Планетарная оборона — одно из важных направлений деятельности НАСА. Американское космическое ведомство проводит колоссальную работу по изучению возможных рисков со стороны пролетающих мимо астероидов (в терминологии НАСА они называются ОСЗ — объекты, сближающиеся с Землей).
Действительно ли нашей планете угрожают гигантские астероиды? Что делает НАСА, чтобы подготовиться к возможной встрече с самыми опасными из них? Как выглядит структура планетарной обороны США и какие существуют организации, занимающиеся этой проблемой? Наконец, что думает американская общественность об угрозе из космоса?
УГРОЖАЮТ ЛИ СЕЙЧАС ЗЕМЛЕ КАКИЕ-ЛИБО АСТЕРОИДЫ?
По утверждениям НАСА, землянам, опасающимся в ближайшем будущем столкновения с астероидом, бояться нечего — по крайней мере пока. В данный момент астрономы не знают о существовании астероидов размером больше 140 метров, которые имели бы большую вероятность столкновения с Землей в ближайшее столетие.
Однако это не означает, что крупные ОСЗ вблизи нашей планеты не появляются. К моменту публикации этой статьи известно о 35 161 небесном теле, имеющем статус «астероида, сближающегося с Землей» (так называют астероиды, которые могут находиться в пределах 195 млн километров от Солнца и, как следствие, пересекать земную орбиту). Среди них есть весьма крупные экземпляры: размер трети из них превышает 140 метров, а 863 астероида из этой выборки и вовсе могут похвастаться километровым диаметром.
Иногда астероиды пролетают совсем близко к Земле: так, за прошлый месяц пять подобных объектов приблизились к нашей планете на расстояние меньшее, чем дистанция до Луны. Еще ближе к Земле оказываются совсем мелкие объекты: по данным НАСА, ежедневно планету «бомбардирует» около 100 тонн космической пыли.
МИССИЯ DART
Первой (и пока единственной) миссией по изменению траектории небесного тела стал проект DART. В ноябре 2021 года НАСА запустило зонд-таран для теста технологии «кинeтичecкoгo удapa»: по плану миссии, аппарату DART предстояло врезаться в астероид Диморф, являющийся спутником своего более крупного «собрата» Дидима.
Спустя почти год полета аппарат на огромной скорости врезался в 150-метровый Диморф. Тест оказался успешным: незначительно поменялась траектория и слегка уменьшилась скорость Диморфа. Изменилась и его орбита: если раньше Диморф совершал облет вокруг Дидима за 11 часов 55 минут, то после столкновения время орбитального облета уменьшилось на полчаса.
Хотя ни Диморф, ни Дидим не угрожали Земле, миссия показала, что человек способен менять путь движения опасных космических объектов. В контексте планетарной обороны эта миссия стала важнейшей вехой, притом настолько, что к Дидиму и Диморфу будет запущена еще одна миссия. В этом году Европейское космическое агентство (ЕКА) планирует запуск аппарата «Гера», который должен подтвердить последствия удара DART — ранее ни один из астероидов не удостаивался целых двух космических миссий с близким подлетом.
Трансляцию столкновения DART с астероидом можно посмотреть на YouTube-канале НАСА. Если вы хотите увидеть пролет мимо Дидима, сближение с Диморфом и момент столкновения— можно начать просмотр на моменте 1:13:40.
ШТАБНЫЕ УЧЕНИЯ
В апреле 2024 года НАСА провело очередные учения по планетарной обороне, а летом отчиталось о проведенном мероприятии.
Подобные встречи проводятся каждые два года на протяжении уже 11 лет. Такие учения являются «штабными»: участники не прибегают к реальным действиям в космическом пространстве (как при запуске DART), а занимаются разработкой гипотетических сценариев и реагированием на них.
В этом году сценарий подразумевал наличие астероида диаметром в несколько сотен метров, который через 14 лет смог бы столкнуться с Землей с вероятностью в 72 процента. По сценарию, после нескольких месяцев слежения астероид приблизился слишком близко к Солнцу, что сделало дальнейшие наблюдения невозможными еще на семь месяцев. Лица, принимающие решения, должны были определить, что делать в такой ситуации.
В течение двух дней представители трех десятков ведомств и организаций — среди которых Госдепартамент, Федеральное агентство по управлению в чрезвычайных ситуациях (FEMA), Европейское космическое агентство — изучали потенциальные сценарии реагирования на подобную опасность.
Перед руководителями ведомств были поставлены широкие задачи: как повысить осведомленность других стран об угрозе, как устранить эту угрозу при помощи космических аппаратов, как оповещать население и как реагировать, если астероид, способный уничтожить целый регион, все же рухнул на Землю.
Одна из страниц доклада по итогам учений. По сценарию, астероид диаметром в несколько сотен метров мог ударить по крупным американским городам, по Пиренейскому полуострову или территории Северной Африки.
В итоге участники определились с внушительным списком проблем и рекомендаций. Например, их смутило отсутствие каких-либо миссий, в ходе которых получится оперативно собрать данные с астероида на сравнительно близком расстоянии. Некоторым не понравилось отсутствие механизма оповещения населения, что могло бы отложить эффективность реагирования в момент опасности. Кто-то увидел проблему в зависимости планетарной обороны от бюджетных циклов, для кого-то остался непонятным алгоритм принятия решения при угрозе, а кого-то беспокоит, что миссия по типу DART проводилась лишь однажды.
Прочитать краткий вариант результатов доклада можно на сайте НАСА.
КАКИЕ НАЗЕМНЫЕ АППАРАТЫ ИЩУТ ОПАСНЫЕ АСТЕРОИДЫ?
На Земле важным устройством, следящим за ОСЗ, является калифорнийский GSSR — радар, расположенный на территории Комплекса дальней космической связи Голдстоун. Главная задача комплекса — обеспечение связи между Землей и аппаратами в глубинах космоса, однако входящий в комплекс радар Голдстоун способен вдобавок изучать планеты и малые небесные тела.
Так, например, в конце прошлого месяца специалисты радара были заняты наблюдением за астероидами 2024 MK и полуторакилометровым 2011 UL21. В это время они оба проходили в относительной близости от Земли; рисков столкновения не было, но радар все же собрал большой объем данных, важный в том числе с точки зрения планетарной обороны.
Радар Голдстоун устроил астероидам настоящую фотосессию: на этих кадрах с разных ракурсов виден 2024 MK, приблизившийся к Земле на расстояние в 295 тысяч километров.
Однако Голдстоун — лишь один из множества наземных устройств, занимающихся поиском ОСЗ. За астероидами также наблюдают Каталинский небесный телескоп в Аризоне, обсерватория программы LINEAR лаборатории Линкольна в структуре Массачусетского технологического института (MIT) и гавайские обсерватории: например, телескоп IRTF на вершине горы Мауна-Кеа и телескоп Pan-STARRS на острове Мауи.
Гавайские телескопы (совместно с обсерваториями в Чили и ЮАР) также участвуют в проекте ATLAS — системе раннего оповещения о приближающихся астероидах, которая каждую ночь сканирует все ночное небо.
А ЕСТЬ ЛИ ОРБИТАЛЬНЫЕ МИССИИ?
Хотя за ОСЗ в той или иной степени следят множество аппаратов и телескопов, лишь для некоторых из них исследование астероидов является приоритетной задачей.
В 2009 году НАСА запустило телескоп WISE: он занимался тем, что высматривал в небе галактики и ближайшие звезды. В 2011 году миссия завершилась, но НАСА не стали списывать его со счетов: спустя два года телескоп получил новый список задач и новое имя — NEOWISE (приставка NEO означает Near Earth Objects, то есть ОСЗ). В новом статусе он передал данные о свыше 44 тысячах объектов, в числе которых 1594 ОСЗ и 293 комет.
Впрочем, срок его работы уже подошел к концу. Аппарат планирует завершить свою миссию уже в ближайшие месяцы, однако НАСА подготовило ему замену. Не раньше 2028 года в космос будет отправлен NEO Surveyor — гигантский телескоп, задачей которого (в отличие от предшественника) является исключительно поиск опасных космических тел.
Телескоп NEOWISE (слева) и обсерватория NEO Surveyor в представлении художника.
КАКИЕ ВЕДОМСТВА ЗАНИМАЮТСЯ ЭТОЙ ТЕМОЙ?
Хотя об угрозе ОСЗ говорят давно, конкретные институты начали появляться сравнительно недавно.
В 2016 году НАСА создало Управление по координации планетарной обороны (PDCO). Его работа состоит в координировании многочисленных инициатив по планетарной обороне — например, вышеописанных учений, главным организатором которых PDCO и является.
В число конкретных задач PDCO входит:
- Финансирование проектов по поиску и определению орбит опасных объектов.
- Предупреждение о таких объектах: если будет обнаружен астероид, который с вероятностью в 1 и более процента столкнется с Землей в течение следующих 50 лет, PDCO обязано уведомить об этом власти США.
- Координация глобальных усилий по планетарной защите — PDCO работает с ведомствами других стран.
- Финансирование проектов по устранению самой угрозы — как, например, та же миссия DART.
Одна из важных частей это структуры — Центр изучения ОСЗ (CNEOS) в составе Лаборатории реактивного движения НАСА. Именно его специалисты рассчитывают орбиты всех потенциально опасных объектов, изучают риски и мониторят исходящую из космоса угрозу. На сайте CNEOS можно даже узнать, где на Земле могут упасть в ближайшее время небольшие ОСЗ: например, этой зимой они предупредили жителей Германии о небольшом метровом астероиде над их территорией.
PDCO тесно сотрудничает с другими ведомствами. К примеру, существует отдельный формат взаимодействия между НАСА и FEMA: в рамках рабочей группы по экстренному реагированию на планетарное столкновение (PIERWG) оба ведомства изучают, как минимизировать последствия в сценариях, когда астероид (или его части) уже обрушились на Землю.
Как выглядит структура американской планетарной обороны — смотрите на рисунке ниже.
ЕСТЬ ЛИ МЕЖДУНАРОДНЫЕ ИНСТИТУТЫ?
В 2013 году в рамках структур ООН была основана Консультативная группа по планированию космических миссий (КГПКМ, она же SMPAG) — форум, который объединил космические агентства разных стран для обсуждения планетарной обороны. На данный момент в SMPAG входят около двадцати агентств, включая НАСА, ЕКА, Роскосмос, японскую JAXA, израильскую ISA и Государственное космическое агентство Украины.
Так, например, на последнем заседании форума SMPAG обсуждали, помимо прочего, проект французской миссии DROID — попытки достичь при помощи кубсата астероида Апофис. К концу десятилетия этот трехсотметровый астероид максимально сблизится с Землей: хотя НАСА утверждает, что столкновение с нашей планетой в 2036 году крайне маловероятно, именно имя Апофиса чаще всего звучит в дискуссиях по планетарной обороне.
Вне зависимости от того, запустит ли Париж миссию DROID, к Апофису уже летит американский аппарат OSIRIS-APEX, который ранее доставил на Землю образцы реголита с астероида Бенну (подробнее об этой амбициозной миссии мы рассказывали в нашей статье).
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Аппарат OSIRIS-REx доставил на Землю образцы грунта с астероида БеннуПримечательно, что среди выводов, к которым пришли участники вышеупомянутых учений НАСА, — плохое понимание того, какую роль будет играть SMPAG в случае угрозы.
Одновременно с созданием SMPAG в 2014 году страны решили также создать и систему оповещения об астероидах (IAWN). Эта организация формализовала работу наблюдателей за астероидами по всему миру и упростило их координацию. Событием, которое повлияло на создание SMPAG и IAWN в 2014 году, стал Челябинский метеорит. 15 февраля 2013 года небольшой болид вошел в атмосферу Земли и упал в районе южного Урала.
Метеор в небе над Челябинском, 15 февраля 2013
Впрочем, миссии, связанные с астероидами и планетарной безопасностью, разрабатывают и национальные агентства вне подобных форумов. Так, например, в Китае активно обсуждают миссию по столкновению аппарата с астероидом наподобие американского DART.
А ЧТО ДУМАЕТ ОБЩЕСТВЕННОСТЬ?
Согласно опросам, ни одна из задач космических миссий — ни наука, ни заселение других планет или поиск ресурсов — не являются для общественности настолько важной, как планетарная оборона.
В 2023 году Pew Research опросили американцев, какая из задач космических проектов должна быть приоритетной, — и 60% предпочли ответ «мониторинг астероидов и других объектов, способных столкнуться с Землей». На втором и третьем местах — изучение земного климата (50%) и научные эксперименты для лучшего понимания космоса (40%). Примечательно, что амбициозные проекты, о которых мы слышим чаще всего, — запуски к Марсу и Луне — приоритетными назвали лишь 11% и 12% респондентов.
Тема столкновения Земли с астероидом — давний сюжет в массовой культуре. Кинематографисты всего мира создали десятки картин, завязка которых строится на столкновении нашей планеты с ОСЗ. Помимо классики этого жанра — ленты «Армагеддон» с Брюсом Уиллисом, на экраны выходили фильмы «Столкновение с бездной», «Астероид», «Судный день», «Сверхновая», «Последний день», сериалы «Восемь дней», «Спасение» и другие. Самой недавней лентой на эту тему стала комедия стриминга Netflix «Не смотрите наверх»: в отличие от «коллег» по жанру, здесь в центр сюжета поставлена, хоть и в сатирическом ключе, тема реакции властей и общественности на приближающуюся из космоса угрозу.