. Частота столкновения такого тела с Землей составляет около 1 раза в миллион лет.
Несмотря на то, что такие столкновения довольно редки, проект DART, по словам сотрудника ИНАСАНа, вполне оправдан, – нам необходимо научиться парировать угрозы с неба и тренироваться, отрабатывая технологии на далеко пролетающих от Земли астероидах. Предполагается, что эффект от ударного воздействия на астероид будет небольшим, – эффект от него проявится через несколько оборотов астероида вокруг Солнца. Исходя из этого, использование ударных методов изменения орбиты опасных астероидов целесообразно только заблаговременно, задолго до столкновения.
К сожалению, в России своей готовой программы борьбы с астероидной опасностью так и не появилось, хотя «Система противодействия космическим угрозам» разрабатывалась в РАН еще в 2008-2009 годах. Она предусматривала и наблюдение за опасными объектами, и несколько способов увода их от Земли (где был и ударный способ, аналогичный американскому). Однако в Федеральную космическую программу Роскосмоса проект так и не был включен.
В 2020 году в госкорпорации неожиданно снова объявили о создании похожей системы, только уже под другим названием – «Млечный Путь». Кроме отслеживания опасных комет и астероидов, она учитывает управление движением спутников в условиях увеличения количества космического мусора. Планируется, что она будет подготовлена к 2030 году. Информации о том, как именно разработчики программы (из ЦНИИмаш) намерены отводить угрозу столкновения опасных астероидов с Землей, пока не сообщается.