Стоит ли беспокоиться о падении астероида на Землю? Это неизбежно, но участь динозавров нам точно не грозит
Динозавры исчезли с лица Земли из-за падения астероида. Это регулярно заставляет людей задаваться вопросом: может ли грозить современному человечеству аналогичная глобальная катастрофа?
Палеонтологическая и геологическая летописи планеты показывают, что падения крупных космических тел подчиняются строгой математической вероятности. Шестьдесят шесть миллионов лет назад Земля столкнулась с объектом диаметром не менее десяти километров. Удар такой силы провоцирует мгновенные разрушения континентального масштаба: возникают мегацунами, в атмосферу выбрасывается гигантский объем пыли и пепла, начинаются глобальные пожары, а небо на долгие годы скрывается от солнечного света. Изучение земных кратеров показывает, что астероиды подобного размера врезаются в нашу планету примерно один раз в шестьдесят миллионов лет.
Для объектов меньшего размера статистика еще более плотная. Астероиды диаметром около одного километра сталкиваются с Землей в среднем раз в миллион лет. Последний такой подтвержденный инцидент произошел около девятисот тысяч лет назад. При простом сложении этих цифр возникает ощущение неминуемой угрозы. Кажется, что сроки вот-вот уже подходят, и катастрофа может произойти в любой момент.
Однако у современного человека есть сильное преимущество перед вымершими рептилиями: мы обладаем технологиями для наблюдения за космосом, сбора данных и точного прогнозирования траекторий небесных тел.
Пределы астрономического наблюдения и точность расчетов
Сегодня астрономы по всему миру непрерывно отслеживают орбиты тысяч околоземных объектов. Данные этих наблюдений обнадеживают: из всего массива известных нам космических камней лишь около тридцати пяти имеют вероятность столкновения с Землей выше, чем один шанс из миллиона в перспективе ближайших ста лет. Более того, диаметр почти всех этих объектов не превышает ста метров. Вероятность того, что в течение нашей жизни произойдет апокалиптическое столкновение, практически равна нулю.
Тем не менее, в новостях регулярно появляются сообщения о том, что очередной астероид пролетел в опасной близости от Земли, и ученые заметили его лишь в последний момент. Чтобы понять, почему так происходит, нужно разобраться в том, как именно наука оценивает полноту своих данных.
Астрономы не просто ищут астероиды в случайном порядке. Они используют математическую модель, которая включает три основных параметра: количество уже обнаруженных объектов, общий объем просканированного космического пространства и технические ограничения существующих телескопов. Эта формула позволяет специалистам рассчитать, какую долю потенциально опасных объектов они уже нашли, а какая часть все еще скрывается в темноте Солнечной системы.
Результаты этих расчетов говорят, что на сегодняшний день астрономы обнаружили сто процентов всех околоземных астероидов диаметром десять километров и больше. Ученые точно знают орбиту каждого такого гиганта. Ни один из них не пересекает траекторию движения Земли. Это означает, что повторение судьбы динозавров полностью исключено.
Для километровых астероидов статистика также находится на высоком уровне. Человечество обнаружило около восьмидесяти процентов таких объектов. Шанс того, что километровая глыба внезапно появится из ниоткуда, крайне мал.
Объекты диаметром менее ста метров, в свою очередь, не представляют глобальной опасности. Большинство из них просто сгорает в плотных слоях атмосферы, не достигая поверхности. Если же фрагменты долетают до земли, разрушения носят строго локальный характер. Примером может служить падение Челябинского метеорита в 2013 году. Его изначальный диаметр составлял около двадцати метров: он выбил стекла в зданиях ударной волной, но не нанес критического ущерба инфраструктуре.
Проблема стометровых объектов
Настоящий пробел в нашей планетарной обороне находится в диапазоне объектов размером около ста метров. Специалисты часто называют такие астероиды способными уничтожить город. Именно они представляют наибольшую практическую сложность для систем наблюдения. По текущим оценкам, астрономы зафиксировали менее половины от общего числа таких объектов. Если и есть смысл опасаться угрозы из космоса, то речь должна идти именно об этой категории.
Проблема кроется в физике наблюдений. Большинство оптических телескопов работает по принципу улавливания света, отраженного от поверхности объекта. Астероиды представляют собой куски темной породы, которые очень плохо отражают солнечный свет. На фоне черного космического пространства стометровый темный камень остается практически невидимым для традиционной оптики до тех пор, пока не подойдет к Земле вплотную.
Для решения этой задачи необходимо изменить сам принцип поиска. В следующем году планируется запуск нового специализированного космического телескопа под названием NEO Surveyor. Его главное отличие от предшественников заключается в использовании инфракрасных сенсоров.
Даже самый темный камень в космосе нагревается под воздействием солнечных лучей. Инфракрасные камеры телескопа будут фиксировать не отраженный свет, а собственное тепловое излучение астероида. На экране таких сенсоров теплый объект будет ярко светиться на фоне ледяного космического вакуума. Внедрение этой технологии должно ощутимо ускорить процесс обнаружения оставшейся половины стометровых объектов.
Технология прямого вмешательства
Выявление опасного астероида — это только первый шаг. Настоящий прорыв заключается в том, что человечество перешло от простого наблюдения к активной защите.
В 2022 году аэрокосмическое агентство NASA успешно завершило миссию DART (Double Asteroid Redirection Test). Инженеры поставили перед собой цель проверить, возможно ли искусственно изменить орбиту космического тела. В ходе эксперимента беспилотный космический аппарат на огромной скорости целенаправленно врезался в небольшой астероид.
Результаты миссии доказали состоятельность метода кинетического удара. Для защиты планеты не требуется применять ядерное оружие или взрывать астероид на части, как это показывают в кино. Достаточно лишь времени. Если системы наблюдения обнаружат стометровый объект за несколько лет до его предполагаемого столкновения с Землей, инженеры смогут отправить к нему зонд-перехватчик.
Точечный удар аппарата передаст астероиду дополнительный импульс. Этого минимального изменения скорости и направления движения будет достаточно. За те миллионы километров, которые объекту предстоит пролететь до орбиты Земли, начальное смещение увеличится до огромных масштабов, и астероид пройдет на безопасном расстоянии от нашей планеты.
География столкновения и ликвидация последствий
Необходимо рассмотреть и наихудший сценарий: что произойдет, если телескопы не заметят стометровый объект заранее, времени на запуск зонда не останется, и столкновение станет неизбежным.
Даже в этом случае статистика играет на стороне человечества. Наша планета обладает огромной площадью, при этом люди занимают лишь малую ее часть. По данным Всемирного экономического форума, человеческая инфраструктура модифицировала менее пятнадцати процентов площади суши. Если учитывать мировой океан, который покрывает более семидесяти процентов планеты, то доля обжитой поверхности сокращается до 4,3 процента. С математической точки зрения, любой падающий объект почти гарантированно рухнет в океан, упадет в безлюдной пустыне или разобьется в ледяных пустошах Антарктиды.
Если же расчеты покажут, что астероид движется прямо на густонаселенный регион, ситуация перейдет в разряд классических стихийных бедствий. Однако здесь есть принципиальное отличие от землетрясений или извержений вулканов: падение астероида абсолютно предсказуемо.
Компьютерные алгоритмы позволят вычислить точное время и место удара с погрешностью до нескольких километров за недели или месяцы до самого события. Власти получат точный график, позволяющий запустить стандартные протоколы реагирования на чрезвычайные ситуации. Потребуется полная эвакуация населения из зоны поражения, остановка опасных производств, укрепление критически важной инфраструктуры и организация временных убежищ.
Инвестиции в системы раннего оповещения и улучшение логистики экстренных служб — это самый рациональный способ подготовиться к космической угрозе. Тем более, что эти же механизмы используются для спасения людей при куда более частых и реальных катастрофах: ураганах, наводнениях и техногенных авариях.
Столкновение Земли с новыми космическими телами — это физическая неизбежность. Но это перспектива далекого будущего. Современные технологии лишили этот процесс элемента неконтролируемого фатума. Угроза полного уничтожения цивилизации сведена к нулю, а локальные риски решаются методами точной инженерии и грамотной логистики. Тревога по поводу падающих с неба камней больше не имеет под собой рациональных оснований. Эту работу можно смело делегировать астрономам и их приборам.