Когда изобретут верный способ защиты Земли от астероидов

Ученые из самарского университета опробовали новый тип лазера. Планируется, что в дальнейшем его будут использовать в борьбе с астероидами.

Способы защиты Земли от астероидов

Разработкой они занимались с филиалом института РАН и университетом Эмори из США.

По сути ученые придумали лазерную установку с оптической накачкой на метастабильных атомах инертных газов. Они работали под руководством американского профессора-химика Майкла Хэвена.

Установка дает возможность создать компактные лазеры мегаваттной мощности. Работа над созданием аппарата велась с 2012 года.

В разработке в качестве оптической накачки будут использовать излучение диодных лазеров, при этом атомы инертных газов (таких, как неон, аргон, криптон, ксенон) переводятся в метастабильное возбужденное состояние в плазме.

Такая газовая среда дает возможность сформировать мощный и качественный лучевой поток.

Мониторинг

Избежать сюрпризов позволила бы служба контроля космического пространства, разговоры о создании которой ведутся с 1990-х годов. Но пока у нас есть лишь один из важнейших компонентов системы. Современные телескопы позволяют быть уверенными, что тела поперечником свыше ста пятидесяти метров, находящиеся между орбитами Меркурия и Марса, не останутся незамеченными.

Однако этого мало. Во-первых, разрешение требуется повысить на порядок, чтобы отслеживать и меньшие объекты. Ведь главную опасность представляют именно мелкие снаряды, подобные Челябинскому, взрывающиеся в земной атмосфере примерно раз в десять лет.

Во-вторых, сами по себе наземные и орбитальные обсерватории, автоматически выслеживающие в звёздном небе подвижные источники света и теплового излучения, не слишком полезны. Вычислительные центры не справляются с лавиной данных. Даже в общих чертах орбиты удаётся рассчитать менее чем для одной сотой обнаруженных тел. И пока нет оснований надеяться, что прогресс электроники решит проблему. В астрономии объём необходимых расчётов растёт быстрее производительности счётных машин!

Для создания эффективной противоастероидной обороны человечеству в первую очередь понадобится более совершенная математика. За последние два века все науки совершили фантастический рывок вперёд — кроме математики, во многом оставшейся на уровне XIX столетия и уже не отвечающей запросам естественных дисциплин.

Даже задача о гравитационном взаимодействии трёх тел, за исключением частных случаев, имеет лишь приблизительное решение. Астероид же взаимодействует одновременно со многими источниками гравитации. Поэтому для малых тел Солнечной системы возможен только примерный расчёт траекторий.

Космические скалы то и дело «теряются», оказываясь совсем не там, где их ждали. Орбиты астероидов неустойчивы и могут внезапно измениться. Например, движение Таутатиса – вытянутого астероида, вероятно, состоящего из двух слабо связанных тел длиной в два с половиной километра, — астрономы именуют «хаотическим». Одновременно находясь в резонансе и с Землёй, и с Юпитером, астероид ведёт себя непредсказуемо.

Мини-комета

А почему бы не сыграть с глыбами в «космический бильярд»? В качестве «битков» можно использовать кометы или малые астероиды. Для этого нужно выбрать одно из тысяч космических тел, пролетающих ежегодно рядом с Землей, — то, которое летит в сторону потенциально опасного объекта. Затем послать на мини-комету небольшой аппарат с двигателем, который работает на кометном веществе. Этот двигатель скорректирует траекторию «снаряда», чтобы уж совсем точно направить его на космического «убийцу».

Идея «космического бильярда» принадлежит сотрудникам Института космических исследований РАН и Московского института электроники и математики ВШЭ.

Миллион иголок

С помощью обычной ракеты можно отправить навстречу астероиду искусственное облако из миллионов стальных иголок. Глыба летит с такой скоростью, что от столкновения с иголками превратится в пыль.

В 1963 году американцы в качестве эксперимента уже создавали вокруг Земли слой из 500 миллионов иголок. Но не для защиты от астероидов, а для экранирования радиолокаторов противника и для трансляции собственных сигналов.

Облако растянулось в космосе на 40 километров в длину и 30 километров в ширину. Просуществовало примерно месяц.

Про столь простой способ борьбы с астероидами вспомнил доктор технических наук, профессор МАИ Юрий Чудецкий, подчеркнув, что он был бы достаточно эффективным против объектов размером с челябинский болид.