CC BY
74
УДК523.44 ББК22.655
ГОТОВНОСТЬ РОССИИ К ЗАЩИТЕ ЗЕМЛИ ОТ АСТЕРОИДНОЙ ОПАСНОСТИ
Лебедев Валентин Витальевич,
член-корреспондент РАН, директор Научного геоинформационного центра РАН (г. Москва)
Аннотация. Астероидно-кометная опасность всегда угрожала и будет угрожать Земле. В статье показана острая актуальность данной проблемы, обоснована необходимость разработки методов обнаружения и мониторинга потенциально опасных объектов, сближающихся с Землёй, и поиска способов предотвращения их столкновения с нашей планетой.
Ключевые слова: астероидно-кометная опасность, потенциально опасные объекты, астероиды, кометы.
READINESS OF RUSSIA TO PROTECT THE EARTH FROM ASTEROID THREAT
Lebedev V.V.
Abstract. Asteroid and comet hazard always threatened and threaten Earth. The article shows the urgency of the problem, the necessity of developing methods for the detection and monitoring ofpotentially hazardous near-Earth objects and finding ways to prevent a collision with our planet.
Key words: asteroid and comet hazard, potentially dangerous objects, asteroids, comets.
Актуальность проблемы астероидной опасности после падения Чебаркульского метеорита стала очевидной. Несмотря на неприятности, связанные с этим небольшим метеоритом (размером 15-17 м и массой около 10 тыс. т), мы должны быть благодарны ему, так как он выполнил свою просветительскую миссию: население планеты стало свидетелем этого события и через его последствия осознало угрозу астероидной опасности. Можно себе представить, что было бы, если бы на город упал астероид 2012DA14 диаметром 44 м и массой 130 тыс. т, который прошёл ниже геостационарной орбиты на удалении около 27 тыс. км от Земли в тот же день, 15 февраля. Если не сумеем воспользоваться таким наглядным предупреждением, то не будет оправдания нашей беспечности в осознании астероидной опасности.
По данным НАСА, Чебаркульский метеорит можно было отследить оптическими средствами только за 2 часа до
входа в атмосферу, он был обнаружен американским спутником контроля ядерных взрытов. Мы же его увидели только после входа в атмосферу, поскольку он появился утром со стороны Солнца. По характеру разрушения в атмосфере к нему близок Сихотэ-Алиньский метеорит, вошедший в атмосферу 12 февраля 1947 г. в Приморском крае. Метеорит дробился несколько раз на высотах 58, 34, 16 и 6 км. Самый крупный найденный фрагмент весил 1745 кг. Площадь вытадения осколков зависит от типа метеорита: Чебаркульский - хонд-рит, а Сихотэ- Алиньский - железистый.
Проблема астероидно-кометной опасности комплексная, её можно разделить на три составляющие: обнаружение всех опасных объектов, сближающихся с Землёй (ОСЗ), определение степени угрозы с оценкой рисков и противодействие с целью уменьшения ущерба.
Наши знания о малых небеснык телах и последствиях возможных столкновений с ними представлены в табли-
це, из которой видно, что метеоритный дождь сыплется на Землю постоянно - от микронных пылинок до метровых тел. Более крупные фрагменты падают значительно реже, например, от 1 до 20 м - с частотой один раз в несколько месяцев, более 30 м - с интервалом примерно в 300 лет. Они вызывают локальные катастрофы, как Тунгусское событие. До сих пор непонятно - астероид это был или комета, размер тела составлял около 40 м в диаметре, при этом выделилась энергия порядка 50 Мт. Если диаметр больше 100 м, то происходят региональные катастрофы, больше 1 км - глобальная катастрофа, а роковые послед-
ствия для цивилизации могут наступить при столкновении с телами размером более 10 км. На поверхности Земли остались следы от огромных астероидов, которые повлияли на жизнь планеты и её историю. Таких напоминаний о катастрофах известно около 200, остальные или скрыты в океане, или стёрты временем. Интервалы между ними составляют от миллионов до десятков тысяч лет, поэтому некоторые считают проблему астероидно-кометной опасности надуманной. Но так рассуждать нельзя, поскольку эти события носят случайный характер, и когда они могут произойти, никто не знает, - в любой момент.
Результаты столкновений малых тел с Землёй (по материалам ИНАСАН)
Объект Размер, D Характерный интервал времени между столкновениями Размер кратера, км Результат столкновения с Землёй
Пылинка D< 0.1 см Ежесуточно в атмосферу Земли попадает более 100 т Сгорает в атмосфере или выпадает на планету
Метеорит 0.1 см < D< 1 м - - Сгорает в атмосфере
1 м < D < 20-30 м Несколько месяцев Долетает до Земли с малой скоросью. Разрушается в результате взрыва в атмосфере
D> 30 м Около 300 лет >0.5 Локальная катастрофа Взрыв в атмосфере (Тунгусское событие) Поверхностный взрыв (Аризонский кратер)
Астероид или комета D> 100 м Несколько тысяч лет >2 Региональная катастрофа Поверхностный или подводный взрыв
D> 1 км Более 500 тыс. лет >2 Глобальная катастрофа
Da 10 км 100 млн. лет 200 Конец цивилизации
В Туринской шкале (рис. 1), принятой Международным астрономическим союзом (МАС) в 1999 г., связывающей кинетическую энергию угрожающего тела и вероятность столкновения, насчитывается 11 степеней риска. Степень риска 0 означает, что никакой угрозы нет, то есть либо столкновения не произойдёт, либо тело настолько мало, что столкновение неопасно. Степени 8- 10 означают неизбежное столкновение и катастрофу от локальной (степень 8) до глобальной (степень 10). Шкала напоминает шкалу Рихтера, характеризующую силу землетрясения.
В своё время при ООН была создана рабочая группа по Программе астероидно-кометной опасности (АКО), о чём рассказывал в газете «Столетие» академик В.Е. Фортов. На одну из конференций, которая проходила в Снежин-ске в 1994 г., прилетал Эдвард Теллер - создатель водородной бомбы, который был страстным пропагандистом защиты Земли от астероидов. Тогда международная команда учёных пришла к выводу, что если размер астероида превысит 5 км, то он будет обладать кинетической энергией, равной миллионам мегатонн, и создать ракету с ядерным зарядом для защиты от него практически невозмож-
но. Сегодня предлагается много других методов, чтобы дать ответ на вопрос, может ли человечество сделать что-то для спасения планеты от астероидно-кометной опасности. Новый проект НАСА, как заявил его руководитель Чарльз Болден, предусматривает разработку к 2025 г. (согласно задаче, поставленной президентом США) системы захвата 500-тонного астероида размером около 7 м и буксировку его на окололунную орбиту или в точку Лагранжа системы Луна-Земля с последующим посещением его астронавтами.
На рисунке 2 приведена статистика обнаружения астероидов и комет с 1980 г по настоящее время. За последние 200 лет открыто, пронумеровано и зарегистрировано в Центре малых планет, который с 1946 г. ведёт учёт всех известных малых небесных тел, 35 тыс. астероидов. Здесь представлены ОСЗ, орбиты которых проходят на расстоянии от Земли менее 0.3 а.е. (45 млн. км). Среди них выделяют потенциально опасные объекты (ПОО), которые пересекают орбиту Земли в пределах 0.05 а.е. (7.5 млн. км). К февралю 2013 г. в каталог занесено более 9624 ОСЗ (см. рис. 2, а), из них 1381 ПОО, в том числе 439 наиболее опасных,
которые проходят между Луной и Землёй и в ближайшие 100 лет могут с ней столкнуться. Распределение наиболее опасныгс по размерам представлено на диаграмме (см. рис. 2, б). Видно, что 80% составляют тела от 5 до 50 м. Внизу на рисунке 2, a отмечены ОСЗ размером больше 1 км, сейчас в рамках программы «Космическая стража», которая была принята в 1998 г., их выявлено больше тысячи. На эту программу Конгресс США выделил 50 млн. долл., чтобы в течение 10 лет выявить крупные ОСЗ, которые падают на Землю примерно раз в 600 тыс. лет. К сегодняшнему дню эта задача, как считают американцы, близка к завершению, программу удалось выполнить на 99%. Согласно закону Конгресса от 2008 г., перед НАСА поставлена новая задача -к 2020 г. выявить сближающиеся с Землёй астероиды размером более 140 м. Астероиды диаметром 100 м падают на Землю в среднем один раз в тысячу лет.
По современным теоретическим оценкам, количество ОСЗ размером более 150 м составляет несколько десятков тысяч, а размером более 50 м - несколько сотен тысяч, из них около 10 тыс. могут пересекать орбиту Земли. Никто не гарантирует, что завтра или через год не будет обнаружен новый объект, ещё более опасный. Поскольку возможности современных наблюдательных средств ограничены, такие тела удаётся открыть фактически по счастливой случайности.
Благодаря знаниям об астероидах и организации слежения на международном уровне в США и в Европе в 2008 г. случайно удалось обнаружить метеорит 2008ТС3 за 20 часов до его столкновения с Землёй. После расчёта орбиты до столкновения оставалось 13 часов, но уже были известны время и место падения - Нубийская пустыня (Судан). Через службу организации воздушного движения установили, что в этом районе будет пролетать самолёт KLM французской авиакомпании Air France, и экипажу сообщили, где и когда они смогут наблюдать падение метеорита. Поскольку число обсерваторий, следивших за метеоритом, к тому моменту достигло 26, разница между фактическим и расчётным временем и местом составила всего несколько секунд и километров. Падение и вспышку астероида также случайно заснял европейский метеоспутник MeteoSat 8 в видимом и ИК-диапазоне. Случайности сложились в успех регистрации этого события всеми возможными средствами. Впервые в мире был получен уникальный результат - возможность сравнивать спектры астероида, снятые до его падения, с физико-химическими свойствами найденных осколков. Диаметр метеорита составлял 4 м, масса - 80 т. Он стал единственным телом, которое удалось исследовать до падения на Землю. До этого экстраполировать состав материнского тела приходилось по обнаруженным фрагментам. Оказалось, что метеорит принадлежит к редкому классу уерилитов, которых среди найденных на Земле небесных тел меньше 0,5%. Руководитель исследований метеоритных образцов Джеффри
Кинетическая энергия, Мт
- 0
|||||||_I_I_I_
10"8 10"6 10"4 10"2 >0.99 Вероятность столкновения
Рис. 1. Туринская шкала
О — события, не вызывающие последствий; / — события, за служивающие осторожной проверки; 2—4 — события, заслу живающие беспокойства; 5—7— угрожающие события; 8—10-неизбежные столкновения; 0 — диаметр тела
Число астероидов
9000
/- 8000
/ - 7000
/ 6000
/ 5000
Y 4000
3000
- 2000
_ 1000
' 1 0
1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013
1-2 км
55.8%
Рис. 2. Статистика обнаружения астероидов, сближающихся с Землёй
о — известные околоземные астероиды (ОСЗ) в период с 1980 г. до наших дней: / — все ОСЗ, 2 - крупные ОСЗ; б -распределение по размерам (км) наиболее опасных 439 астероидов в ближайшие 100 лет (по данным системы мониторинга Sentry System), %
Бада сообщил, что осколки содержат следы 19 различных аминокислот. Ранее считалось, что образование аминокислот на астероидах возможно только в жидкой воде при
низких температурах, но оказалось, что реакция происходит и при интенсивном нагревании в газообразных веществах.
Сегодня исследования по обнаружению ОСЗ и их каталогизации наиболее развиты в США, где государство ежегодно финансирует эти работы (рис. 3). К пониманию необходимости этого их подтолкнула угроза цунами, которым подвержено тихоокеанское побережье США, где высокая плотность населения и развитая инфраструктура. После опустошительного Алеутского цунами 1 апреля 1946 г., вызванного землетрясением силой 7.4 балла, была создана Система предупреждения о сейсмических морских волнах (SSWWS - Seismic Sea-Wave Warning System), построенная на обработке информации от нескольких десятков сейсмических обсерваторий при участии 26 государств, поступающей в Международную службу предупреждения о цунами с центром в Гонолулу (Гавайи, США). Предупреждение выдаётся, если землетрясение имеет магнитуду более 7.0 и его эпицентр расположен под водой.
В дальнейшем для выявления направления волн-цунами и характера их распространения в открытом океане в США была развёрнута система донных измерителей уровня поверхности океана DART (Deep-Ocean Assessment and Reporting of Tsunami) со спутниковой связью поверхностных буёв через систему «Иридиум» с Национальным центром поплавковых данных (National Data Buoy Center). Донная часть измерителя передаёт информацию на буй по гидроакустическому каналу. В случае превышения на 3 см порогового значения высоты волны, связанной с цунами, процессор донного датчика передаёт специальное сообщение на поверхностный буй о включении режима цунами, в котором уровень океана фиксируется каждые 15 с, процессор поверхностного буя непрерывно передаёт эти измерения в Центр в течение следующих трёх часов, после чего система переходит в нормальный режим работы. При обнаружении волны достаточно точно определяется время её прибытия к побережью и выдаётся предупреждение в населённые пункты, уязвимые для воздействия цунами. Масштаб международного сотрудничества по контролю за цунами, в котором участвует и Россия, может служить примером для развития системы контроля астероидно-кометной опасности.
Однако цунами вызываются не только землетрясениями, извержениями вулканов и оползнями, но и падением астероидов и комет в океан. Поэтому уже в 1947 г. США были вынуждены обратиться к проблеме астероидно-ко-метной опасности и создать Центр малых планет под эгидой Международного астрономического союза, ставшего ведущей организацией по обнаружению астероидов, комет и малых планет Солнечной системы. Центр находится в Смитсоновской астрофизической обсерватории в Кембридже (штат Массачусетс) и финансируется НАСА.
В него стекается вся информация с наземных обсерваторий, систематизируются данные наблюдений, выгаисляют-ся орбиты и ведётся каталогизация. Эта информация публикуется в циркулярах, которые рассылаются обсерваториям и через бесплатные онлайн сервисы, и доступна для всех желающих.
Среди финансируемых HACA программ поиска и изучения ОСЗ наземными оптическими средствами наиболее продуктивны обзорная программа Catalina Sky Survey (CSS) наряду с обзором.
Siding Spring Survey (Австралия) и обзором Mt Lemmon (США), объединённые в общую программу. В 2012 г на первое место по количеству открываемых ОСЗ вышел современный перспективный обзор неба Pan-STARRS. Обладая проницанием до 24-й звёздной величины и полем зрения 2.7° х 2.7°, телескоп этого проекта может уверенно обнаруживать 300-метровые объекты на дальности в одну астрономическую единицу.
Что касается исследований астероидов и комет космическими аппаратами, то приходится констатировать, что после успеха ещё в 1984 г. советских межпланетнык аппаратов «Вега-1» и «Вега-2», которые совершили облёт кометы Галлея на расстоянии 10 и 3 тыс. км, у нас больше достижений не было. Однако за прошедшее время американской космической станцией «Галилео» выполнена съёмка крупного астероида Ида (58 х 23 км) и открыт его спутник Дактиль (1.4 км), станцией NEAR определён состав и построена карта астероида Эрос (41 х 15 х 14 км), совершена мягкая посадка на его поверхность и определён состав грунта до глубины 10 см. Космический аппарат Deep Space 1 с помощью ИК-спектрометра исследовал комету Борелли и астероид Брайль; возвращаемая капсула космической станции StarDust приземлилась в США, доставив около 30 частиц вещества кометы Вильда разного размера; аппарат Deep Impact ударом медной болванки массой 370 кг со скоростью 37 тыс. км/ч создал выброс вещества кометы Темпль для проведения его спектрального анализа; японская станция Hay- abusa стала первым космическим аппаратом, доставившим на Землю образцы грунта с астероида Итокава.
В 2002 г. при Комитете ООН по мирному использованию космоса была образована Группа действия 14 (Action team 14), задачей которой стала координация усилий разных стран по решению проблемы АКО и выработке общего соглашения по процедуре принятия решений в области предупреждения астероидной опасности.
Европейская система оповещения об обстановке в космосе SSA (Space Situational Awareness) была запущена 1 января 2009 г. и по завершении начального трёхлетнего периода будет развёрнута в 2012-2019 гг. Её цели -мониторинг объектов на околоземных орбитах (в том числе космического мусора), геофизической обстановки
Службы наблюдений
Центр малых планет
Определение параметров орбит
Международный астрономический союз
Космические телескопы
WISE. ИК-телескоп D = 0.4 м Обнаружено 19 новых комет более 33.5 тыс. астероидов, 120 ОСЗ. Spitzer И K-телескоп D = 0.85 м Открыты пояса астероидов вокруг звезд Вега и Фомальгаут. N EOSSat D = 15 см, до 20т (Канада) Обнаружение и слежение за астероидами диаметром от 500 м.
Программы поиска и изучения ОСЗ оптическими наземными системами
^АТ (1995-2007)
Паломарская обсерватория Калифорния. Два телескопа О = 1.2 м с полем 3.9 кв. град, сопровождение ОСЗ
LINEAR
Линкольновская лаборатория МТИ; Сокорро, Нью-Мексико. Телескоп GTS-2 D= 1 м, 2*х2*,19т ВВС США GEODSS
Space watch
Национальная Обсерватория Китт-Пик, Аризона D = 0.9 м. 2.9 кв. град. 21.7™ D 1.8 м, 0.78 кв. град. 22.2"
Автоматические станции
Джотто комета Галлея
Галилео астероид Ида со
спутником Дактиль
NEAR астероид Эрос,
Deep Space комета Борелли
астероид Брайль
Star Dust доставка вещества
кометы Вильда-2
Хайябуси доставка вещества
(Япония) астероида Итокава
Deep Impact удар но комете
Темлель1 для исследования
вещества
LONEOS (1998-2008)
Обсерватория Лоуэлла Анлерсон-Меса, Аризона D = 0.6 м, 2.9*х2.9*, 19т
Catalina Sky Survey
Таксон. Аризона, Университет Аризоны. 0=68 см, 3.9*х3,9*, 20"
Mt. Lemmon Survey
Таксон, Аризона, Университет Аризоны. D= 1.5 м, 1*х]*, 21.5т
Siding Spring Survey Австралия университет Аризоны, национальный Университет Австралии D= 50 см, 2*х2*, 19.5т
ISON-NM
Мейхилл, Нью-Мексико D — 45 см, 2.7 кв. град. 20. Зт (управление через интернет)
TOTAL, ESA
Обсерватория Тейде Тенерифе, Канарские о-ва /5= 1.0 м, 0.7*х0.7*
Обсерватория Пурпурной горы
Китай, академия наук Китая, D = 1.05 м, 4 кв. град, 18.5т
Россия
Европа
Китай
Pan-STARRS 1
Автоматическая система из четырёх телескопов D 1.8, 1.4 гигапиксельная камера; 24т. Введён в строй PS-1 Халеакала, Мауи. Гавайский универ.
Рис. 3. Международная система наблюдения и мониторинга объектов, сближающихся с Землёй
Интерпретация и использование данных SSA
Контроль космического пространства
Контроль геофизической обстановки на орбите
Оценка потенциальной опасности ОСЗ
Управление системой SSA и планирование получения информации
Рис. 4. Европейская система оповещения об обстановке в космосе SSA (Space Situational Awareness)
(вспышки на Солнце, состояние магнитосферы Земли), поиск сближающихся с Землёй объектов (рис. 4). Планируется создать систему из шести широкоугольных телескопов с диаметром зеркала 1 м и полем зрения 2.9° х 2.9°, которые в автоматическом режиме смогут за сутки осматривать всё небо и обнаруживать потенциально опасные астероиды диаметром более 50 м за три месяца до возможного столкновения. Информация всех европейских обсерваторий будет стекаться в координационный центр, который открылся в Риме 28 мая 2013 г. Сегодня космический сегмент представлен станцией «Розетта», запущенной в 2004 г. В 2014 г. она сблизится с кометой Чурюмова-Герасименко и станет её спутником на два года, а пока находится в спящем режиме. Планируется совместно с Японией осуществить проект по выводу на орбиту ИК-телескопа «Марко Поло» и по той же программе - полёт к астероиду для взятия пробы его грунта с доставкой на Землю. Руководитель программы Н. Боб-ринский заявил о готовности ЕКА инициировать совместно с Россией астероидный проект, если Роскосмос проявит к этому интерес.
В феврале 2007 г. при Совете РАН по космосу была создана Экспертная рабочая группа по космическим угрозам. В неё вошли представители научных учреждений РАН, высших учебных заведений, Роскосмоса, МЧС, Рос-атома, Министерства обороны РФ и других заинтересованных ведомств и организаций. Основная задача - подготовка концепции Федеральной целевой программы по противодействию космическим угрозам. В экспертную группу входит секция «Астероидно-кометная опасность»
и секция «Космический мусор». Ситуация с космическим мусором приближается к критической. Сейчас его количество на орбитах (от низких до геостационарной) составляет около 760 тыс. объектов размером от 1 см и больше. Если не принять мер, то уже через несколько десятилетий могут начаться каскадные столкновения вышедших из строя аппаратов и их фрагментов и реализуется так называемый эффект Кесслера, когда ближний космос станет непригодным для практического использования. Проблема «Космические риски и угрозы: как обеспечить планетарную защиту» обсуждалась на «круглом столе» Совета Федерации РФ 13 марта 2013 г.
В России фундаментальные и прикладные исследования, связанные с проблемой астероидно-кометной опасности, ведутся в ряде научных центров: Институте астрономии РАН, Государственном астрономическом институте им. П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН (ИМП РАН), Институте прикладной астрономии РАН, Институте динамики геосфер РАН, Главной астрономической обсерватории РАН, Институте космических исследований РАН, Институте солнечно-земной физики СО РАН. У нас в стране работают две системы отечественной разработки ISON (International Scientific Optical Network) и МАСТЕР (Международная астрономическая система телескопов-роботов), которые попутно с основными научными программами обнаруживают объекты, сближающиеся с Землёй. Сеть телескопов ISON предназначена для поиска космического мусора и слежения за спутниками на высокоэллиптических орбитах и на геостационаре, где обстановка всё время находится в динамике:
есть работающие спутники, есть отработавшие свой ресурс, есть фрагменты, которые образовались от столкновений и, конечно, есть спутники специального назначения - по контролю за ядерными взрывами и за спутниками других стран на данной орбите.
Какими наблюдательными средствами за астероидами и кометами мы располагаем? В СССР к началу освоения космоса была создана широкая сеть для наблюдения околоземного пространства, в которой имелось около 70 телескопов, большая часть которых широкоугольные с диаметром зеркала от 40 до 80 см. В 2004-2008 гг. на её основе была создана сеть оптических телескопов НСОИ АФН (международное название ISON). Она финансируется Роскосмосом, научное сопровождение и ведение каталога космического мусора и спутников обеспечивает ИПМ РАН им. М.В. Келдыша, а техническую реализацию - Проект «Техника». Сегодня ISON даёт 97% информации по объектам на геостационарной и высокоэллиптических орбитах. Это та область, где Россия превосходит США, и они это признают. Вся информация передаётся в головную организацию по контролю космического пространства «Вымпел», где имеется автоматизированная система по предупреждению опасных ситуаций в околоземном космическом пространстве (АСПОС ОКП).
Кроме того, для поиска астероидов и комет ISON имеет три телескопа: в Кисловодске и на Украине под Житомиром - диаметром 60 см, в штате Нью-Мексико (США), на высоте 2220 м - диаметром 45 см и полем зрения 100 х 100 угловых минут. Все три телескопа изучают астероиды, на них отрабатывается методика наблюдений и программное обеспечение. Задействован телескоп Крымской обсерватории диаметром 2.6 м.
Телескопы ISON роботизированы. Один телескоп -диаметром 25 см с проницаемостью 17m, второй - обзорный, с полем зрения 7° х 9° и диаметром зеркала 20 см, имеет две трубы. Обзорный телескоп сканирует небо, и, если найден неизвестный объект, не совпадающий по каталогу со звёздами и спутниками, вырабатывает целеуказания на телескоп с диаметром 40 см, фокусным расстоянием 1 м 20 см и полем зрения 3 кв. градуса, разработанный фирмой «Сантел». С проницаемостью 20.5m при выдержке 100 с за 8-часовую ночь наблюдения два телескопа покрывают 190 кв. градусов. Автоматически определить астероид нельзя, требуется четыре серии снимков по восемь кадров, чтобы выявить кандидата на астероид и исключить ложные сигналы от дефектов матрицы. Полученные снимки передаются для анализа в ИПМ РАН. Недавно с помощью этих телескопов была открыта комета, названная ISON. Планируется установить 65-сантиметровый телескоп системы Санковича с полем зрения 3.4 кв. градуса и проницаемостью до 21m, который позволит за 8-часовую ночь покрывать 400 кв. градусов неба. За время работы ISON открыто 1500 астероидов
Главного пояса, три кометы, шесть потенциально опасных объектов, один их которых, наиболее опасный, занесён в таблицу рисков.
Из всех организаций РАН, которые в той или иной мере занимаются проблемой астероидов, наиболее передовой с точки зрения технического оснащения, научного и организационного обеспечения и достигнутых результатов, которые признаны на международном уровне, является ИПМ им. М.В. Келдыша. Поэтому на основе накопленного опыта в этом институте сформированы предложения по проблеме астероидно-кометной опасности:
• создать на базе их баллистического центра центр сбора, обработки и анализа информации по OCЗ, архивирования и уточнения орбит ПOO;
• продолжить отработку методики астероидных обзоров, ввести в строй пять телескопов с большими полями зрения, два из которых расположить в Южном полушарии;
• создать сеть из 10 новых телескопов;
• возобновить работы по радиолокации астероидов на базе 70-метрового радиотелескопа в Евпатории и радиотелескопов сети радиоинтеферометрии со сверхдлинными базами.
Глобальная сеть МАСТЕР предназначена для обнаружения гамма-всплесков и является частью Международной системы оповещения о координатах гамма-всплесков GSN (Gamma Burst Coordinates Network) с центром в Год-дардовском космическом центре (Goddard Space Flight Center - GSFC) НАСА в Гринбелте (штат Мэриленд). В её состав входит несколько спутников («Свифт», «Интеграл», RXTE, HETE, Ulysses) и наземный сегмент, состоящий из радиотелескопов, оптических обсерваторий и регистраторов космических лучей высоких энергий (TeV).
Роботизированные телескопы сети МАСТЕР (ГАИШ МГУ) расположены в Кисловодске, Кауровке (под Свердловском), Иркутском университете, Благовещенске, под Москвой (Востряково) и в Аргентине. Предполагается установить телескоп в Южной Африке и на острове Тенерифе (Канарские острова). Это 40-сантиметровые телескопы с полем зрения 2o х 2o и проникающей способностью 20m. В конструкцию входят две камеры диаметром 7 см с полем зрения 400 кв. градусов каждая. В режиме поиска трубы телескопа разведены для охвата разных участков неба. Когда фиксируется гамма-всплеск, они переводятся в положение параллельно; тогда поле зрения составляет 4 кв. градуса, ведётся сопровождение и съёмка объекта наблюдения с передачей координат в Международную сеть GSN. Разнесённые по долготе телескопы МАСТЕР позволяют в зимнее время вести практически круглосуточное наблюдение в Северном полушарии во всём оптическом диапазоне длин волн (от синего до ближнего инфракрасного). В случае попадания в поле зрения телескопа неизвестного объекта, которого нет в каталоге звёзд, проводится его съёмка и, если
он идентифицируется как астероид, данные передаются в Центр малых планет, где по базе данных определяется, известный это объект или нет. Если объект новый, об этом сообщается всем обсерваториям. Стоимость такого телескопа 500 тыс. евро, весь роботизированный комплекс производится московским объединением «Оптика».
Кроме того, существует Пулковская кооперация оптических наблюдений (ПулКОН) - протяжённая сеть оптических телескопов в 11 обсерваториях для выполнения координационных наблюдательных программ по изучению переменных звёзд. ПулКОН по договорам с Министерством обороны РФ работает по отслеживанию мусора на низких орбитах и регистрирует астероиды.
К сожалению, приходится признать, что по сравнению с Америкой и Европой наши возможности в астрономических наблюдениях и тем более в решении проблемы астероидно-кометной безопасности выглядят весьма скромно. Если в России самый крупный оптический телескоп - 6-метровый Зеленчукский, введённый в строй ещё в 1964 г., то в мире давно работают 10-метровые телескопы на Гавайях, на Канарских островах, 11-метровый в ЮАР, 12-метровый в Чили. Следует отметить, что наиболее удачным местом для продолжительного наблюдения объектов в Южном полушарии является Антарктида с её благоприятным астроклиматом, где уже имеется американский 10-метровый телескоп на высоте около 4 тыс. м и разворачивается китайская автоматическая обсерватория PLATO-A в самой высокой точке. Планируется создание телескопов следующего поколения, оснащённых сегментированными зеркалами (так как с увеличением диаметра зеркал непомерно растёт их вес): гигантского 24-метрового телескопа «Магеллан» (GMT), 30-метрового (TMT) и «Исключительно большого телескопа» (OWL) со 100-метровым зеркалом и разрешением 0.001 угловой секунды, который проектируется для Европейской южной обсерватории в Чили. Все они начнут работать в 2016-2018 гг. Президент Российской Федерации 22 мая 2013 г. поручил Правительству решить вопрос об участии российских учёных в работе Европейской южной обсерватории и возможности внесения взноса в виде высокотехнологичного оборудования.
На основе изучения обширных источников, содержащих подробную информацию [1-8], можно сделать следующие выводы:
• Проблема астероидно-кометной безопасности является межгосударственной. В её решении Россия ограничивается лишь наблюдениями в ходе выполнения научных астрономических исследований, проводимых с другими целями. Нужно найти свою нишу, которая позволит дополнить мировые исследования и внести достойный вклад в общее дело. Для этого требуется создать систему постоянного поиска и мониторинга объектов, сближающихся с Землёй.
• Необходимо скорейшее принятие Федеральной целевой научно-технической программы «Система асте-роидно-кометной безопасности России», которая должна включать создание: координационно-аналитического центра под эгидой Роскосмоса и РАН; наземной специализированной сети телескопов для обнаружения объектов, сближающихся с Землёй; космического сегмента из беспилотных аппаратов с привлечением пилотируемых станций для расширения возможностей раннего обнаружения потенциально опасных объектов; новой технологии, позволяющей заблаговременно обнаруживать тела размером от 50 м и крупнее; моделирующего комплекса по оценке последствий космических угроз; системы обучения населения и руководителей разных уровней действиям при возникновении космической угрозы (астероидно-кометной опасности).
Следует отметить, что НАСА, в отличие от Роскосмо-са, не ограничивается только стратегией развития космической техники, но и определяет перспективу научных программ, которые финансирует из средств, выделяемых Конгрессом США.
Падение астероидов - проблема, угрожающая безопасности цивилизации, невозможно предугадать, на территорию какой страны они упадут. Чебаркульский метеорит всколыхнул мир и в очередной раз показал, что мы недооцениваем космические угрозы, не умеем успешно их предотвращать, поскольку это требует консолидированных усилий всего мирового сообщества. Эта проблема из научной, технической, экономической, военной перерастает в политическую глобального масштаба. Нужно взглянуть на неё не с земных, а с космических высот, и строить межгосударственные отношения на этом базисе, иначе нас всех ждёт невесёлая перспектива, рано или поздно может произойти глобальная катастрофа.
Литература:
1. Катастрофические воздействия космических тел / Под ред. Адушкина В.В. и Немчинова И.В. М.: ИКЦ «Академкнига», 2005.
2. Шустов, Б.М. Астероидно-кометная опасность: о роли физических наук в решении проблемы // Успехи физических наук. 2011. № 10.
3. Еленин, Л.В. Существующие и перспективные оптические обзорные системы, работающие по программе астероидно-кометной опасности (АКО) // www.spaceobs.org
4. Вишневский, С.А. Астроблемы. Новосибирск: Нонпарель, 2007.
5. Jenniskens, P. et al. The impact and recovery of asteroid 2008 TC3 // Nature. 2009. V. 458. Р. 485-488.
6. Результаты исследования метеорита «Челябинск». Объединённый семинар в ГАИШ МГУ, 21 марта 2013 // www.meteorites.ru
7. Предложения по системе сбора, обработки и анализа информации об астероидах и кометах в околоземном космическом пространстве. М.: ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, 2012.
8. «Круглый стол» Совета Федерации 13 марта 2013 г. «Космические риски и угрозы: как обеспечить планетарную защиту» // www.council.gov.ru
