La caduta sulla Terra di un asteroide è uno degli scenari di base dell'Apocalisse utilizzati nella fantascienza. Per evitare che le fantasie diventino realtà, l'umanità si è preparata in anticipo a proteggersi da una tale minaccia e alcuni metodi di protezione sono già stati elaborati in pratica. È interessante che gli approcci degli scienziati degli Stati Uniti e della Federazione Russa in questa materia abbiano le loro differenze.
Oggi, 8 marzo 2016, a una distanza di circa 22.000 chilometri dalla Terra (14.000 chilometri sotto l'orbita dei satelliti geostazionari), passerà un asteroide 2013 TX68 con un diametro compreso tra 25 e 50 metri. Ha un'orbita irregolare e poco prevedibile. Successivamente, arriverà sulla Terra nel 2017, e poi nel 2046 e nel 2097. La probabilità che questo asteroide cada sulla Terra è incredibilmente piccola, ma se lo fa, l'onda d'urto sarà due volte più potente di quella prodotta dall'esplosione del meteorite di Chelyabinsk nel 2013.
Quindi, 2013 TX68 non rappresenta un pericolo particolare, ma la minaccia di asteroidi per il nostro pianeta non si limita a questo "ciottolo" relativamente piccolo. Nel 1998, il Congresso degli Stati Uniti ha incaricato la NASA di rilevare tutti gli asteroidi vicini alla Terra e in grado di minacciarla di dimensioni fino a un chilometro di diametro. Secondo la classificazione della NASA, tutti i piccoli corpi, comprese le comete, che si avvicinano al Sole a una distanza pari ad almeno 1/3 di un'unità astronomica (UA) rientrano nella categoria "vicino". Ricordiamo che a.u. È la distanza dalla Terra al Sole, 150 milioni di chilometri. In altre parole, affinché il "visitatore" non susciti preoccupazione tra i terrestri, la distanza tra lui e l'orbita circumsolare del nostro pianeta deve essere di almeno 50 milioni di chilometri.
Nel 2008, la NASA aveva generalmente rispettato questo mandato, trovando 980 di questi detriti volanti. Il 95% di loro aveva traiettorie precise. Nessuno di questi asteroidi rappresenta una minaccia per il prossimo futuro. Ma allo stesso tempo, la NASA, sulla base dei risultati delle osservazioni ottenute utilizzando il telescopio spaziale WISE, è giunta alla conclusione che almeno 4.700 asteroidi con una dimensione di almeno 100 metri passano periodicamente dal nostro pianeta. Gli scienziati sono stati in grado di trovarne solo il 30%. E, ahimè, gli astronomi sono riusciti a trovare solo l'1% degli asteroidi di 40 metri che "camminano" periodicamente vicino alla Terra.
In totale, come credono gli scienziati, fino a 1 milione di asteroidi vicini alla Terra "vagano" nel Sistema Solare, di cui solo 9600 sono stati rilevati in modo affidabile. dal nostro pianeta (che dista circa 20 distanze Terra-Luna, cioè 7,5 milioni di chilometri), rientra automaticamente nella categoria degli "oggetti potenzialmente pericolosi" secondo la classificazione della NASA. L'Agenzia aerospaziale americana ha attualmente circa 1.600 di queste unità.
Quanto è grande il pericolo
La probabilità che un grande "detrito" celeste cada sulla Terra è molto piccola. Si ritiene che asteroidi fino a 30 metri di diametro dovrebbero bruciare in densi strati dell'atmosfera nel loro cammino verso la superficie del pianeta, o almeno collassare in piccoli frammenti.
Naturalmente, molto dipenderà dal materiale con cui è "fatto" il vagabondo spaziale. Se è una "palla di neve" (un frammento di cometa, costituito da ghiaccio inframmezzato da pietre, terra, ferro), allora anche con una grande massa e dimensioni, è probabile che "scappi" come il meteorite di Tunguska da qualche parte nell'aria. Ma se un meteorite è costituito da pietre, ferro o una miscela ferro-pietra, anche con dimensioni e massa inferiori a quelle di una "palla di neve", avrà maggiori possibilità di raggiungere la Terra.
Per quanto riguarda i corpi celesti fino a 50 metri di diametro, come credono gli scienziati, "visitano" il nostro pianeta non più di una volta ogni 700-800 anni, e se parliamo di "ospiti" non invitati di 100 metri, ecco la frequenza di “visite” per 3000 anni o più. Tuttavia, il frammento di 100 metri è garantito per firmare un verdetto per una metropoli come New York, Mosca o Tokyo. Detriti da 1 chilometro di dimensione (una catastrofe garantita su scala regionale, che si avvicina a quella globale) e più cadono sulla Terra non più di una volta ogni diversi milioni di anni, e persino giganti di 5 chilometri o più di dimensioni - una volta ogni diverse decine di milioni di anni.
Buone notizie in questo senso sono state riportate dalla risorsa Internet Universetoday.com. Scienziati delle università delle Hawaii e di Helsinki, osservando a lungo gli asteroidi e stimando il loro numero, sono giunti a una conclusione interessante e confortante per i terrestri: "detriti" celesti che trascorrono abbastanza tempo vicino al Sole (a una distanza di almeno 10 diametri solari) sarà distrutto dal nostro luminare.
È vero, relativamente di recente, gli scienziati hanno iniziato a parlare del pericolo rappresentato dai cosiddetti "centauri" - comete giganti, la cui dimensione raggiunge i 100 chilometri di diametro. Attraversano le orbite di Giove, Saturno, Urano e Nettuno, hanno traiettorie estremamente imprevedibili e possono essere diretti verso il nostro pianeta dal campo gravitazionale di uno di questi pianeti giganti.
Uomo avvisato mezzo salvato
L'umanità dispone già di tecnologie per la protezione dal pericolo asteroide-cometa. Ma saranno efficaci solo se il frammento celeste che minaccia la Terra viene rilevato in anticipo.
La NASA ha un "Programma per la ricerca di oggetti vicini alla Terra" (chiamato anche Spaceguard, che si traduce come "guardiano dello spazio"), che utilizza tutti i mezzi di osservazione spaziale a disposizione dell'agenzia. E nel 2013, il veicolo di lancio indiano PSLV ha lanciato nell'orbita polare vicina alla Terra il primo telescopio spaziale progettato e costruito in Canada, il cui compito è monitorare lo spazio. È stato chiamato NEOSSat - Near-Earth Object Surveillance Satellite, che si traduce come "Satellite per tracciare oggetti vicini alla Terra". Si prevede che nel 2016-2017 un altro "occhio" spaziale, chiamato Sentinel, creato dall'organizzazione non governativa B612, con sede negli Stati Uniti, sarà lanciato in orbita.
Lavora nel campo della sorveglianza spaziale e della Russia. Quasi subito dopo la caduta del meteorite di Chelyabinsk nel febbraio 2013, i dipendenti dell'Istituto di Astronomia dell'Accademia Russa delle Scienze hanno proposto di creare un "sistema russo per contrastare le minacce spaziali". Questo sistema rappresenterebbe solo un complesso di mezzi per osservare lo spazio. Il suo valore dichiarato era di 58 miliardi di rubli.
E di recente si è saputo che l'Istituto centrale di ricerca scientifica di ingegneria meccanica (TsNIIMash), nell'ambito del nuovo programma spaziale federale fino al 2025, prevede di creare un centro di allerta sulle minacce spaziali in termini di pericolo di asteroidi-comete. Il concetto del complesso "Nebosvod-S" presume di posizionare due satelliti di osservazione in orbita geostazionaria e altri due - nell'orbita della rivoluzione della Terra attorno al Sole.
Secondo gli specialisti di TsNIIMash, questi dispositivi possono diventare una "barriera spaziale" attraverso la quale praticamente nessun asteroide pericoloso con dimensioni di diverse decine di metri volerà inosservato. "Questo concetto non ha analoghi e può diventare il più efficace per rilevare corpi celesti pericolosi con un tempo di attesa fino a 30 giorni o più prima che entrino nell'atmosfera terrestre", ha osservato il servizio stampa di TsNIIMash.
Secondo un rappresentante di questo servizio, l'istituto ha partecipato nel 2012-2015 al progetto internazionale NEOShield. Come parte del progetto, alla Russia è stato chiesto di sviluppare un sistema per deviare gli asteroidi che potrebbero minacciare la Terra usando esplosioni nucleari nello spazio. Anche in questo ambito è stata delineata la cooperazione tra Russia e Stati Uniti. Il 16 settembre 2013 a Vienna, il Direttore Generale della Rosatom Sergei Kiriyenko e il Segretario per l'Energia degli Stati Uniti Ernst Moniz hanno firmato un accordo tra la Federazione Russa e gli Stati Uniti sulla cooperazione nella ricerca scientifica e nello sviluppo nel pericolo nucleare. Sfortunatamente, il forte aggravamento delle relazioni russo-americane iniziato nel 2014 ha effettivamente posto fine a tale interazione.
Spingi via o fai esplodere
La tecnologia a disposizione dell'umanità fornisce due modi principali per difendersi dagli asteroidi. Il primo può essere utilizzato se il pericolo viene rilevato in anticipo. Il compito è dirigere una navicella spaziale (SC) verso i detriti celesti, che saranno fissati sulla sua superficie, accendere i motori e allontanare il "visitatore" dalla traiettoria che porta alla collisione con la Terra. Concettualmente, questo metodo è già stato testato in pratica tre volte.
Nel 2001, la navicella spaziale americana "Shoemaker" è atterrata sull'asteroide Eros e nel 2005 la sonda giapponese "Hayabusa" non solo è affondata sulla superficie dell'asteroide Itokawa, ma ha anche prelevato campioni della sua sostanza, dopo di che è tornata in sicurezza sulla Terra nel giugno 2010. La staffetta è stata continuata dalla navicella spaziale europea "Fila", che è atterrata sulla cometa 67R Churyumov-Gerasimenko nel novembre 2014. Immaginiamo ora che al posto di queste astronavi vengano inviati dei rimorchiatori a questi corpi celesti, il cui scopo non sarebbe quello di studiare questi oggetti, ma di cambiare la traiettoria del loro movimento. Quindi tutto ciò che dovevano fare era prendere un asteroide o una cometa e accendere i loro sistemi di propulsione.
Ma cosa fare in una situazione se un corpo celeste pericoloso viene scoperto troppo tardi? C'è solo un modo per farlo esplodere. Anche questo metodo è stato testato nella pratica. Nel 2005, la NASA ha speronato con successo la cometa 9P / Tempel con il veicolo spaziale Penetrating Impact per eseguire l'analisi spettrale della materia cometaria. Supponiamo ora che al posto di un ariete venga usata una testata nucleare. Questo è esattamente ciò che gli scienziati russi propongono di fare colpendo l'asteroide Apophis con ICBM modernizzati, che si avvicineranno alla Terra nel 2036. A proposito, nel 2010 Roskosmos aveva già pianificato di utilizzare Apophis come banco di prova per un rimorchiatore spaziale, che avrebbe dovuto mettere da parte il "ciottolo", ma questi piani sono rimasti insoddisfatti.
C'è, tuttavia, una circostanza che dà agli esperti motivo di essere scettici sull'uso di una carica nucleare per distruggere un asteroide. Questa è l'assenza di un fattore dannoso così importante di un'esplosione nucleare come un'onda aerea, che ridurrà significativamente l'efficacia dell'uso di una mina atomica contro un asteroide / cometa.
Per evitare che la carica nucleare perda il suo potere distruttivo, gli esperti hanno deciso di utilizzare un doppio attacco. Il colpo sarà l'Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV) attualmente in fase di sviluppo presso la NASA. E questo veicolo spaziale lo farà nel modo seguente: prima entrerà nel "tratto di casa" che porta all'asteroide. Dopodiché, qualcosa come un ariete si separerà dall'astronave principale, che colpirà per primo l'asteroide. Sul "ciottolo" si forma un cratere, nel quale "striderà" la navicella spaziale principale con una carica nucleare. Pertanto, grazie al cratere, l'esplosione non avverrà in superficie, ma già all'interno dell'asteroide. I calcoli mostrano che una bomba da 300 chilotoni fatta esplodere a soli tre metri sotto la superficie di un corpo solido aumenta il suo potere distruttivo di almeno 20 volte, trasformandosi così in una carica nucleare di 6 megatoni.
La NASA ha già concesso sovvenzioni a diverse università statunitensi per sviluppare un prototipo di tale "intercettore".
Il principale "guru" americano nella lotta contro il rischio di asteroidi con le testate nucleari è il fisico e sviluppatore di armi nucleari del Livermore National Laboratory, David Dearborn. Attualmente sta lavorando con i suoi colleghi in massima allerta per la testata W-87. La sua capacità è di 375 kilotoni. È circa un terzo della potenza della testata più distruttiva attualmente in servizio negli Stati Uniti, ma 29 volte più potente della bomba caduta su Hiroshima.
La NASA ha pubblicato la computer grafica della cattura di un asteroide nello spazio e del suo reindirizzamento nell'orbita terrestre bassa. La "cattura" dell'asteroide è prevista per scopi scientifici. Per un'operazione di successo, un corpo celeste deve ruotare attorno al Sole e le sue dimensioni non devono superare i nove metri di diametro
Prove per la distruzione
Le prove di distruzione saranno condotte dall'Agenzia spaziale europea (ESA). L'asteroide 65802 Didyma, scoperto nel 1996, è stato scelto come "vittima". Questo è un asteroide binario. Il diametro del corpo principale è di 800 metri, e il diametro di quello che gli ruota intorno alla distanza di 1 chilometro è di 150 metri. In realtà, Didyme è un asteroide molto "pacifico", nel senso che nessuna minaccia per la Terra deriva da esso nel prossimo futuro. Tuttavia, l'ESA, insieme alla NASA, intende speronarlo con un veicolo spaziale nel 2022, quando si trova a 11 milioni di chilometri dalla Terra.
La missione pianificata ha ricevuto il nome romantico AIDA. È vero, non ha nulla a che fare con il compositore italiano Giuseppe Verdi, che ha scritto l'opera con lo stesso nome. AIDA è l'abbreviazione di Asteroid Impact & Deflection Assessment, che si traduce come "Valutazione di una collisione con un asteroide e il successivo cambiamento nella sua traiettoria". E il veicolo spaziale stesso, che deve speronare l'asteroide, è stato chiamato DART. In inglese, questa parola significa "dardo", ma, come nel caso di AIDA, questa parola è un'abbreviazione della frase Double Asteroid Redirection Test, o "Esperimento per cambiare la direzione del movimento di un doppio asteroide". "Dart" dovrebbe schiantarsi contro Didim a una velocità di 22.530 chilometri all'ora.
Le conseguenze dell'impatto saranno osservate da un altro apparato che vola in parallelo. Si chiamava AIM, cioè "bersaglio", ma, come nei primi due casi, è un'abbreviazione: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Tracciamento della collisione con un asteroide"). Lo scopo dell'osservazione non è solo quello di valutare l'impatto dell'impatto sulla traiettoria del moto dell'asteroide, ma anche di analizzare la materia dell'asteroide knock-out nell'intervallo spettrale.
Ma dove posizionare gli intercettori di asteroidi - sulla superficie del nostro pianeta o nell'orbita vicina alla Terra? In orbita, sono in "prontezza numero uno" per respingere le minacce dallo spazio. Questo elimina il rischio che è sempre presente quando si lancia un veicolo spaziale nello spazio. Infatti, è nella fase di lancio e ritiro che la probabilità di fallimento è più alta. Immagina: abbiamo urgente bisogno di inviare un intercettore all'asteroide, ma il veicolo di lancio non è stato in grado di portarlo fuori dall'atmosfera. E l'asteroide sta volando…
Tuttavia, nientemeno che lo stesso Edward Teller, il "padre" della bomba all'idrogeno americana, si oppose allo spiegamento orbitale degli intercettori nucleari. Secondo lui, non si può semplicemente portare ordigni esplosivi nucleari nello spazio vicino alla Terra e guardarli con calma ruotare intorno alla Terra. Dovranno essere costantemente sottoposti a manutenzione, il che richiederà tempo e denaro.
I trattati internazionali creano anche ostacoli involontari alla creazione di intercettori nucleari di asteroidi. Uno di questi è il Trattato del 1963 che vieta i test sulle armi nucleari nell'atmosfera, nello spazio e sott'acqua. L'altro è il Trattato sullo spazio extraatmosferico del 1967, che vieta l'introduzione di armi nucleari nello spazio. Ma se le persone hanno uno "scudo" tecnologico che può salvarle dall'apocalisse asteroide-cometaria, allora sarebbe estremamente irragionevole mettere invece nelle loro mani documenti politici e diplomatici.
