Sự rơi xuống Trái đất của một tiểu hành tinh là một trong những kịch bản cơ bản của Ngày tận thế được sử dụng trong khoa học viễn tưởng. Để ngăn những điều viển vông trở thành hiện thực, nhân loại đã chuẩn bị trước để bảo vệ mình khỏi mối đe dọa như vậy, và một số phương pháp bảo vệ đã được thực hiện trong thực tế. Điều thú vị là cách tiếp cận của các nhà khoa học Mỹ và Liên bang Nga trong vấn đề này có những điểm khác biệt riêng.
Hôm nay, ngày 8 tháng 3 năm 2016, ở khoảng cách 22.000 km từ Trái đất (14.000 km dưới quỹ đạo của vệ tinh địa tĩnh), một tiểu hành tinh 2013 TX68 có đường kính từ 25 đến 50 mét sẽ đi qua. Nó có một quỹ đạo thất thường, kém dự đoán. Sau đó, nó sẽ đến Trái đất vào năm 2017, và sau đó là vào năm 2046 và 2097. Khả năng tiểu hành tinh này rơi xuống Trái đất là rất nhỏ, nhưng nếu xảy ra, sóng nổ sẽ mạnh gấp đôi so với vụ nổ của thiên thạch Chelyabinsk vào năm 2013.
Vì vậy, 2013 TX68 không gây ra một mối nguy hiểm cụ thể nào, nhưng mối đe dọa của tiểu hành tinh đối với hành tinh của chúng ta không chỉ giới hạn ở "đá cuội" tương đối nhỏ này. Năm 1998, Quốc hội Hoa Kỳ đã chỉ thị cho NASA phát hiện tất cả các tiểu hành tinh gần Trái đất và có khả năng đe dọa nó có kích thước lớn tới một km. Theo phân loại của NASA, tất cả các thiên thể nhỏ, bao gồm cả sao chổi, tiếp cận Mặt trời ở khoảng cách bằng ít nhất 1/3 đơn vị thiên văn (AU) đều thuộc loại "ở gần". Nhớ lại rằng a.u. Là khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời, 150 triệu km. Nói cách khác, để "vị khách" không gây lo ngại cho người trái đất, khoảng cách giữa anh ta và quỹ đạo tròn của hành tinh chúng ta ít nhất phải là 50 triệu km.
Đến năm 2008, NASA nói chung đã tuân thủ nhiệm vụ này, tìm thấy 980 mảnh vỡ bay như vậy. 95% trong số họ có quỹ đạo chính xác. Không có tiểu hành tinh nào trong số này gây ra mối đe dọa cho tương lai gần. Nhưng cùng lúc đó, NASA, dựa trên kết quả quan sát được bằng kính viễn vọng không gian WISE, đã đưa ra kết luận rằng có ít nhất 4.700 tiểu hành tinh với kích thước ít nhất 100 mét đi qua hành tinh của chúng ta theo chu kỳ. Các nhà khoa học chỉ có thể tìm thấy 30% trong số đó. Và, than ôi, các nhà thiên văn học chỉ tìm thấy 1% trong số các tiểu hành tinh 40 mét định kỳ "đi bộ" gần Trái đất.
Tổng cộng, như các nhà khoa học tin tưởng, có tới 1 triệu tiểu hành tinh gần Trái đất "đi lang thang" trong Hệ Mặt trời, trong đó chỉ có 9600 được phát hiện một cách đáng tin cậy. từ hành tinh của chúng ta (cách hành tinh của chúng ta khoảng 20 khoảng cách Trái đất-Mặt trăng, tức là 7,5 triệu km), nó tự động được xếp vào loại "vật thể nguy hiểm tiềm tàng" theo phân loại của NASA. Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ hiện có khoảng 1.600 chiếc như vậy.
Mức độ nguy hiểm lớn như thế nào
Xác suất để một "mảnh vỡ" thiên thể lớn rơi xuống Trái đất là rất nhỏ. Người ta tin rằng các tiểu hành tinh có chiều ngang lên đến 30 mét sẽ bốc cháy trong các lớp dày đặc của khí quyển trên đường tới bề mặt hành tinh, hoặc ít nhất là sụp đổ thành các mảnh nhỏ.
Tất nhiên, phần lớn sẽ phụ thuộc vào vật liệu mà người đi lang thang không gian được "chế tạo". Nếu là "quả cầu tuyết" (mảnh vỡ của sao chổi, gồm băng xen kẽ với đá, đất, sắt) thì dù có khối lượng và kích thước lớn, nó cũng có khả năng "bật tung" như thiên thạch Tunguska ở đâu đó trên cao. Nhưng nếu một thiên thạch bao gồm đá, sắt hoặc hỗn hợp sắt-đá, thì dù có kích thước và khối lượng nhỏ hơn "quả cầu tuyết", nó sẽ có cơ hội đến được Trái đất tốt hơn nhiều.
Đối với các thiên thể có chiều ngang lên đến 50 mét, như các nhà khoa học tin tưởng, chúng “ghé thăm” hành tinh của chúng ta không quá một lần cứ sau 700-800 năm, và nếu chúng ta nói về những “vị khách” không mời 100 mét, thì đây là tần suất của "Chuyến thăm" trong 3000 năm hoặc hơn. Tuy nhiên, mảnh vỡ dài 100 mét được đảm bảo sẽ ký kết phán quyết cho một đô thị như New York, Moscow hay Tokyo. Các mảnh vỡ có kích thước từ 1 km trở lên (một thảm họa được đảm bảo ở quy mô khu vực, tiến tới toàn cầu) và hơn thế nữa rơi xuống Trái đất không thường xuyên hơn một lần trong vài triệu năm, và thậm chí có kích thước khổng lồ từ 5 km trở lên - cứ vài chục lần một lần hàng triệu năm.
Tin tốt về ý nghĩa này đã được báo cáo bởi nguồn Internet Universetoday.com. Các nhà khoa học từ các trường đại học ở Hawaii và Helsinki, quan sát các tiểu hành tinh trong một thời gian dài và ước tính số lượng của chúng, đã đưa ra một kết luận thú vị và an ủi cho người trái đất: "mảnh vỡ" thiên thể dành đủ thời gian gần Mặt trời (ở khoảng cách ít nhất 10 đường kính Mặt trời) sẽ bị phá hủy bởi sự sáng chói của chúng ta.
Đúng như vậy, tương đối gần đây, các nhà khoa học bắt đầu nói về mối nguy hiểm gây ra bởi cái gọi là "nhân mã" - những sao chổi khổng lồ, có kích thước lên tới 100 km đường kính. Chúng băng qua quỹ đạo của Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, có quỹ đạo cực kỳ khó đoán và có thể hướng về hành tinh của chúng ta bởi trường hấp dẫn của một trong những hành tinh khổng lồ này.
Đã báo trước là đã báo trước
Nhân loại đã có công nghệ để bảo vệ khỏi nguy cơ tiểu hành tinh-sao chổi. Nhưng chúng sẽ chỉ có hiệu quả nếu mảnh vỡ trên trời đe dọa Trái đất được phát hiện trước.
NASA có một "Chương trình tìm kiếm các vật thể gần Trái đất" (còn gọi là Spaceguard, tạm dịch là "người bảo vệ không gian"), sử dụng tất cả các phương tiện quan sát không gian theo ý của cơ quan. Và vào năm 2013, phương tiện phóng PSLV của Ấn Độ được phóng lên quỹ đạo gần địa cực, kính viễn vọng không gian đầu tiên được thiết kế và chế tạo ở Canada, có nhiệm vụ giám sát không gian bên ngoài. Nó được đặt tên là NEOSSat - Near-Earth Object Surveillance Satellite, tạm dịch là "Vệ tinh theo dõi các vật thể gần Trái đất." Dự kiến trong năm 2016-2017 một "mắt" không gian khác, có tên là Sentinel, do tổ chức phi chính phủ B612 có trụ sở tại Mỹ tạo ra, sẽ được phóng lên quỹ đạo.
Hoạt động trong lĩnh vực giám sát không gian và Nga. Gần như ngay sau khi thiên thạch Chelyabinsk rơi vào tháng 2 năm 2013, các nhân viên của Viện Thiên văn của Viện Hàn lâm Khoa học Nga đã đề xuất tạo ra một "hệ thống của Nga để chống lại các mối đe dọa không gian." Hệ thống này sẽ chỉ đại diện cho một tổ hợp các phương tiện để quan sát không gian bên ngoài. Giá trị công bố của nó là 58 tỷ rúp.
Và gần đây, được biết rằng Viện Nghiên cứu Khoa học Trung ương về Cơ khí (TsNIIMash), trong khuôn khổ Chương trình Không gian Liên bang mới cho đến năm 2025, có kế hoạch thành lập một trung tâm cảnh báo về các mối đe dọa không gian dưới dạng nguy cơ tiểu hành tinh-sao chổi. Khái niệm về phức hợp "Nebosvod-S" giả định đặt hai vệ tinh quan sát trong quỹ đạo địa tĩnh và hai vệ tinh nữa - trong quỹ đạo quay của Trái đất quanh Mặt trời.
Theo các chuyên gia của TsNIIMash, những thiết bị này có thể trở thành một "rào cản không gian" mà trên thực tế, không một tiểu hành tinh nguy hiểm nào có kích thước vài chục mét bay qua mà không bị chú ý. "Khái niệm này không có chất tương tự và có thể trở nên hiệu quả nhất để phát hiện các thiên thể nguy hiểm với thời gian dẫn đến 30 ngày hoặc hơn trước khi chúng đi vào bầu khí quyển của Trái đất", dịch vụ báo chí của TsNIIMash lưu ý.
Theo đại diện của dịch vụ này, từ năm 2012-2015, viện đã tham gia vào dự án quốc tế NEOShield. Là một phần của dự án, Nga được yêu cầu phát triển một hệ thống làm chệch hướng các tiểu hành tinh có thể đe dọa Trái đất bằng cách sử dụng các vụ nổ hạt nhân trong không gian. Hợp tác giữa Nga và Hoa Kỳ cũng đã được vạch ra trong lĩnh vực này. Vào ngày 16 tháng 9 năm 2013 tại Vienna, Tổng Giám đốc Rosatom Sergei Kiriyenko và Bộ trưởng Năng lượng Hoa Kỳ Ernst Moniz đã ký một thỏa thuận giữa Liên bang Nga và Hoa Kỳ về hợp tác nghiên cứu và phát triển khoa học trong nguy cơ hạt nhân. Thật không may, mối quan hệ Nga-Mỹ trở nên trầm trọng hơn bắt đầu vào năm 2014 đã thực sự chấm dứt mối quan hệ tương tác như vậy.
Đẩy đi hoặc kích nổ
Công nghệ do con người sử dụng cung cấp hai cách chính để bảo vệ chống lại các tiểu hành tinh. Đầu tiên có thể được sử dụng nếu mối nguy hiểm được phát hiện trước. Nhiệm vụ là hướng một tàu vũ trụ (SC) tới mảnh vỡ thiên thể, mảnh vỡ này sẽ được cố định trên bề mặt của nó, bật các động cơ và đưa "du khách" ra khỏi quỹ đạo dẫn đến va chạm với Trái đất. Về mặt khái niệm, phương pháp này đã được thử nghiệm ba lần trong thực tế.
Năm 2001, tàu vũ trụ Mỹ "Shoemaker" hạ cánh trên tiểu hành tinh Eros, và năm 2005 tàu thăm dò "Hayabusa" của Nhật Bản không chỉ chìm xuống bề mặt của tiểu hành tinh Itokawa mà còn lấy mẫu chất của nó, sau đó nó trở về Trái đất an toàn. vào tháng 6 năm 2010. Cuộc đua tiếp sức được tiếp tục bởi tàu vũ trụ châu Âu "Fila", đáp xuống sao chổi 67R Churyumov-Gerasimenko vào tháng 11 năm 2014. Bây giờ chúng ta hãy tưởng tượng rằng thay vì các tàu vũ trụ này, các tàu kéo sẽ được gửi đến các thiên thể này, mục đích của việc này sẽ không phải là nghiên cứu các vật thể này, mà là để thay đổi quỹ đạo chuyển động của chúng. Sau đó, tất cả những gì họ phải làm là nắm lấy một tiểu hành tinh hoặc sao chổi và bật hệ thống đẩy của chúng.
Nhưng phải làm gì trong tình huống nếu một thiên thể nguy hiểm được phát hiện quá muộn? Chỉ còn một cách - làm nổ tung nó. Phương pháp này cũng đã được thử nghiệm trên thực tế. Năm 2005, NASA đã đâm thành công Sao chổi 9P / Tempel bằng tàu vũ trụ Tác động xuyên thấu để thực hiện phân tích quang phổ của vật chất sao chổi. Giả sử bây giờ thay vì ram, một đầu đạn hạt nhân sẽ được sử dụng. Đây chính xác là những gì các nhà khoa học Nga đề xuất thực hiện bằng cách tấn công tiểu hành tinh Apophis bằng ICBM hiện đại hóa, sẽ tiếp cận Trái đất vào năm 2036. Nhân tiện, vào năm 2010, Roskosmos đã lên kế hoạch sử dụng Apophis làm bãi thử nghiệm cho tàu kéo tàu vũ trụ, được cho là loại bỏ “đá cuội” sang một bên, nhưng những kế hoạch này vẫn chưa được thực hiện.
Tuy nhiên, có một tình huống khiến các chuyên gia có lý do để hoài nghi về việc sử dụng điện tích hạt nhân để phá hủy một tiểu hành tinh. Đây là sự vắng mặt của một yếu tố gây tổn hại quan trọng như một vụ nổ hạt nhân là sóng không khí, điều này sẽ làm giảm đáng kể hiệu quả của việc sử dụng mìn nguyên tử chống lại một tiểu hành tinh / sao chổi.
Để ngăn điện tích hạt nhân mất đi sức công phá, các chuyên gia quyết định sử dụng đòn tấn công kép. Cú đánh sẽ là Phương tiện đánh chặn tiểu hành tinh siêu tốc (HAIV) hiện đang được phát triển tại NASA. Và con tàu vũ trụ này sẽ làm điều đó theo cách sau: đầu tiên nó sẽ đi vào "đoạn đường nhà" dẫn đến tiểu hành tinh. Sau đó, một cái gì đó giống như một con ram sẽ tách ra khỏi tàu vũ trụ chính, nó sẽ giáng đòn đầu tiên vào tiểu hành tinh. Một miệng núi lửa được hình thành trên "đá cuội", trong đó tàu vũ trụ chính mang điện hạt nhân sẽ "kêu". Vì vậy, nhờ miệng núi lửa, vụ nổ sẽ không xảy ra trên bề mặt mà đã xảy ra bên trong tiểu hành tinh. Các tính toán cho thấy một quả bom 300 kiloton được kích nổ chỉ ba mét dưới bề mặt của một vật rắn sẽ làm tăng sức công phá của nó lên ít nhất 20 lần, do đó biến thành điện tích hạt nhân 6 megaton.
NASA đã tài trợ cho một số trường đại học Hoa Kỳ để phát triển một nguyên mẫu của một "máy bay đánh chặn" như vậy.
Vị “quân sư” chính của Mỹ trong cuộc chiến chống lại hiểm họa tiểu hành tinh mang đầu đạn hạt nhân là nhà vật lý và nhà phát triển vũ khí hạt nhân tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Livermore, David Dearborn. Anh hiện đang cùng các đồng nghiệp cảnh giác cao độ đối với đầu đạn W-87. Công suất của nó là 375 kiloton. Đó là khoảng một phần ba sức công phá của đầu đạn có sức công phá mạnh nhất hiện đang được sử dụng tại Hoa Kỳ, nhưng mạnh hơn 29 lần so với quả bom đã rơi xuống Hiroshima.
NASA đã công bố đồ họa máy tính chụp một tiểu hành tinh trong không gian và chuyển hướng nó vào quỹ đạo thấp của Trái đất. Việc "bắt giữ" tiểu hành tinh được lên kế hoạch cho các mục đích khoa học. Để hoạt động thành công, một thiên thể phải quay xung quanh Mặt trời và kích thước của nó không được vượt quá 9 mét đường kính
Diễn tập tiêu hủy
Cuộc diễn tập hủy diệt sẽ do Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) tiến hành. Tiểu hành tinh 65802 Didyma, được phát hiện vào năm 1996, đã được chọn làm "nạn nhân". Đây là một tiểu hành tinh nhị phân. Đường kính của phần thân chính là 800 mét, và đường kính của phần quay xung quanh nó ở khoảng cách 1 km là 150 mét. Trên thực tế, Didyme là một tiểu hành tinh rất "hòa bình" theo nghĩa là không có mối đe dọa nào đối với Trái đất đến từ nó trong tương lai gần. Tuy nhiên, ESA, cùng với NASA, dự định đâm nó bằng tàu vũ trụ vào năm 2022, khi nó cách Trái đất 11 triệu km.
Nhiệm vụ đã được lên kế hoạch nhận được cái tên lãng mạn AIDA. Đúng là cô ấy không liên quan gì đến nhà soạn nhạc người Ý Giuseppe Verdi, người đã viết vở opera cùng tên. AIDA là chữ viết tắt của Asteroid Impact & Deflection Assessment, tạm dịch là "Đánh giá va chạm với một tiểu hành tinh và sự thay đổi sau đó trong quỹ đạo của nó." Và bản thân con tàu vũ trụ, dùng để đâm vào tiểu hành tinh, được đặt tên là DART. Trong tiếng Anh, từ này có nghĩa là "phi tiêu", nhưng, như trong trường hợp của AIDA, từ này là viết tắt của cụm từ Thử nghiệm chuyển hướng tiểu hành tinh kép, hoặc "Thử nghiệm thay đổi hướng chuyển động của tiểu hành tinh đôi". "Phi tiêu" nên đâm vào Didim với tốc độ 22.530 km / h.
Hậu quả của cú va chạm sẽ được quan sát bởi một bộ máy khác bay song song. Nó được gọi là AIM, tức là "mục tiêu", nhưng, như trong hai trường hợp đầu tiên, nó là từ viết tắt: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Theo dõi va chạm với một tiểu hành tinh"). Mục đích của việc quan sát không chỉ để đánh giá tác động của cú va chạm đối với quỹ đạo chuyển động của tiểu hành tinh mà còn để phân tích vật chất tiểu hành tinh bị văng ra trong dải quang phổ.
Nhưng đặt các điểm đánh chặn tiểu hành tinh ở đâu - trên bề mặt hành tinh của chúng ta hay trong quỹ đạo gần trái đất? Trên quỹ đạo, chúng đang ở "trạng thái sẵn sàng số một" để đẩy lùi các mối đe dọa từ không gian. Điều này giúp loại bỏ rủi ro luôn hiện hữu khi phóng tàu vũ trụ vào không gian. Thật vậy, chính ở giai đoạn khởi động và rút tiền, khả năng thất bại là cao nhất. Hãy tưởng tượng: chúng ta cần khẩn cấp gửi một thiết bị đánh chặn đến tiểu hành tinh, nhưng phương tiện phóng đã không thể đưa nó ra khỏi bầu khí quyển. Và tiểu hành tinh đang bay …
Tuy nhiên, không ai khác ngoài chính Edward Teller, "cha đẻ" của bom khinh khí Mỹ, phản đối việc triển khai tên lửa đánh chặn hạt nhân trên quỹ đạo. Theo ý kiến của ông, người ta không thể đơn giản đưa các thiết bị nổ hạt nhân vào không gian gần trái đất và bình tĩnh nhìn chúng quay quanh Trái đất. Chúng sẽ cần được bảo dưỡng liên tục, điều này sẽ tốn thời gian và tiền bạc.
Các hiệp ước quốc tế cũng tạo ra những trở ngại không tự nguyện cho việc tạo ra các tên lửa đánh chặn tiểu hành tinh hạt nhân. Một trong số đó là Hiệp ước cấm các cuộc thử nghiệm vũ khí hạt nhân năm 1963 trong khí quyển, không gian bên ngoài và dưới nước. Hiệp ước còn lại là Hiệp ước Không gian bên ngoài năm 1967, cấm đưa vũ khí hạt nhân vào không gian vũ trụ. Nhưng nếu con người có một "lá chắn" công nghệ có thể cứu họ khỏi ngày tận thế tiểu hành tinh-sao chổi, thì việc đưa các tài liệu chính trị và ngoại giao vào tay họ sẽ là vô cùng phi lý.
