CC BY
29
ПРОЕКТЫ БУДУЩЕГО
Текст: Олег БАКЛАНОВ, министр ракетно-космической отрасли СССР 1983-1988 гг., председатель совета директоров ОАО «Рособщемаш»,
Анатолий ЗАЙЦЕВ, генеральный директор НП «Центр планетарной защиты», почетный член РАК имени Н.Э. Циолковского,
Александр КЛАПОВСКИЙ, эксперт НП «Центр планетарной защиты», Николай МАХУТОВ, председатель рабочей группы при президенте РАН по анализу риска и проблем безопасности «Риск и безопасность», член-корреспондент РАН
По материалам доклада «Планетарная защита: проблемы и пути решения»
занар^ерЬИ
угрозу сна ^ЪЬ о
льНО
бь^Тай стопе-
...оНО/Г10 —
.003
,ТО*АУ
о'пас
улости
создав'ЧТ
ч, сто^-епь»
» //' -у/ /
У'Ф
шт:
Норвегия, 7 июня 2006 года
Перу,
15 сентября 2007 года
|— Днепропетровск, 5 июня 2002 года
|— Челябинск, 15 февраля 2013 года
|—Витим, 24 сентября 2002 года
/К
Индия,! 28 сентября 2003 года
падения небесных тел в xxi веке
556 входов в атмосферу земли объектов размером от долей до десятков метров было зарегистрировано за 20-летний период наблюдений американскими средствами контроля. большинство этих объектов, ввиду малых размеров, не представляли особой опасности.
1
зоны разрушений для случаев падения астероида в различных местах Европы
опасные «пришельцы»
В геологической истории Земли было множество катастроф, локальных и глобальных, вызванных падениями астероидов и ядер комет. Только в нашем столетии произошло шесть таких заметных событий. Наиболее резонансное относится к хронике 2013 года: Челябинский метеорит ясно дал понять реальность подобной угрозы.
Падение на Землю небесных тел не является исключительным и редким природным явлением. Например, за 20-летний период наблюдений американскими средствами контроля было зарегистрировано 556 входов в атмосферу Земли объектов размером от долей до десятков метров. Большинство из них, ввиду малых размеров, не представляли особой опасности.
Но иногда на Землю падают и более крупные объекты. В 2015 году нам очень повезло, что не произошло столкновение с 6оо-метровым астероидом Хэллоуин. Такое зловещее название он заслужил за то, что был обнаружен всего за 20 дней до сближения с Землей и пролетел мимо в День Всех Святых.
Если бы Хэллоуин столкнулся с нашей планетой, то энергия удара соответствовала бы взрыву 50 тысяч мегатонн (Мт) тринитротолуола. Это примерно в три раза превышает мощность всего ядерного оружия, созданного человечеством. Диаметр образовавшейся при этом воронки составил бы около 10 км, а глубина - 3 км. Зона разрушений от ударной волны и сейсмических колебаний могла простираться примерно на 800 км. А число человеческих жертв насчитывало бы десятки миллионов. Сложно спрогнозировать и подсчитать масштабы и локализацию вторичных разрушений, которые могут возникнуть из-за множества раскаленных осколков, выброшенных в результате удара. Катастрофа может стать настолько глобальной, что на Земле возникнет ситуация, подобная «ядерной зиме». При наличии резерва времени можно было бы провести эвакуацию населения из предполагаемого района падения. Но если речь зайдет об Индии или Китае, то эвакуировать придется несколько сотен миллионов человек. Слабое представление о том, какие при этом могут возникнуть проблемы, дает ситуация с беженцами в Европе.
Поскольку подобная катастрофа может произойти в любой, непрогнозируемый пока момент, было бы непростительной беспечностью не предпринять предупредительных мер защиты Земли от таких событий. Тем более что асте-роидно-кометную опасность (АКО) - пожалуй, единственную из многообразия природных катаклизмов - можно заранее обнаружить и предотвратить, если принять надлежащие меры.
система планетарной защиты
Фундаментальные академические исследования по проблемам космических угроз и рисков, а также прикладные разработки в космических, ядерных и других научных и промышленных центрах, выполненные в России и за рубежом, показывают, что современные технологии позволяют приступить к практическим шагам по созданию международной системы планетарной зашиты (СПЗ). Очевидно, что эта система должна создаваться усилиями всего человечества.
Одним из возможных вариантов такой СПЗ может стать разрабатываемый в течение двух десятилетий Центром планетарной защиты в кооперации с российскими и зарубежными организациями проект международной системы планетарной защиты «Цитадель». Она должна включать в себя два эшелона:
- эшелон краткосрочного (оперативного) реагирования (ЭКР);
- эшелон долгосрочного реагирования.
Кроме того, предусматриваются две вспомогательные (резервные) службы:
- служба прогнозирования районов и последствий падений опасных небесных тел (ОНТ);
- служба региональной защиты на базе средств ракетно-космической обороны.
реализация проекта «цитадель» может стимулировать проведение новых фундаментальных и прикладных исследований в ракетно-космической, ядерной, лазерной и других областях, а также поможет вернуть в строй и некоторые уникальные разработки, например отечественную ракету-носитель «энергия» и ракетно-космический комплекс «энергия» - «буран». было бы целесообразно принять меры по их сохранению, модернизации и развитию, придав им статус достояния человечества.
эшелон краткосрочного реагирования
Эшелон краткосрочного реагирования предназначен для защиты от объектов, обнаруженных в относительной близости от Земли - с подлетным временем, превышающим несколько суток. Размеры таких космических «пришельцев» колеблются в диапазоне от десятков до сотен метров, подобно Челябинскому метеориту и Хэллоуину. Таковы параметры 99,9% астероидов, сближающихся с Землей.
В состав ЭКР должны входить международная наземно-космическая служба наблюдения, два региональных сегмента службы разведки и перехвата - «Восток» и «Запад», и два центра планетарной защиты, расположенные в соответствующих полушариях Земли.
Ядерная энергодвигательная установка мегаваттного класса
Для ЭКР предусмотрена следующая схема действий. После обнаружения опасного небесного тела к наблюдению за ним должен подключиться весь арсенал наземных и космических средств, включая запуск космических аппаратов (КА) - разведчиков. На основе полученной информации будет приниматься решение о запуске КА-перехватчиков с кинетическими или ядерными средствами воздействия для отклонения или, в крайнем случае, разрушения ОНТ.
Подобная схема была создана и отработана в нашей стране более 30 лет назад во время экспедиции к комете Галлея. Тогда, 6 и 9 марта 1986 года, советские КА «Вега-1» и «Вега-2», выполняя, по сути, функции КА-разведчиков, прошли на расстоянии 8890 и 8030 км от ядра кометы и передали около 70 изображений ее ядра. Это позволило уточнить траекторию движения ядра, благодаря чему западноевропейский КА «Джотто» смог подлететь к нему еще ближе и получить о нем более детальную информацию.
Работы, проведенные в РФЯЦ - ВНИИТФ имени академика Е. И. Забабахина, показали, что астероид диаметром 500 м может быть разрушен с помощью рассредоточенного взрыва 10 зарядов по 1 Мт каждый. То есть у нас уже имеются технологии, позволяющие защитить планету от астероидов и кометных ядер размером, примерно равным астероиду Хэллоуин. Поставив на «боевое дежурство» два КА-наблюдателя и несколько КА-разведчиков и перехватчиков, можно обеспечить защиту от астероидной и, частично, ко-метной опасности.
действовать с максимальным упреждением
Защита от кометных ядер и астероидов размером порядка километра и выше должна осуществляться средствами эшелона долгосрочного реагирования - чтобы успеть перехватить их за много месяцев и даже лет до возможного столкновения с Землей.
Для этого потребуется использовать сверхмощные ракеты-носители (РН), энергетические установки типа ядерной энергодвигательной установки, разрабатываемой ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» и АО «НИКИЭТ имени Н. А. Доллежаля», и другие перспективные системы и средства.
Это будет стимулировать проведение новых фундаментальных и прикладных исследований в ракетно-космической, ядерной, лазерной и других областях, а также поможет вернуть в строй и некоторые уникальные разработки, например отечественную ракету-носитель «Энергия» и ракетно-космический комплекс «Энергия» - «Буран». Было бы целесообразно принять меры по их сохранению, модернизации и развитию, придав им статус достояния человечества.
схема перехвата астероида
если бы страны согласились на сокращение своих военных бюджетов на 0,1%, они могли бы открыть путь к защите человече ства и всей планеты от астероид но-кометной опасности.
служба региональной защиты
подключаем мчс и вкс
Для подстраховки основных средств (СПЗ) будут использоваться вспомогательные службы, которые можно задействовать на случай:
- угрозы падения на Землю крупных фрагментов разрушенного вблизи Земли опасного небесного тела (ОНТ);
- малого резерва времени до столкновения ОНТ с Землей, не позволяющего использовать основные средства СПЗ для его перехвата.
Служба прогнозирования районов и последствий падений ОНТ будет осуществлять прогноз районов падений на основе информации космических и наземных средств контроля космического пространства, включая военные.
Важным элементом этой службы является программно-аппаратный комплекс, разрабатываемый РАН и Центром планетарной защиты в кооперации с рядом организаций по заданию МЧС России. Он обеспечивает моделирование орбит ОНТ, процессов их движения в атмосфере и последствий от их падения. Это позволит принимать упреждающие эвакуационные и другие защитные меры для спасения населения и сохранения материальных и культурных ценностей.
Кроме того, работы, выполненные специалистами ряда научных и военных организаций, показали, что, при соответствующей доработке перспективных средств ракетно-космической обороны, их можно будет использовать для защиты регионов, в местах дислокации этих средств, от ОНТ декаметрового масштаба, типа челябинского.
проблемы создания спз
При создании, отработке и эксплуатации СПЗ придется решить множество проблем не только научно-технического, но и социально-экономического и политического характера. Потребуется разработка серьезного национального и международного правового обеспечения, которое, в частности, должно включать следующие моменты:
- возможность технической и правовой интеграции компонентов СПЗ (ракетно-космических, ядерных, коммуникационных и др.), находящихся под национальной юрисдикцией государств, в глобальную международную инфраструктуру;
- возможность использования ядерных средств, являющихся одними из наиболее эффективных по своему воздействию на ОНТ (они должны быть выведены из-под действия норм международного права, запрещающих, в частности, производство любых ядерных взрывов в космическом пространстве);
- необходимость учитывать, что под прикрытием защиты от АКО возникнет опасность создания
и отработки новых образцов военной техники (включая средства контроля космического пространства, ПРО, кинетическое, ядерное, лазерное и даже «астероидное» оружие).
Примером последнего может послужить американский проект «Гравитационный трактор (тягач)»: к ОНТ запускают массивный кА, который зависает вблизи на длительное время. Это позволит изменить траекторию ОНТ за счет гравитационного притяжения КА. Особенность данного метода - возможность весьма точного управления траекторией ОНТ. Это позволяет не только увести его с попадающей в Землю траектории, но и, при необходимости, устроить падение в заданном районе нашей планеты.
Решение проблемы АКО возможно только на соответствующей научно обоснованной международно-правовой базе, которая может быть официально оформлена, например, в формате международного договора «О мерах защиты Земли от АКО».
Этот договор должен будет регламентировать проведение всех работ, от разработки и создания СПЗ до ее введения в эксплуатацию и вывода из эксплуатации.
Также, наряду с разработкой данного договора, должны быть приняты дополнительные согласованные дополнения к имеющимся международным договорам и соглашениям, положения которых соприкасаются с проблемой защиты от АКО.
Еще одной важной проблемой является финансовое обеспечение работ по созданию СПЗ. Считается, что защита Земли от АКО потребует колоссальных национальных и международных затрат. Но это не так. Для первоочередного создания ЭКР потребуется 15-20 млрд долларов и срок от 5 до 7 лет. В результате можно будет гарантированно защитить нашу планету от астероидной и, частично, кометной опасности. Защита от гигантских комет-
«Гравитационный трактор» - астероидное оружие
ных ядер потребует большего времени, больших затрат и разработки новых комплексных технологий.
Для финансирования разработки, создания и эксплуатации СПЗ можно будет создать специализированный международный фонд, например «Страховой фонд человечества». Инициаторами создания фонда могут стать страны G20 с последующим присоединением к проекту других государств.
Величина ежегодных взносов в фонд могла бы составлять около миллиарда долларов США, что соответствует примерно одной тысячной доле ежегодных общемировых затрат на вооружения. Таким образом, если бы страны согласились на сокращение своих военных бюджетов на 0,1%, они могли бы открыть путь к защите человечества и всей планеты от АКО.
Для решения указанных выше проблем потребуется осуществить комплекс организационных мероприятий на национальном и международном уровнях, что является, пожалуй, самой важной проблемой настоящего неспокойного времени. Представляется, что сначала должны быть сформированы законодательные и финансовые основы, на базе которых будет создан международный центр планетарной защиты и его филиалы, которые будут координировать разработку компонентов системы.
роль России в создании спз
Россия обладает всеми необходимыми для создания СПЗ технологиями и начатыми еще в 80-х годах прошлого столетия приоритетными работами в этой области. Поэтому сейчас особенно актуально восстановление наших позиций на международном уровне. Для этого важно скоординировать и активизировать деятельность ключевых ведомств и организаций России (МЧС России, МО, «Роскосмоса», «Росатома», РАН и др.) при координирующей роли Совета Безопасности.
Основные предложения по обеспечению постановки и координации работ в России и стимулированию фундаментальных и прикладных исследований по проблеме АКО были представлены на заседании круглого стола в Совете Федерации 12 марта 2013 года. В них намечен целый ряд первоочередных и перспективных научных исследований и практических разработок национального и международного масштаба.
Реализация этих предложений будет способствовать выходу нашей страны на новые рубежи научно-технического развития как в гражданской, так и в военной сфере, обретению достойного лидирующего места на международном уровне и привлечению зарубежных финансовых ресурсов для создания компонентов СПЗ на базе уникальных российских технологий. Кроме того, это привело бы к расширению международного сотрудничества, укреплению доверия между народами и улучшению политического климата на планете.
этапы создания международной системы планетарной защиты
законодательная база финансовая база
Международный центр планетарной защиты
Региональный центр «Восток»
Региональный центр «Запад»
Эшелон оперативного реагирования «Восток»
Эшелон
оперативного
реагирования
«Запад»
Эшелон долгосрочного реагирования (виртуальный)
считается, что защита земли от асте-роидно-кометной опаности потребует колоссальных национальных и международных затрат. но это не так. для первоочередного создания экр потребуется 15-20 млрд долларов и срок от 5 до 7 лет. в результате можно будет гарантированно защитить нашу планету от астероидной и, частично, кометной опасности. защита от гигантских кометных ядер потребует большего времени, больших затрат и разработки новых комплексных технологий.
