Recuerde, recientemente nos burlamos de los titulares de que un montón de asteroides que son terriblemente peligrosos para nuestro planeta están volando hacia nosotros. Risas, risas, pero si profundizas seriamente en esta información, entonces todo resulta no ser tan color de rosa como nos gustaría.
Nadie discute el hecho de que un asteroide realmente peligroso puede cambiar su órbita y comenzar a amenazar la Tierra. ¿Y que hacer? Después de todo, ni siquiera lo notaremos a tiempo. Aquí se notó un bloque con un diámetro de 620 metros apenas 20 días antes de la llegada. Bueno, lo has notado, ¿y qué sigue? Después de leer todo tipo de opciones, básicamente te encuentras pensando que se está proponiendo algo increíblemente fantástico como la película "Asteroide", pero nadie tiene idea de cuánto tiempo, por quién y cómo se implementará. Además, empeora. Poca gente se imagina las consecuencias de estas propuestas, porque nadie ha intentado nada y todo el mundo opera con las palabras "probablemente" y "tal vez".
En realidad, tenemos capacidades bastante limitadas, por ejemplo:
En teoría, los sistemas de defensa antimisiles (ABM) como los misiles A-135 / A-235 que defendían Moscú pueden detectar y atacar un pequeño asteroide a una altitud de 850 kilómetros. Algunos de estos misiles tienen ojivas nucleares para áreas transatmosféricas. En teoría, incluso una ojiva débil es suficiente para iniciar la destrucción de un cuerpo como el meteorito Chelyabinsk o Tunguska. Si se desintegra en fragmentos de menos de diez metros, cada uno de ellos arderá en lo alto de la atmósfera. Y la onda expansiva resultante ni siquiera podrá derribar las ventanas de los edificios residenciales.
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Sin embargo, la peculiaridad de los meteoroides y asteroides que caen a la Tierra desde el espacio es que la mayoría de ellos se mueven a velocidades de 17 a 74 kilómetros por segundo. Esto es de 2 a 9 veces más rápido que los misiles interceptores A-135 / A-235. Es imposible predecir con precisión la trayectoria de un cuerpo asimétrico y una masa poco clara de antemano. Por lo tanto, incluso los mejores misiles antimisiles de los terrestres no pueden alcanzar el "Chelyabinsk" o el "Tungus". Además, este problema es inevitable: los cohetes alimentados con combustibles químicos no pueden proporcionar físicamente velocidades de 70 kilómetros por segundo o más. Además, la probabilidad de que un asteroide caiga precisamente sobre Moscú es mínima, y otras grandes ciudades del mundo no están protegidas ni siquiera por dicho sistema. Todo esto hace que el sistema de defensa antimisiles estándar sea muy ineficaz para hacer frente a las amenazas espaciales.
Los cuerpos de menos de cien metros de diámetro son generalmente muy difíciles de detectar antes de que comiencen a caer a la Tierra. Son pequeños, generalmente de un color oscuro, lo que los hace difíciles de ver en el fondo de las profundidades negras del espacio. No funcionará enviarles una nave espacial por adelantado para cambiar su trayectoria. Si se puede ver un cuerpo celeste así, se hará en el último momento, cuando casi no quede tiempo para reaccionar. Entonces, el asteroide de agosto (2016) se notó solo veinte horas antes de la aproximación. Está claro que él "apunta" con más precisión, y no habría nada que detuviera al huésped celestial. Conclusión: necesitamos algún otro medio de "combate cuerpo a cuerpo", que permita interceptar objetivos muchas veces más rápido que nuestros mejores misiles balísticos.
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A partir de 2016, podremos ver la mayoría de los cuerpos de más de 120 metros de diámetro. Fue en 2016 cuando se planeó poner en servicio el telescopio Mauna Loa en Hawái. Será el segundo en el Sistema de Última Alerta de Impacto Terrestre de Asteroides (ATLAS) de la Universidad de Hawaii. Sin embargo, incluso antes de su introducción, ATLAS ya había visto su primer asteroide cercano a la Tierra con un diámetro de menos de 150 metros.
Sin embargo, incluso un asteroide previamente descubierto de cientos de metros de tamaño no puede "desplegarse" rápidamente de tal manera que evite una colisión con la Tierra. El problema aquí es que su energía cinética es tan alta que una ojiva termonuclear estándar simplemente no puede producir una explosión al impactar. Un golpe de contacto a una velocidad de colisión de más de 300 metros por segundo aplastará físicamente los elementos de una ojiva nuclear incluso antes de que tenga tiempo de explotar: después de todo, los mecanismos que aseguran la explosión tardan en funcionar. Además, según los cálculos de los especialistas de la NASA, incluso si la ojiva explota milagrosamente (golpeando el asteroide "por detrás", en un curso de recuperación), apenas cambiará nada. Un objeto de cientos de metros de diámetro tiene una curvatura superficial tal que más del 90 por ciento de la energía de una explosión termonuclear simplemente se disipará en el espacio.pero no irá a la corrección de la órbita del asteroide.
Existe un método para superar la protección contra la curvatura y la velocidad de los asteroides. Después de la caída del cuerpo de Chelyabinsk, la NASA presentó el concepto del Vehículo de intercepción de asteroides a hipervelocidad (HAIV). Este es un sistema anti-asteroide en tándem en el que la cabeza es un blanco no nuclear. Al corregir la órbita del asteroide, lo golpeará primero, y a una velocidad de unos diez kilómetros por segundo, dejando atrás un pequeño embudo. Es en este embudo donde se planea enviar la segunda parte del HAIV: una ojiva con un rendimiento de 300 kilotones a dos megatones. Exactamente en el momento en que la segunda parte de HAIV ingresa al embudo, pero aún no ha tocado su fondo, la carga detonará y la mayor parte de su energía se transferirá al asteroide víctima.
Aquí hay más información sobre Apophysis y cuándo chocará con la Tierra.
Investigadores de la Universidad Estatal de Tomsk han trabajado recientemente en un enfoque similar para lidiar con asteroides de tamaño mediano en la supercomputadora Skif. Simularon la detonación de un asteroide tipo Apophis con una ojiva nuclear de megatones. Al mismo tiempo, se pudo averiguar que el momento óptimo de detonación será aquel en el que el asteroide pase a cierta distancia del planeta incluso antes del último acercamiento al planeta. En este caso, los escombros explotados continuarán su camino lejos de la Tierra. En consecuencia, el peligro de una lluvia de meteoritos a partir de fragmentos de un cuerpo celeste se reducirá a cero. Y esto es importante: después de una explosión nuclear de la potencia requerida (megatones), los escombros del asteroide conllevarán una mayor amenaza de radiación que Chernobyl.
A primera vista, HAIV o sus análogos cerrarán todos los problemas. Los cuerpos a menos de 300 metros de distancia después de tal doble golpe caerán en pedazos. Solo una milésima parte de su masa entrará en la atmósfera terrestre. Los cuerpos más grandes, especialmente los asteroides metálicos, no se rendirán tan fácilmente. Pero incluso en ellos, la evaporación de la materia del embudo dará un impulso significativo, cambiando significativamente la órbita original. Según los cálculos, un "disparo" anti-asteroide de este tipo debería costar entre 0,5 y 1,5 mil millones de dólares, nimiedades, menos que el costo de un rover o bombardero B-2.
Un problema es que no es razonable confiar en un arma que nunca se ha probado, al menos en un sitio de prueba. Y la NASA actualmente recibe alrededor de una cuadragésima parte del gasto militar estadounidense al año. Con un racionamiento tan modesto, la agencia simplemente no puede asignar cientos de millones para probar HAIV. Pero incluso si se llevaran a cabo tales pruebas, no tendría mucho sentido. El mismo ATLAS promete advertir sobre el tamaño promedio del asteroide en un mes, o incluso en un par de semanas. Es imposible construir HAIV desde cero en un tiempo así, y mantenerlo en alerta es demasiado caro para el modesto presupuesto de la NASA, según los estándares estadounidenses.
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A primera vista, las perspectivas de la humanidad en la lucha contra los grandes asteroides, especialmente de más de un kilómetro, se ven mucho mejores que en el caso de los pequeños y medianos. Los objetos de kilómetros en la mayoría de los casos se pueden ver a través de telescopios ya desplegados, incluidos los espaciales. Por supuesto, no siempre: en 2009, se descubrieron asteroides cercanos a la Tierra con un diámetro de 2-3 kilómetros. El hecho de que tales descubrimientos aún se estén produciendo significa que la probabilidad de detectar repentinamente un gran cuerpo acercándose a nuestro planeta está incluso en el nivel actual de desarrollo de la astronomía. Sin embargo, es bastante obvio que hay menos objetos de este tipo cada año y en un futuro previsible es posible que no permanezcan en absoluto.
Incluso nuestro país, a pesar de la falta de fondos gubernamentales asignados para la búsqueda de amenazas de asteroides, juega un papel importante en su seguimiento. En 2012, el grupo de Vladimir Lipunov de la Universidad Estatal de Moscú creó una red global de telescopios robóticos MASTER, que abarca una serie de instrumentos nacionales y extranjeros. En 2014, la red MASTER inauguró el UR116 2014 de cuatrocientos metros, potencialmente capaz de colisionar con nuestro planeta en un futuro previsible.
Sin embargo, los asteroides grandes tienen sus propias características desagradables. Supongamos que nos enteramos de que el Amic 55576 de setenta kilómetros con una órbita potencialmente inestable se dirige hacia la Tierra. Es posible "procesarlo" con un HAIV en tándem con una ojiva termonuclear, pero esto creará riesgos innecesarios. ¿Qué pasa si, al hacerlo, provocamos la pérdida de una de sus partes sueltas por el asteroide? Además, los cuerpos grandes de este tipo tienen satélites; ellos mismos no son tan pequeños. Una explosión cercana puede provocar un cambio brusco en la órbita del satélite, lo que puede llevar al cuerpo perturbado a cualquier lugar, y también a nuestro planeta.
Pongamos un ejemplo. La red de telescopios MASTER antes mencionada descubrió hace un año y medio el UR116 2014 a menos de 13 millones de kilómetros de la Tierra. Si se hubiera dirigido hacia el planeta incluso a una velocidad moderada de 17 kilómetros por segundo, y en menos de diez días, sus caminos se habrían cruzado. Con una velocidad de encuentro de 70 kilómetros por segundo, habría sido cuestión de días. Si una explosión termonuclear se desprende de una serie de escombros de un cuerpo de varios kilómetros, uno de ellos puede escaparse fácilmente de nuestra atención. Y cuando aparezca en el campo de visión de los telescopios a unos pocos millones de kilómetros de nosotros, será demasiado tarde para comenzar la producción de otro interceptor HAIV.
Ciertamente, con cuerpos grandes, de cuya colisión se conoce de antemano, se puede interactuar de forma más segura y sin una explosión. Entonces, el efecto Yarkovsky cambia constantemente la órbita de casi todos los asteroides, y sin el peligro de su dramática destrucción o pérdida de satélites. El efecto radica en el hecho de que la parte del asteroide calentada por el Sol cae inevitablemente en la zona nocturna apagada durante su rotación. Allí emite calor al espacio mediante radiación infrarroja. Los fotones de este último imparten un impulso al asteroide en la dirección opuesta.
Se cree que el efecto es fácil de usar para desviar grandes "asesinos de dinosaurios" de una peligrosa trayectoria de aproximación a la Tierra. Basta con enviar una pequeña sonda al asteroide que lleva un robot con un globo de pintura blanca. Al rociarlo sobre una superficie grande, puede lograr un cambio brusco en el efecto Yarkovsky que actúa sobre el cuerpo. Así, una superficie blanca, por ejemplo, emite fotones de forma menos activa, debilitando la fuerza del efecto y cambiando la dirección del movimiento del asteroide.
En cualquier caso, puede parecer que el efecto es demasiado pequeño para afectar a nada. Por ejemplo, para un asteroide Golevka con una masa de 210 millones de toneladas, es aproximadamente 0,3 Newtons. ¿Qué puede cambiar tal "fuerza" en relación con un cuerpo celeste? Curiosamente, durante muchos años el efecto será bastante grave. De 1991 a 2003, la trayectoria de Golevka se desvió de la calculada en 15 kilómetros a causa de ello.
Hay otras formas de sacar lentamente un cuerpo grande de una órbita peligrosa. En el asteroide, puede instalar una vela solar a partir de una película o lanzar una red de fibra de carbono sobre ella (ambas opciones fueron elaboradas por la NASA). En ambos casos, la presión leve de los rayos del sol sobre el cuerpo celeste aumentará, lo que significa que se moverá gradualmente en la dirección del Sol, evitando colisionar con nosotros.
Enviar una sonda con pintura, vela o red significaría una misión espacial de largo alcance que costaría mucho más que lanzar un HAIV en tándem. Pero esta opción es mucho más segura: no creará cambios impredecibles en la órbita de un gran asteroide disparado. En consecuencia, no amenazará la separación de grandes fragmentos de él, capaces de caer a la Tierra en el futuro.
Es fácil ver que tal defensa contra un gran asteroide tiene sus puntos débiles. Hoy en día, nadie tiene un cohete terminado con un robot pintor; se necesitarán muchos años para prepararlo para el vuelo. Además, a veces las sondas espaciales se rompen. Si el dispositivo "falla" en un cometa o asteroide distante, como el japonés Hayabusa en el asteroide Itokawa en 2005, es posible que simplemente no quede tiempo para un segundo intento de pintar a escala cósmica. ¿No hay métodos más confiables que excluyan el bombardeo termonuclear inseguro y el envío de sondas no siempre confiables? Los hay, pero de nuevo son increíblemente fantásticos y es incomprensible cuando es realizable.
En los países occidentales, la situación se ve agravada por el hecho de que ninguna administración planifica programas espaciales durante más de unos pocos años. Todos temen, con razón, que tras la transferencia del poder, la nueva administración cierre inmediatamente los costosos programas de sus predecesores. Así que no tiene sentido iniciarlos. En estados como la República Popular China, todo es formalmente mejor. Allí, el horizonte de planificación se proyecta hacia el futuro. Sin embargo, en la práctica, no tienen las capacidades tecnológicas (China) o financieras (Rusia) para implementar sistemas en tándem como HAIV o matrices láser orbitales como DE-STAR.
¿Y Estados Unidos? Y el año pasado, Estados Unidos decidió crear de forma independiente una defensa anti-meteoritos. ¡Pues claro! ¡Serán como el "Capitán América" para defender la Tierra del enemigo! Bueno, como en las películas de Hollywood, ¿recuerdas? El resultado será "nada", pero lo principal es declararse en voz alta.
Todo esto significa que los proyectos anteriores comenzarán su implementación solo después de una explosión de varios megatones de un cuerpo inadvertido sobre un área densamente poblada. Tal evento, que, en general, está destinado a suceder tarde o temprano, definitivamente causará víctimas humanas.
Solo después de eso podremos esperar con confianza las sanciones políticas para la construcción de sistemas de defensa anti-asteroides tanto en Occidente como, posiblemente, en Rusia.
Bueno, en el resultado neto, en todo caso, hemos terminado. ¿Correcto?
