На Хэллоуин астероид примерно 600 метров диаметром просвистел в нескольких сотнях тысяч километров от Земли — никто даже и не чихнул. На 8 марта космос подарит Земле другой астероид, который пролетит намного ближе, но и будет гораздо меньше. Ну и что? Однако реальность такова, что наблюдатели на Земле порой замечают камешек, который мог бы уничтожить жизнь на континенте, всего за три недели до возможного столкновения.

Вопрос из трех слов. Как. Спасти. Людей.

Нежный взрыв

«Армагеддон» — плохая модель для спасения Земли, но ядерные взрывы могут быть весьма полезны.

Мы считаем себя современной цивилизацией, запускаем ракеты и носим карманные компьютеры, которые позволяют нам обмениваться информацией через полмира. Но когда дело доходит до обнаружения и отражения астероидов, мы ничем не уступаем нашим предкам, которые вышли из Африки 200 000 лет назад. Мы посмотрим в космос, увидим яркое пятно и, если не повезет, просто умрем. Разве что успеем статус в социальной сети сменить.

Однако, в отличие от наших предков, мы располагаем технологиями, которые позволяют предотвратить подобную катастрофу. Всего за 1 миллиард долларов мы могли бы построить инфракрасный космический телескоп, который найдет все астероиды, угрожающие Земле, и затем отправили бы миссию с демонстрацией наших возможностей по их отражению. NASA, по сути, могло бы профинансировать такую миссию всего за 1% своего годового бюджета в ближайшие пять лет. Цена безопасности планеты, как выясняется, не так уж и высока.

Но у NASA и широкой общественности другие приоритеты, считает астронавт «Аполлона-9» Расти Швайкарт: «Вопрос выживания, который, казалось бы, должен иметь высочайший приоритет у народа, находится не то что не в начале списка приоритетов, но даже и не в конце, — говорит он. — Это интересный философский вопрос, если задуматься о нем на минуточку».

Никаких телескопов

В прошлом году Швайкарт и Эд Лу, другой астронавт, прибыли в Хьюстон, чтобы обсудить угрозу астероидов на встрече выпускников Массачусетского технологического института. Швайкарт сам был его выпускником. Они также запланировали посетить космический центр им. Джонсона на следующее утро в рамках длительного исследования астронавтов.

Лу и Швайкарт были в числе основателей B612 Foundation более 14 лет назад. Его простой целью была защита Земли от столкновений с астероидами. Никто раньше не занимался этой проблемой. У NASA нет задачи бороться с угрозами, поэтому NASA не занималось отловом астероидов.

Сначала задачу группы приветствовали — в 2005 году Конгресс принял закон, требующий от NASA идентифицировать 90% астероидов размером 140 метров или больше, которые могут нести угрозу для Земли, к 2020 году. Но деньги NASA на это не выделили. Все ушло на программу Constellation, которую закрыли в 2010 году, потратив на нее больше 9 миллиардов долларов. Между тем, NASA нашло лишь 10% астероидов, которые должно было.

Раздосадованный этим, фонд B612 Foundation в 2012 году объявил о планах строить собственный космический телескоп — Sentinel (Страж) — для поиска астероидов, который могут угрожать Земле. Вышло бы это в 450 миллионов долларов. Но собрать столько денег не получилось. Выяснилось, что это слишком много. В конце 2015 года NASA разорвало соглашение с фондом, согласно которому этот космический телескоп использовал бы сеть дальней связи агентства. NASA сказало, что фонд не преодолел ключевые вехи.

Оказалось, что Лу и Швайкарт не особо расстроились после решения NASA. Они были более-менее довольны прогрессом, достигнутым в этой области. Хотя Sentinel застрял в положении между, другие усилия должны принести плоды в ближайшее десятилетие.

Не будем о шансах

Реальность такова, что только если мы окажемся крайне невезучими, нам стоит переживать об астероидах. Вероятнее всего, люди будут ждать 10, 100 или 10 000 лет, чтобы столкнуться с реальной угрозой. За всю историю не было ни одной смерти, вызванной ударом астероида. Падения крупных астероидов маловероятны.

Космический мусор падает на Землю ежедневно. Десятки тонн крошечных пылинок и камешков пролетают через верхние слои атмосферы на скорости в 10-100 раз превышающей скорость ружейной пули. Сталкиваясь с атмосферой, эти метеориты нагреваются, светятся и испаряются. Беспокоиться стоит, конечно, о крупных объектах. Самый знаменитый метеороид в истории Земли — это Тунгусский метеорит, который высвободил порядка 10 мегатонн тротилового экивалента, взорвавшись в 5 километрах над Землей. Если бы такой удар случился над населенной зоной, он мог бы уничтожить крупный столичный район.

Такие события происходят каждые пару сотен лет, по оценкам ученых. Больше всего беспокойства вызывают астероиды размером в 100 или больше метров, их удары эквивалентны 100-мегатонным взрывам. Они могут привести к абсолютным разрушениям в национальных масштабах. Падают они примерно раз в каждые 10 000 лет. Другими словами, есть шанс в 1%, что такое падение будет в следующем веке.

Это уже не нулевая вероятность, но и не серьезная опасность. Кратер Чиксулуб, образованный астероидом примерно в 10 километров шириной, появился в Мексике 65 миллионов лет назад. Случись такое событие сейчас, оно бы уничтожило человеческую цивилизацию. И Чиксулуб действительно считается виновником гибели нелетающих динозавров.

Энергия такого астероида настолько велика, что поражает воображение. По оценкам, гора Пинатубо на Филиппинах, ставшая местом второго по величине извержения вулкана 20 века в 1991 году, подняла в атмосферу порядка 5 кубических километров пыли и камня.

В отличие от этого вулкана, кратер Чиксулуб больше на 100 километров в поперечнике и в среднем на 20 километров глубже. Он должен был поднять около 500 000 кубических километров камня в атмосферу. Миллионы камней повторно вошли бы в атмосферу, затмив небеса и вскипятив температуру поверхности. Считается, что примерно метр мировых океанов был вскипячен в процессе удара. Представьте себе термодинамику всего этого.

Едва ли такое случится сегодня или завтра или даже в этом тысячелетии. Реальный вопрос в том, как долго предположительно рациональные виды собираются играть в кости с судьбой.

Повод для оптимизма

Лу и Швайкарт оптимистичны по ряду причин. Во-первых, проект Large Synoptic Survey Telescope (LSST), при поддержке Национального научного фонда, продвигается в Чили. Уже заложили фундамент для 8,4-метрового оптического телескопа, который будет иметь возможность записывать все видимое небо дважды в неделю.

Эта сила быстрого сканирования, в сочетании с мощной системой анализа данных, позволит новому телескопу обнаруживать небольшие изменения в яркости и выявлять все, от далеких скоплений галактик до околоземных астероидов. «Этот телескоп должен найти огромное число астероидов, намного больше других телескопов, которые существуют в настоящее время на земле», говорит Лу.

Вторая причина для оптимизма в том, что NASA наконец-то занялось космическим телескопом, который будет искать и каталогизировать большинство астероидов возле Земли, которые однажды могут ударить планету. В прошлом году космическое агентство выбрало проект NEOCam, космический инфракрасный телескоп, в качестве одного из пяти финалистов для полного финансирования в рамках программы Discovery. NASA выберет один-два предложения в этом сентябре, чтобы двигаться дальше.

После одобрения NEOCam может начать работу уже в 2021 году, говорит Эми Майнцер, главный исследователь миссии. Достигнув за пять лет наблюдательной точки L1, гравитационно стабильного места между Землей и Солнцем, NEOCam сможет найти две трети астероидов в 140 метров или больше, которые потенциально могут угрожать Земле. «Это обеспечит наземные телескопы большими объемами данных», говорит Майнцер.

Также она добавляет, что эта миссия продолжает миссию WISE NASA, исследующую все небо в инфракрасном диапазоне. Астероиды возле Земли на самом деле довольно теплые, порядка 30 градусов по Цельсию, и переизлучают солнечную энергию в 10-мкм области спектра. В то время как WISE настраивали для поиска более холодных астероидов в поясе астероидов, NEOCam будет специализироваться на поиске астероидов в регионе между Землей и Солнцем.

И все же этого недостаточно, чтобы найти угрожающие нам астероиды. Любые обнаруженные крупные астероиды, которые угрожают Земле столкновением, нужно отбить. Одну идею предложил Лу и другой астронавт, Стэн Лав, и она состоит в том, чтобы направить к опасному астероиду космический аппарат и оттянуть его подальше. Этот «гравитационный буксир» потребует несколько лет работы.

Другой вариант — кинетический ударник, который отразит летящий к нам астероид. Европейское космическое агентство предлагало такую концепцию: миссию Asteroid Impact & Deflection Assessment, которая получила предварительное финансирование. По плану миссии, Европа запустит наблюдательный космический аппарат в 2020 году, который долетит до Дидимоса, бинарного астероида, который не проходит через путь Земли. Европейский космический аппарат зависнет на орбите и будет изучать крупный астероид, диаметр которого примерно 800 метров. Затем прибудет космический аппарат NASA и поразит небольшой астероид, шириной в 150 метров, с 300-килограммовым грузом на скорости в 6,25 км/с. Европейский космический аппарат измерит силу столкновения и последующие эффекты.

Роль NASA

Внимание, вопрос: как в это все вписывается NASA? Собирается ли агентство отправлять миссию перехвата астероида? И где обещанные Конгрессу 90% крупных, угрожающих Земле астероидов? Чтобы найти ответ на этот вопрос, корреспондент Ars Technica связался с Линдли Джонсон — министром планетарной обороны США (звучит, не так ли?).

Первое, что рассказал Джонсон: космическое агентство действительно заботится о планете и следит за астероидами. Это очень важная миссия для агентства. Именно поэтому NASA официально создало Бюро координации планетарной обороны в январе.

Новое бюро планетарной обороны должно стать ответом на прежнюю критику в адрес попыток NASA справиться с астероидами. В 2014 году генеральный инспектор NASA Пол Мартин представил доклад с критикой действий NASA по выявлению околоземных угроз и их смягчению. «Мы полагаем, что программа астероидов могла бы быть более эффективной и прозрачной, если бы ее организовали и провели в соответствии с обычными требованиями к исследовательским программам NASA», писал он.

Под руководством Джонсона, программа планетарной защиты будет играть ведущую роль в обнаружении и отслеживании потенциально опасных астероидов. Объем затрат NASA на планетарную защиту в этом году, 50 миллионов долларов, увеличился в 10 раз с тех пор, как президент Обама вступил в должность.

С точки зрения Лу, то, что NASA вкладывает больше ресурсов в поиск астероидов и методы их отклонения, хорошо. Но многое будет зависеть от того, как конкретно NASA будет проводить свою работу по выполнению плана.

Джонсон говорит, NASA делает все возможное, чтобы идентифицировать опасные астероиды с инструментами, которые имеются у агентства, и признает, что NASA не уложится в срок, обозначенный Конгрессом — к 2020 году. Выявление всех опасных астероидов с нынешними темпами займет 30-40 лет. LSST мог бы ускорить процесс, как и NEOCam.

Что касается фонда B612, Джонсон отдает должное Лу и Швайкарту в повышении осведомленности об угрозах астероидов Земле. Но добавляет, что этот фонд слегка замедлился, когда решил финансировать миссию Sentinel за счет частного сбора средств.

Будущее B612

Проект Sentinel не мертв, но пребывает в режиме ожидания до принятия NASA окончательного решения по NEOCam. Какая цель B612? «Впереди много работы», — говорит Лу. Если предположить, что LSST будет построен, даже без NEOCam, NASA буквально затопят данные. В списке риска NASA сейчас несколько сотен объектов. Большинство их относительно малые, а орбиты недостаточно хорошо известны, чтобы определить уровень угрозы для Земле. Со временем, впрочем, астероиды из группы риска будут убирать и добавлять. Когда LSST приступит к работе в ближайшие пять лет, этот список начнет быстро расти и увеличится, как полагают, в 50 раз.

«Если вы спросите себя, что мы собираемся увидеть в этом списке, то ответом будет множество астероидов с весьма высокой вероятностью столкновения с Землей, — говорит Лу. — Высокая вероятность будет, поскольку они приближаются».

Вместе с этим в публике может быть посеян страх. Лу и Швайкарт предполагали, что данные B612 будут открытыми и прозрачными. «Если ученые со всего мира захотят взглянуть на сырые данные, они смогут это сделать», говорит Лу.

Основатели фонда считают, что основным приоритетом B612 будет оставаться обеспечения планетарной защиты и сбор средств на это. Аэрокосмическая отрасль, говорят они, должна скорее заняться долгосрочными проектами вроде космического аппарата «Орион» и ракетой Space Launch System. Прежде чем люди полетят на «Орионе», например, NASA потратит более 20 миллиардов долларов за 20 лет на капсулу, которая сможет долететь до Луны и обратно. Большая часть этих денег отойдет Lockheed Martin и другим подрядчикам.

«Аэрокосмическая отрасль скорее будет делать «Орион», чем что-то вроде этого», — говорит Швайкарт. Но подумайте вот о чем: NASA могло бы профинансировать 4,5 процента стоимости разработки «Ориона» или же обеспечить планете полную защиту от глобальной катастрофы на ближайшие 5-10 лет. Что должно делать NASA?

Впрочем, когда это волновало людей? На конфеты для празднования прошлого Хэллоуина жители США потратили 2,1 миллиарда долларов — этого более чем достаточно, чтобы спасти планету и продолжить строительство капсулы «Орион».

По материалам Ars Technica