Astronomiya, Peyk, Kosmos

Yer üzündən keçən Asteroidlər



Onları necə aşkarlaya bilərik, ölçə bilərikmi?

David K. Lynch tərəfindən,

Maui üzərində qurulan Pan-STARRS teleskopu. Şəkil Pan-STARRS. İcazə ilə istifadə olunur.

Yer kürəsinə vurulan bir asteroidlə əlaqədar bir şey edə bilərikmi? Cavab, bəli, kifayət qədər kiçik olduğunu və onu boşaltmaq üçün bir kosmik gəmi göndərməyə kifayət etdiyimizi təmin edir. Gördüyümüz kimi, xəbərdarlıq müddəti nə qədər uzun olarsa, daha böyük asteroidi idarə edə biləcəyik. Asteroid təsirinin azaldılmasının bir çox cəhətləri Kosmos Mühafizəsi Hesabatında ümumiləşdirilmişdir. Bu yaxınlarda, NASA bir araşdırma da tamamladı və konqres tərəfindən ABŞ və digər millətlərin hansı addımları ata biləcəyini və atacağını təyin etmək üçün istifadə olunur.

Astronomlar Yerin asteroid təsirindən necə xilas olacağını anlamaq üçün çox vaxt sərf etdilər. Əvvəlcə bütün asteroidləri tapmalı, orbitlərini hesablamalı və hansının Yerə təhlükəli yaxınlaşdığını görməlisən. Orbitini bildikdən sonra nə vaxt vuracağını anlaya bilərsiniz. Bu, nə qədər xəbərdarlıq vaxtınız olduğunu söyləyir. Və nəhayət, asteroidin kütləsini anlaya bilsəniz, orbitini dəyişdirmək üçün onu Yerdən qaçırmaq üçün nə qədər məcbur etdiyinizi hesablaya bilərsiniz. Hollivudun "onu partlatmaq" üçün bomba göndərməsi anlayışı həqiqətə uyğun deyil, çünki indiki dövrdə buraxılan nəqliyyat vasitələri kifayət qədər böyük bir bomba daşımır. Bundan əlavə, bir böyük gövdənin əvəzinə, Yerə doğru yönəlmiş bir çox kiçik parçadan sona gələ bilərsiniz.

Onları tapmaq

Asteroid tapmaq nisbətən asandır. Bunlardan birincisi Cüzeppe Piazzi tərəfindən 1801-ci ildə tapılmışdır. Hazırda bir neçə rəsədxana asteroidləri tapmağa və onları izləməyə həsr olunur (Spacewatch, NEAT, Pan-STARRS, LONEOS və başqaları). Hal-hazırda, diametri 1 km-dən çox olan asteroidlərin təxminən 80% -i tapılmışdır. Bunların heç birində yerüstü öküz gözünə daşıya biləcək orbit yoxdur. 2004-cü ildə, 2029-cu il aprelin 13-də (13-cü cümə!) Yerə yaxın keçməsi gözlənilən 250 m ölçülü bir asteroid kəşf edildi. Apophis adlı asteroidin təsir ehtimalı 45000'də 1'dir və orbitin gələcək illərdə saflaşdırıldığı üçün azalması gözlənilir. Asteroid 1950 DA 2880-ci ildə Yerə çox yaxınlaşacaq. Orbitindəki qeyri-müəyyənliklərə görə təsir ehtimalı qalır.

Asteroid təsirlərinə gəldikdə, ölçüsü vacibdir. Təxminən 10 metr diametrdən kiçik bir asteroid az təhlükə yaradır, çünki atmosferdə parçalanacaq və ya yanacaq. Təxminən 5 km-dən böyük olanlar bizim üçün heç nə edə bilməyəcək qədər böyükdür. Bunlar yalnız təxminlərdir, çünki kütləsi vacibdir, diametri deyil. Bəzi asteroidlər "dağıntı yığınları", asteroidin zəif cazibə qüvvəsi ilə birlikdə tutulmuş kiçik cisimlərin sərbəst birləşdirilmiş toplularıdır. Digərləri xondrit və ütü kimi sərt, sıx qayalardır. Amma təxminən danışsaq, əhəmiyyət kəsb edən ölçü diapazonu 10 m ilə 5000 metr arasındadır. Buna görə evinizin ölçüsü ilə Mt arasındakı qayalar baxımından düşünün. Rushmore.

Yerin adı yazılmış bir asteroid tapılsa, görüləsi işlər çoxdur. Orbitlərin sonsuz dəqiqliyi məlum deyil, həmişə kiçik qeyri-müəyyənliklər var. Doğrudanmı Yerə dəyəcək və ya ehtiyatla bir neçə min km məsafəni keçib bizə arxayınlaşacaq? (bir neçə min km çox, çox yaxındır!) Bəzi astronomlar orbitin dəqiqliyini möhkəmləndirmək üçün çalışsalar da, digərləri asteroidin kütləsini ölçməyə çalışacaqlar.

Bir asteroidin görüntüsü.

Onları Ölçü

Bu çətin deyil. Ən böyük teleskopda belə asteroidlərin əksəriyyəti gecə səmasında işıq nöqtələrindən başqa bir şey deyildir. Onların həqiqi ölçüsü və quruluşunu görə bilmirik, yalnız rəng və parlaqlıq. Bunlardan və asteroidin sıxlığına gəldikdə, kütləni təxmin edə bilərik. Ancaq qeyri-müəyyənliklər etibarlı bir geriləmə missiyası qurmaq üçün çox böyükdür. Beləliklə, növbəti addım asteroidə forma, sıxlıq, tərkibi, fırlanma dərəcələri və birləşmə kimi digər xüsusiyyətlərini ölçmək üçün bir kosmik gəmi göndərmək olacaq. Bu ya bir uçuşçu, ya da bir lander ola bilər. Belə bir missiya son dərəcə dəqiq orbit məlumatını da verəcəkdir, çünki kosmik gəmi bir mayak rolunu oynaya bilər və ya asteroiddə bir radio ötürücü qura bilər.

Asteroidi müəyyənləşdirmək çətin hissədir, baxmayaraq ki, fizika olduqca sadədir. Fikir asteroidi çılpaqlaşdırmaq və orbitini kiçik bir məbləğə dəyişdirməkdir. Adətən Yerə 30 km / s sürətlə vuracaq, baxmayaraq ki, bu, yan-yana, arxadan və ya arxadan gəlməyindən asılı olacaq. Ancaq nümunə olaraq 30 km / s çəkək.

Yerin radiusunu bilirik: 6375 km. Təsir etmək üçün nə qədər xəbərdarlıq vaxtının olduğunu bilsək - 10 il deyin, onda nə etməliyiksə, asteroidi sürətləndirmək və ya 6375 km / 10 il və ya təxminən 2 sm / san sürətləndirməkdir. 1 km diametrli bir asteroid təxminən 1,6 milyon ton ağırlığa malikdir. Sürətini 2 sm / s ilə dəyişdirmək üçün 3 meqatdan çox enerji tələb olunur.

Təhlükəsizlik asteroidləri mümkün qədər erkən tapmaqdan asılıdır. Aydındır ki, nə qədər xəbərdarlıq vaxtınız varsa, dəyişikliyi etmək bir o qədər asan olacaq, çünki çətinliklə itələməyə ehtiyacınız yoxdur. Və ya orbitini təmizlədikdə və ya texnologiya inkişaf etdirərkən təkan verməyi təxirə sala bilərsiniz. Alternativ olaraq, qısa bir xəbərdarlıq vaxtı məşğul olmalı və bacardığınız qədər itələməyiniz deməkdir. Erkən xəbərdarlıq ən yaxşı yanaşmadır. Söz deyildiyi kimi, "vaxtında bir dikiş doqquzu qazandırır."

Kometalar yer təsir oyununun vəhşi kartıdır. Ümumiyyətlə daxili günəş sisteminə yaxınlaşmadan bir neçə ay əvvəl aşkarlanırlar. Bir neçə kilometr diametri və sürəti 72 km / s sürətlə, potensial idarə olunmayan təhlükəni təmsil edir. Bir neçə ildən az bir xəbərdarlıq ilə, ehtimal ki, bir geriləmə missiyası qurmaq üçün vaxt olmayacaq.

NASA'nın ÖZÜNÜN MÜSAHİBƏSİ:
Kosmik vasitə Tempel 1 kometasının nüvəsinə 10 km / s sürətlə qəsdən vuruldu. Nəticə belə oldu. 4 iyul 2005. NASA Image.

Onları məyus etmək

Heç biri sınanmamış olsa da, asteroidləri qırmağın bir neçə yolu var. Yanaşmalar iki kateqoriyaya düşür - asteroidi dərhal və ya bir neçə saniyə içərisində tutan impulsiv deflektorlar və uzun illər asteroidə zəif bir qüvvə tətbiq edən "yavaş təkan" deflektorları.

İmpulsif deflektorlar iki növdə olur: bomba və güllə. Hər ikisi cari texnoloji imkanlar daxilindədir. Asteroid üzərində və ya onun yanında bir bomba qoyaraq, material səthdən uçurulur. Asteroid əks istiqamətdə geri çəkilir. Asteroidin kütləsi bilinəndən sonra bombanı nə qədər istifadə edəcəyini anlamaq asandır. Ən böyük partlayıcı qurğular nüvə bombalarıdır. Bunlar enerjini çatdırmağın ən enerjili və etibarlı vasitəsidir və buna görə nüvə itkisinə üstünlük verilir. Nüvə bombaları növbəti ən yaxşı yanaşmadan yüz minlərlə qat güclüdür; güllələr.

"Güllə" yanaşması da sadədir. Yüksək sürətli bir mərmi asteroidə vurulur. Hal-hazırda bir neçə ton ağırlığında bir güllə asteroidinə göndərmə texnologiyamız var. Sürət kifayət qədər yüksək olsaydı, bu yanaşma tək təsirin nəticəsindən bir neçə qat daha böyük itki verə bilər, çünki material asteroiddən bomba kimi eyni şəkildə partladılacaq. Əslində güllə yaxınlaşması - deyildiyi kimi "kinetik nöqtə" əslində dolayı yolla sınanmışdır. 2005-ci ildə NASA'nın Deep Impact kosmik gəmisi Tempel 1 kometa yoluna qəsdən manevr edildi. Məqsəd kometədə bir deşik vurmaq və nəyin ortaya çıxdığını görmək idi. Və işləmişdir. Kometanın sürətindəki dəyişiklik ölçmək üçün çox kiçik olsa da, texnika bir asteroidi izləyə biləcəyimizi və uğurla hədəf alacağımızı sübut etdi.

Yavaş itələyicilər bu zaman əsasən konseptualdır. Bunlara daxildir: ion mühərrikləri, cazibə traktorları və kütləvi sürücülər. Fikir cihazı asteroidə aparmaq, yerə enmək və ona yapışdırmaq, sonra uzun illər davamlı olaraq itələmək və ya çəkməkdir. İon mühərrikləri və kütləvi sürücülər materialı səthdən yüksək sürətlə vurdular. Əvvəlki kimi, asteroid geri qayıdır. Bir cazibə traktoru, ion əzici kimi bir şey istifadə edərək, asteroiddən kənarda dayanan idarə olunan bir kütlədir. Traktorun kütləsi öz ağırlığından istifadə edərək asteroid çəkir. Bütün yavaş itələyicilərin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, asteroid köçürüldükcə onun yeri və sürəti daim izlənilə bilər və beləliklə zəruri hallarda düzəlişlər edilə bilər.

Bir asteroidin səthinə yapışan ion mühərriki.
NASA Image illüstrativ düzəlişlərlə.

Bir asteroidə bir şey bağlamaq çətindir, çünki çəkisi həddən artıq zəifdir və səthin xüsusiyyətləri məlum olmaya bilər. Bir maşını qum yığına necə bağlayardınız? Əksər asteroidlər dönər və beləliklə itələyici ətrafa çırpılacaq və nadir hallarda düzgün istiqamətə yönəldiləcəkdir. Ayrıca asteroid ilə dönməli olacaq və bu, çox enerji tələb edir. Ağırlıq traktoru bu çatışmazlıqlardan əziyyət çəkməsə də, davamlı güc mənbəyinə ehtiyac duyur. Bu cihazların hamısı mürəkkəbdir. Uzun illər kosmosda fasiləsiz olaraq, çox hündür bir nizamla uzaqdan işləmək üçün gücə sahib olmalı, idarə edilməli və edilməlidir.

Biz ion mühərriklərinin ən azı bir neçə il kosmosda işləyə biləcəyini nümayiş etdirdik, lakin fövqəladə uzun bir xəbərdarlıq müddəti olmadıqda bu günə qədər ion mühərriklərinin təhdid edən bir asteroidi qorumaq üçün kifayət qədər qüvvəsi yoxdur. Uzun xəbərdarlıq vaxtlarının aşağı tərəfi, asteroidin orbitindəki qeyri-müəyyənliyin Yer kürəsinə vuracağına əmin olmağı qeyri-mümkün etməsidir. Uzaqdan yavaş təkan verən bir neçə anlayış var: asteroidin rənglənməsi və günəş işığının radiasiya təzyiqinə məruz qalması; orbitə bir lazer qoyub dəfələrlə zaping etmək; daha kiçik bir asteroidi qravitiv olaraq itələmək üçün itələyir. Astronomlar rəqəmləri işlədərkən, fikirlər hər hansı bir praktik sistemə düşmür.

Astronomlar, asteroid təsirindən narahat olan tək insanlar deyillər. Siyasətçilər, təcili yardım qurumları və Birləşmiş Millətlər Təşkilatı hamını narahat edir. Bir asteroidi ləkələməliyiksə, bunun əvəzini kim ödəyəcək? Əslində kosmik aparatı kim işə salacaq? Nüvə bombaları asteroidi məğlub etməyin ən yaxşı yoludursa, nüvə bombalarını əlimizdə saxlamalıyıq? Digər millətlər ABŞ, İsrail, Rusiya və ya Hindistana nüvə silahı kosmosa, hətta bir humanitar missiya üçün də etibar edəcəklərmi? Nə asteroid Cenevrəyə yönəldilsə və təsir yerini yalnız 1000 km dəyişdirmək üçün bir vasitə var. Hansı istiqaməti seçirik və kim qərar verir? Təcrübəsiz defekasiya texnologiyaları ilə dəqiq bir dəyişikliyə əmin ola bilərikmi?

Əgər asteroid vuruşu qaçınılmaz olarsa, nə edirik? Harada vuracağını bilsək, ərazidən insanları təxliyə edirikmi? Onları nə qədər köçürürük? Zərbə atmosferdə qalsa, qlobal soyutma baş verə bilər. Dünya ərzaq tədarükünə kim cavabdehdir? Okeanda vursa, sunami nə qədər böyük olacaq? Proqnozlaşdırdığımız dağıntıların doğru olduğuna və ya bir şeyə göz yummamağımıza necə əmin ola bilərik? Bəlkə hamısını ən çox narahat edən, asteroid təsirləri tamamilə yeni bir fəlakətdir: 20 illik xəbərdarlığımız olduqda ABŞ-ın şərqini məhv etməyə necə hazırlaşırıq?

Bu və digər suallar bu gün bütün dünyada elmi iclaslarda müzakirə olunur. Xoşbəxtlikdən, hətta kiçik bir asteroidin yaxın gələcəkdə Yerə vurma şansı çox azdır.

Daha ətraflı: Yaxın Yer Asteroidləri: Bunlar nədir və haradan gəlir?

David K. Lynch, PhD, CA-nın Topanga şəhərində yaşayan bir astronom və planetar alimdir. San Andreas günahının ətrafında asılmadığı və ya Mauna Kea'nın böyük teleskoplarından istifadə etmədiyi zaman, skripka çalır, siçovullar toplayır, göy qurşağı haqqında kütləvi mühazirələr verir və kitablar (Təbiətdə rəng və işıq, Kembric Universiteti Mətbuatı) və esse yazır. Dr. Lynch'in son kitabı San Andreas çatışmazlığı üçün sahə bələdçisidir. Kitabda günahın müxtəlif hissələri boyunca on iki günlük sürücülük səfərləri və yüzlərlə arızalı xüsusiyyətlər üçün mil-by-mil yol qeydləri və GPS koordinatları yer alıb. Baş verən kimi, Dave'nin evi 1994-cü ildə 6.7 bal gücündə Northridge zəlzələsi ilə dağıdıldı.