Опасный космос: Астероиды способны разрушить целые страны, а микробы уже заселили Марс

Какие опасности грозят нам из космоса? Может ли прилететь астероид, подобный тому, что погубил динозавров? Фото: muratart/Shutterstock/Fotodom

Какие опасности грозят нам из космоса? Может ли прилететь астероид, подобный тому, что погубил динозавров? И что делать, если и правда прилетит?

Об этом в программе «Время науки» на Радио «Комсомольская правда» говорили радиожурналист Мария Баченина, академик РАН, научный руководитель Национального центра физики и математики (НЦФМ) Александр Сергеев и их гость - академик РАН, доктор физико-математических наук, научный руководитель Института астрономии РАН Борис Шустов, соавтор книги «Космические опасности и угрозы».

7 ОПАСНОСТЕЙ ИЗ КОСМОСА

«Есть ли жизнь на Марсе? Уже есть!»

1. Космический мусор - отработавшие свое спутники, детали космических кораблей, обломки ракет-носителей и т. д. Опасность столкновений с объектами космического мусора весьма серьезна, и если она будет усугубляться, человечеству может быть закрыта дорога в космос.

2. Космическая погода - вспышки на Солнце и связанные с ними магнитные бури опасны для техники и, возможно, для людей.

- Ученые пока не нашли убедительных доказательств влияния магнитных бурь на наше самочувствие, но я, честно говоря, думаю, что это «пока», - говорит Борис Шустов.

3. Астероидно-кометная опасность - угроза столкновения с крупным небесным телом (подробнее о ней - ниже).

4. Биологическая угроза.

- Микроорганизмы, которые попадают в космос, очень быстро меняют свои свойства. Обратное заражение - это действительно реальная угроза, - объясняет академик Шустов. - У некоторых космонавтов после возвращения на Землю трудно лечить, например, расстройство желудка. Потому что микроорганизмы за время космического путешествия стали устойчивыми к антибиотикам. Ну и прямое заражение земными организмами других тел Солнечной системы – тоже существенная проблема. Если меня кто-то спрашивает «есть ли жизнь на Марсе?», я всегда отвечаю – уже есть. Мы привезли. Мы не можем абсолютно стерилизовать космические аппараты, предельный уровень стерилизации – примерно 300 микроорганизмов на квадратный метр. Меньше никак. Потому что нужны либо очень высокие температуры, либо мощное гамма-излучение, а они разрушают сам прибор.

5. Проблема темного и спокойного неба.

Буквально в последние годы мировое сообщество (по крайней мере на уровне ООН) озаботилось (астрономы постарались) проблемой темного и спокойного, тихого неба (по английски – Dark and Quiet Sky). В чем суть проблемы?

- Сейчас на околоземных орбитах насчитывается около 10 тысяч спутников, через несколько лет ожидается, что их число вырастет до 100 тысяч (для сравнения: 10 лет назад вокруг планеты кружилось порядка 1 тысячи аппаратов). Такой рост усугубляет проблему космического мусора. Но эти мегасозвездия спутников еще и мешают в астрономических наблюдениях, создают паразитные следы на широкоформатных астрофотографиях. То есть по сути скрывают от нас информацию о космосе! - продолжает Борис Михайлович. - И еще отмечу общечеловеческую сторону темы. Есть страны, на территории которых люди никогда не видели настоящего звездного неба! Бенилюкс, например (Бельгия, Нидерланды и Люксембург. - Ред.). Там на ночном небе можно увидеть всего несколько звезд из-за светового загрязнения. Все это относится к проблеме темного (Dark) неба.

- А вот другая часть проблемы – спокойное (Quiet) небо - относится только к астрономам и к военным. Это проблема влияния радиопомех, создаваемых десятками тысяч космических передатчиков, - объясняет академик. - Вся планета покрыта пятнами их радиоизлучения. Потоки этого излучения для человека не страшны, слишком малы по энергетике. А для приборов, техники, особенно для астрономических инструментов, это важно. Многие исследования возможны только в радиоспокойных зонах, а их остается все меньше.

6. Астрофизические опасности.

Тут целый «букет»: гамма-вспышки, взрыв близкой сверхновой, попадание Солнечной системы в межзвездное пылевое облако и много чего еще. Это все реально, но лишь на очень большой шкале времени – миллионы и миллиарды лет. Ученым и любителям науки это интересно, многообразие объектов и процессов во Вселенной – важный предмет науки. И, конечно, эта тематика - богатый материал для научной фантастики. Но в практическом плане она не очень актуальна.

7. Военная угроза.

Риск потенциального использования космической техники и околоземного пространства в военных целях. Мы здесь ее не обсуждаем, но она может стать самой главной!

Научный руководитель, Национальный центр физики и математики (НЦФМ) Александр Сергеев

Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН. Перейти в Фотобанк КП

КОМЕТЫ ТОЖЕ СТАРЕЮТ

Борис Шустов:

- БОльшая часть людей знает, что помимо планет и спутников в Солнечной системе существуют и тела меньшего размера – кометы, астероиды и межпланетная пыль.

Раньше считалось, что комета – это твердое тело, состоящее из камешков, пыли и льда. При приближении к Солнцу лед начинает испаряться и образует выбросы пыли и газа. Так появляются кома и хвост кометы, красивое зрелище.

У кометы, что пролетала вокруг Солнца десятки, может даже сотни раз, весь поверхностный лед испарился, остались только камни и пыль. Эта смесь (реголит) плохо проводит тепло. И уже на глубину 10 метров тепловая волна не доходит, даже когда комета пролетает возле Солнца. Такие старые кометы - их называют уснувшие - похожи на астероиды. Только орбита у них немножко другая, вытянутая. Хотя и у астероидов тоже встречаются вытянутые орбиты. Так что разделение на кометы и астероиды сейчас не такое четкое, как было принято раньше.

Астероидами мы, астрономы, называем каменистые тела крупнее метра в диаметре (бывают и до тысячи километров!). А то, что меньше метра, но больше десятков микрон, называем метеороидами. Челябинское тело, например, – это астероид, а не метеороид.

Миллиарды астероидов летают в так называемом Главном поясе между Марсом и Юпитером.

ВСЕ РОЖДЕНО ИЗ ПРАХА, КАК В БИБЛИИ

Александр Сергеев:

- Почему именно там? А не между Юпитером и Сатурном?

Борис Шустов:

- Общепринятое мнение: на месте пояса астероидов Юпитер не позволил сформироваться еще одной планете из пыли и камней - сгустков протопланетного газопылевого диска. Ведь Земля тоже образовалась из мелких сгустков. А началось все вообще с пыли, то есть твердых частиц микронного и даже субмикронного размера. Я иногда цитирую Библию, знаменитое «все рождено из праха». Наши планеты действительно родились из пыли. Пыль слипалась, превращалась в камушки, гальку, из них формировались более крупные тела. Они притягивали вещество из исходного газопылевого диска, и самые крупные тела набирали больше всего (все как у людей). Конкурентная борьба привела к тому, что остались только самые крупные тела и немного строительной мелочи.

В Главном поясе астероиды могут крутится по круговой орбите миллиарды лет. Но часть из них - примерно одна тысячная или даже меньше – за несколько миллионов лет переходит на вытянутые орбиты. И такие тела могут попасть внутрь орбиты Земли и даже столкнуться с нашей планетой. Собственно, вот откуда берется астероидная опасность. Исследование ударных кратеров на Луне показывает, что в течение последних трех миллиардов лет темп бомбардировки телами более 50 метров Луны (и, соответственно, Земли) был постоянным. Естественно, что такая бомбардировка не прекратится в ближайшем будущем.

Крупные астероиды падают очень редко. Километровое тело ударяется о Землю примерно раз в миллион лет, Луна меньше и такие столкновения происходят еще реже. Кстати считается, что сама Луна образовалась как раз в результате сверхмощного столкновения Земли с огромным телом размером с Марс.

НА ГРАНИЦЕ С ДРУГИМИ ЗВЕЗДАМИ

Александр Сергеев:

- Есть еще где-то скопления астероидов?

Борис Шустов:

- Да. Пояс Койпера (это за орбитой Нептуна) - тоже резервуар астероидов, и их там даже больше, чем между Марсом и Юпитером. Просто оттуда они редко к нам прилетают. Если говорить о кометах, то крупный резервуар комет – Облако Оорта. Эта структура по размерам сравнима с расстояниями до ближайших звезд. Из таких дальних далей к нам (во внутреннюю Солнечную систему) в год прилетает несколько крупных комет.

Александр Сергеев:

- Фактически это межзвездное пространство?

Борис Шустов:

- Уже да. Облако Оорта – это граница гравитационного воздействия соседних с Солнцем звезд.

Александр Сергеев:

- То есть, фактически Облако Оорта – поставщик комет и в нашу Солнечную систему, и в соседние?

Борис Шустов:

- Совершенно верно. Сблизились две звезды – а такие вещи происходят – они друг на друга гравитационно действуют и начинают отрывать друг у друга что-то из окружающей их свиты малых тел. Что прежде всего отрывается? То, что слабо связано. Кометы в Облаке Оорта слабо связаны с Солнцем (потому что находятся очень далеко) и, в результате некоторые бывшие кометы Солнечной системы гуляют по межзвездному космосу. Недавно, помните, было открытие межзвездной кометы Борисова (в 2019 году. - Ред.)? Мы даже статью написали с Геннадием Борисовым на эту тему. И сделали в ООН доклад о том, что российский астроном открыл межзвездную комету. Это всего лишь второй известный межзвездный объект (совсем недавно, 1 июля, был открыт третий. - Ред.). Приятно, что открытие сделал российский астроном, а то СМИ обсуждают лишь зарубежные открытия!

Научный руководитель Института астрономии РАН Борис Шустов

Фото: Ольга ЮШКОВА.

ТУНГУСКА, ЧЕЛЯБИНСК И ДИНОЗАВРЫ

Александр Сергеев:

- Когда мы анализируем астероидную опасность, мы прежде всего работаем с известными нам объектами в поясе астероидов, траектории которых мы знаем и можем их рассчитать? Или наибольшую опасность представляет что-то новое? Выпрыгнуло - и лови его?

Борис Шустов:

- Вы очень важную тему затронули. Давайте начнем с выяснения - а какие тела опасны? И в чем опасность? Тело (астероид или комета) движется с огромной скоростью и несет огромную энергию. Это кинетическая энергия, которая выделяется при взаимодействии с атмосферой и поверхностью планеты. Происходит разовое, быстрое, точечное выделение огромной энергии. Взрыв фактически. Давайте оценим последствия от столкновения с телами различных размеров:

! Километровой астероид - это глобальная катастрофа, неважно, в какой части планеты он упадет. Такие прилетают раз в миллион лет.

! Тело диаметром 300 метров может уничтожить какую-нибудь небольшую европейскую страну. Тоже очень редкое явление.

! 50-метровое тело (Тунгусское событие) - подобные падают раз в 1000 лет. Может вызвать тотальное поражение мегаполиса.

! 20 метров – это то, что прилетело в Челябинске в 2013 году. Челябинское событие продемонстрировало, что нужно больше внимания обращать на мелкие тела. Тела такого размера падают раз в 40 - 50 лет. Со времени Челябинского события с Землей столкнулись еще три тела, каждое выделив энергию, превышающую энергию взрыва атомной бомбы над Хиросимой. Хорошо, что эти тела падали над пустынными районами океана.

! Тела размером 10 метров падают намного чаще – раз в 10 лет, но и они опасны. Выскакивают неожиданно, их обнаружить на дальних расстояниях невозможно.

Александр Сергеев:

- А губитель динозавров какого размера был?

Борис Шустов:

- Это так называемое Чиксулубское событие – упало 10-километровое тело, которое вызвало глобальную катастрофу. На полуострове Юкатан в Мексике остался кратер диаметром 180 километров. Но такое бывает раз в десятки миллионов лет.

Метеороиды метрового размера падают каждые две недели. Когда они входят в атмосферу, происходит нечто похожее на атмосферный взрыв, военные спутники его фиксируют. Они же всегда следят, а нет ли там испытаний оружия или еще чего-то. За 30 лет отмечена тысяча входов в атмосферу тел крупнее одного метра.

Александр Сергеев:

- Сколько массы они теряют, когда проникают через атмосферу?

Борис Шустов:

- Все зависит от размера. Если тело крупное, оно потеряет малую долю массы, и ему на атмосферу наплевать, честно говоря. Для 10-километрового тела атмосфера ничто. А для метрового, для пятиметрового тела атмосфера - мощная подушка. Они просто испаряются, разрушаются полностью. Челябинское тело было крупнее, 17 метров, 10 тысяч тонн массой. По некоторым оценкам более 90% тела испарилось или рассеялось. Самый большой его фрагмент, который нашли, - 600 кг.

Научный руководитель Института астрономии РАН Борис Шустов, ведущие программы "Время науки" Мария Баченина и Александр Сергеев (слева направо) в редакции "Комсомольской правды".

Фото: Ольга ЮШКОВА.

ОТКЛОНИТЬ ОРБИТУ ИЛИ ПРИМЕНИТЬ МОЩНОЕ ОРУЖИЕ

Мария Баченина:

- А методы борьбы с опасностью какие?

Борис Шустов:

- Есть два метода. Первый - интеллигентный. Нужно наблюдать и изучать астероиды и кометы. Выявить все опасные тела, прогнозировать их движение, оценивать вероятность столкновения с Землей. И в случае реальной опасности постараться заранее изменить орбиту этого тела. Это нужно делать за годы, десятилетия до возможного столкновения, а, может, еще раньше.

Надо посылать соответствующий аппарат к этому телу и воздействовать на него. На большом расстоянии достаточно малого воздействия. За десятки лет, пока он летит в нашу сторону, малое отклонение превратится в большое. Недавно был проведен эксперимент DART по изменению орбиты астероида - спутника более крупного астероида Диморф. Космический аппарат массой 600 килограммов врезался на скорости 6 км в секунду в спутник - чтобы понять эффективность такого метода отклонения. Есть некоторые фантастически интересные, но менее проработанные методы. Очень серьезно развивается лазерная тематика, эксперименты идут. И у нас в том числе. Например, в открытой печати была прекрасная статья наших коллег из Сарова: они моделировали воздействие лазерного пучка на имитатор малого космического тела.

А те астероиды, что уже прилетели к нам близко, поздно отклонять. Можно только принять меры к разрушению. Это очень деликатная тема, и в научном, и в технологическом, и в политическом плане. Разрушение означает применение мощных средств. А какие у нас самые мощные средства? Конечно, ядерные. Ядерное оружие в космосе - тема очень чувствительная.

Мария Баченина:

- Рассчитаны ли какие-то критические временные отрезки?

Борис Шустов:

- Самое главное – это вовремя обнаружить малые тела. Крупные потенциально опасные астероиды размером больше 700 метров мы знаем почти все. Знаем их орбиты, знаем, когда они могут столкнуться с Землей. До этого еще очень долго, радуйтесь жизни и забудьте про них. А вот декаметровые тела (например, такие как Тунгусское или Челябинское) мы заранее, скажем за неделю даже, обнаружить не в состоянии..

Александр Сергеев:

- А что предлагает наука?

Борис Шустов:

- Для относительно малых тел, меньше 50 метров, только один способ - заблаговременно обнаруживать и предупреждать о возможной угрозе столкновения. Для этого нужно создавать наблюдательную сеть. В этом направлении Российская академия наук пытается действовать. Есть предложение включить наблюдение за астероидами в проект «Млечный путь» - это рассматриваемая в Роскосмосе система информационного обеспечения безопасности космической деятельности, правда посвященная в бОльшей степени техногенной составляющей угроз. Но все идет с трудом. Потому что, к сожалению, у нас частенько бывает как в пословице - «гром не грянет – мужик не перекрестится». Это немного пессимистично. Но давайте вспомним более вдохновляющие строки из Гёте – «лишь тот достоин счастья и свободы, кто каждый день идет за них на бой».

СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ

Какой астероид может пробить насквозь Землю или сместить ее с орбиты