Астероидная опасность – новая тема в курсе астрономии. Потенциально опасные астероиды

Как бы скептически люди не относились к голливудскому сюжету о падении гигантского астероида на Землю, все же космос может таить серьезную опасность для нашей планеты. Наиболее реальная угроза, по большому счету, исходит именно из глубин необъятной Вселенной.

Учеными было установлено, что в истории планеты неоднократно происходили столкновения с астероидами, причем с довольно серьезными последствиями. Этим объясняется внимание ученых к опасным астероидам. К таким астероидам относятся те, гипотетическое столкновение которых с нашей планетой может привести к гибели человечества. Так, учеными НАСА было выявлено свыше 150 небесных тел, которые несут для человеческой цивилизации потенциальную угрозу.

Тема «атаки астероидов» относительно недавно стала занимать ученых. Так, падения метеоритов вплоть до второй половины 18 века принимались за обман зрения. Специалисты еще в 1960-х годах пытались объяснить появление кратеров «земными» причинами. Сейчас их космическое происхождение не вызывает никаких сомнений.

Так, гибель динозавров записана на «совесть» астероида, диаметр которого был около 15 километров. 65 миллионов лет назад столкновение с этим астероидом вместе с динозаврами отправило на тот свет около 85% видов растений и животных. В результате падения этого гигантского астероида образовался кратер, диаметр которого составил 200 километров. Миллиарды тонн водяного пара и пыли, а также пепел и сажа от чудовищного пожара поднялись в атмосферу. Все это на многие месяцы затмило солнечный свет. Это могло привести к катастрофическому падению температуры на Земле.

Есть множество предсказаний и фактов, которые указывают на конец света в 2012 году. Но как именно это произойдет, никто не знает. Земля является всего лишь крошкой во Вселенной, которая появилась в результате взаимодействия космических тел, и не исключено, что также и исчезнет. Падение астероида, вероятнее всего, не разрушит саму планету, но избавит ее от людей, животных и растений, т.е. от жизни. Разлетится ли Земля на множество обломков? Или, может, превратится в Марс? Пока на этот счет можно лишь строить предположения, опираясь на данные, которыми с широкой общественностью делится НАСА.

Астероиды и кометы часто пролетают в достаточно опасной близости с Землей, и даже самое незначительное нарушение их траектории может привести к непредсказуемым последствиям. Так, если комета упадет на ледники, она станет причиной их таяния, глобального потепления, а также наводнений. Некоторые ученые утверждают, что за всю историю планеты Земля она около 6-ти раз сталкивалась с астероидом. Свидетельствуют об этом кратеры, происхождение которых можно объяснить только падением астероида на Землю.

Последствия от падения астероида могут быть самыми разными. Все зависит от размера астероида, места, в котором он упадет, и от скорости его движения. Так, к примеру, астероид диаметром около 500 км приведет к гибели всего живого на Земле, причем в течение суток. Ударная сила вызовет огненную бурю, которая сметет все живое на своем пути. Меньше чем за сутки волна смерти обогнет планету и уничтожит на ней все живое. Вполне вероятно, что простейшие организмы выживут и начнут заново процесс эволюции на Земле.

Астероид, имеющий меньший диаметр, при падении в океан может стать причиной гигантского цунами высотой до 100 метров. Такая волна может смыть с лица планеты километры прибрежной зоны. Такое цунами, ко всему прочему, может вызвать ряд техногенных катастроф. Если же астероид упадет на какой-нибудь материк, то он сразу разрушит гигантскую часть суши. Все живое на планете в результате погибнет.

Стоит ли ожидать такого конца света? Эми Майнцер, один из работников Лаборатории реактивного движения НАСА, утверждает, что около Земли на данный момент вращаются сотни астероидов, способных уничтожить на планете все живое. Шансы столкновения планеты с астероидом, по данным вычислений, сейчас невелики. Однако нельзя быть полностью в этом уверенным, так как космос абсолютно непредсказуем. Возможно, опасный астероид именно в эту минуту летит к Земле. Технологии сейчас довольно быстро развиваются, однако, несмотря на это, пока еще нет системы, которая смогла бы дать точную информацию относительно движения всех космических тел. Но чтобы представить всю мощь потенциальной опасности, достаточно посмотреть расположение пояса астероидов относительно нашей планеты.

К поясу ближе всего расположен Марс. На данный момент есть очень много доказательств того, что на этой планете когда-то была жизнь, но по неизвестным причинам она погибла. Наиболее вероятной версией гибели является падение астероида. Образовавшаяся при ударе мощная волна уничтожила все живое. Следующей жертвой вполне может стать Земля, так как она находится довольно близко к поясу астероидов.

Такие ученые, как Моррисон и Чапман, утверждают, что раз в 500 тысяч лет на планете происходит глобальная катастрофа из-за падения астероидов. По статистике астероиды размером от 10 километров падают каждые 100 миллионов лет. Они почти не оставляют человечеству и животному миру шансов на выживание. Ученые считают, что если в наше время произойдет такое столкновение, погибнет все человечество. По предположениям специалистов, самая большая угроза исходит от небесных тел, имеющих среднюю величину. По подсчетам экспертов за 500 тысяч лет в результате падений таких тел погибло больше миллиарда людей. Земля постоянно подвергалась бомбардировкам со стороны космоса.

В настоящее время, по расчетам ученых, наиболее опасными для нашей планеты являются такие астероиды, как астероид YU 55, Эрос, Веста и Апофис. О том, что существует реальная угроза из космоса, заговорили лишь тогда, когда обнаружили астероид Апофис. Диаметр его составляет примерно 270 метров, а вес около 27 миллионов тонн. Столкновение этого астероида с Землей, по последним данным, возможно в 2036 году. Даже если на Землю он не упадет, он может нанести существенный вред космической технике. Он приблизится к Земле на расстояние в 30-35 тысяч километров, а именно на такой высоте работает большая часть космических аппаратов. Апофис в настоящий момент считается первым среди потенциально опасных небесных тел. Он в 2013 году пролетит относительно близко от нашей планеты и ученые смогут увидеть подлинную природу угрозы и определить, есть ли возможность хоть как-то предупредить катастрофу.

Российские ученые не стали ждать 2013 года и создали группу, чтобы решить, что делать, если выяснится, что столкновение Апофиса с Землей все-таки произойдет. Сближение астероида в 2029 году с Землей изменит его орбиту, по этой причине прогнозы о последующем направлении движения очень неопределенные без большего количества данных. После удара о поверхность Земли астероида, по предварительным оценкам, произойдет мощнейший взрыв в 200 мегатонн.

Также с Землей постоянно сближается с определенной периодичностью астероид 2005 YU 55. Он пролетел в ноябре 2011 года мимо нашей планеты на опасно близком расстоянии. И с тех пор он считается одним из самых опасных астероидов. Самым же крупным астероидом в поясе является Веста, которая с Земли видна невооруженным глазом. Объясняется это его возможностью приближаться к планете на расстояние всего 170 миллионов километров. И таких потенциально опасных астероидов очень и очень много.

Но, несмотря на это, астрономы в настоящее время не усматривают для Земли никакой серьезной опасности со стороны астероидов. Но, как уже говорилось ранее, космос непредсказуем, поэтому за потенциально опасными объектами ведется постоянное наблюдение. Для этих целей разрабатываются особо мощные космические телескопы, имеющие особенно чувствительную оптику. Без них довольно сложно заметить астероиды, так как они отражают свет, а не излучают его.

Подпишитесь на нас

Страница 1 из 2

Проблема астероидной опасности – это аспект глобального характера, связанный с угрозой столкновения с Землей одного или нескольких астероидов, которое в нынешних условиях стало бы неизбежным, а по своим последствиям было бы сопоставимо с ограниченной термоядерной войной. Около десятка тысяч астероидов регулярно приближается к нашей планете – вопрос времени состоит лишь в том, когда и в каком месте произойдет удар. Несмотря на всю серьезность угрозы и катастрофичность возможных последствий, Земля плохо подготовлена к потенциальному столкновению. Даже экспертам лишь с огромным трудом удается рассчитать траектории космических обломков.

В марте 2014 года группа ученых во главе с Аланом Харрисом ( Alan Harris ) приступила к экспериментам по моделированию конца света. Этот исследователь возглавляет международный проект защиты от астероидов под названием « NeoShield » («Новый щит»), осуществляемый в Германском центре авиации и космонавтики ( DLR ). Кстати, суть экспериментов не настолько ужасна, как можно было бы себе представить, судя по их направленности: находящиеся в лаборатории исследователи просто стреляют из газовых пушек по искусственным миниастероидам. После обстрела они контролируют причиненные разрушения. Может быть, однажды эти эксперименты помогут спасти мир от столкновения с каким-нибудь пришельцем из Вселенной: во всяком случае, Харрис говорит о том, что мы должны более детально изучить состав астероидов, чтобы быть в состоянии отклонять их от своих орбит.

В Солнечной системе уже обнаружено свыше 600 тысяч астероидов. По меньшей мере с десяток тысяч из них с определенной периодичностью приближается к Земле. Эти так называемые «околоземные объекты» (ОЗО) серьезно беспокоят экспертов. Их столкновение с нашей планетой привело бы к катастрофическим последствиям, однако мы до сих пор почти не подготовлены к этому.

О реальности астероидной опасности свидетельствуют в том числе огромные кратеры на Луне, которые можно каждую ночь наблюдать на её поверхности невооруженным глазом. Совсем недавно, 11 сентября 2013 года, в естественный спутник Земли врезался очередной астероид массой 400 кг и размером с бытовой холодильник, который летел со скоростью 61 000 км/ч. После себя он оставил кратер диаметром около 40 метров.

Однако специалисты не ожидали этого столкновения. По словам Хосе Мадьедо ( Jos é Madiedo ) из андалузского университета Уэльвы, Испания, «наблюдать астероиды трудно». Этот астроном лично был свидетелем столкновения космического обломка с Луной. «Большинство из них имеет очень темную поверхность. Поэтому увидеть их можно только в том случае, когда они достаточно велики и находятся сравнительно близко».

Недавно около Земли пролетел 270-метровый астероид (2000 EM 26) под названием «Моби Дик» ( Moby Dick ) – во всяком случае, существует такое предположение. Он был открыт в 2000 году, и согласно расчетам, должен был вернуться в феврале 2014 года. Однако, когда астрономы направили свои телескопы на предполагаемую зону его пролета, они ничего не увидели. Моби Дик исчез. По словам Алана Харриса, такое случается. «Допустим, какая-либо обсерватория обнаруживает астероид. После этого требуется несколько часов наблюдения для того, чтобы рассчитать траекторию его полета. И только тогда мы можем грубо предсказать, где он будет находиться в ближайшую ночь.

Начиная со второй ночи, ученые могут рассчитать его местонахождение до следующей недели, затем на несколько месяцев вперед. Если в этот период будет плохая погода, то всё пойдет насмарку. Тогда ни у одного телескопа в мире уже не будет ни единого шанса снова увидеть обнаруженный астероид». Летающие обсерватории тоже способны отслеживать лишь незначительную часть космических обломков.

Тех, кто боится угрозы, Харрис успокаивает математическими раскладами: «Если мы обнаруживает астероид только за год до того, как он приближается к Земле, то это означает, что он должен быть довольно небольшим». По прогнозам ученого, «астероид, достаточно крупный для того, чтобы причинить вред нашей планете, мы бы увидели за 10-20 лет до его приближения».

По словам астрофизика Марио Трилоффа ( Mario Trieloff ) из Гейдельбергского университета, действительно крупные обломки на самом деле довольно редки: «астероиды вдвое крупнее встречаются в 10 раз реже». Существует около тысячи астероидов, которые имеют размер больше 1 километра и при этом пересекают орбиту Земли.

Они достаточно крупны для того, чтобы стать потенциально опасными для нас – более крупные могут вызвать ядерную зиму. Трилофф утверждает, что «90 процентов из них известны ученым». Ни одно из числа этих крупных космических тел в ближайшие 100 лет, скорее всего, не столкнется с Землей, даже если пролетит, возможно, довольно близко от неё.

Но что делать, если какой-то более крупный обломок действительно будет угрожать столкновением с нашей планетой? Ведь до сих пор не существует космической миссии, в рамках которой проводилось бы реальное испытание технологии противоастероидной защиты. Международная координация усилий, направленных на такую защиту, осуществляется слишком медленно, и «спасители мира» рискуют погрузиться в джунгли аббревиатур: SMPAG (Группа планирования и консультаций по космическим миссиям), IAWN (Международная сеть оповещения об астероидной опасности), UNCOPUOS (Комитет ООН по мирному использованию космического пространства) – вот названия лишь нескольких организаций, в которые объединяются эксперты по астероидам.

Член-корреспондент Российской академии наук А. ФИНКЕЛЬШТЕЙН, Институт прикладной астрономии РАН (Санкт-Петербург).

Астероид Ида имеет удлиненную форму, примерно 55 км в длину и 22 км в ширину. У этого астероида есть маленький спутник Дактиль (на фото: светлая точка справа) около 1,5 км в поперечнике. Фото NASA

Астероид Эрос, на поверхность которого в 2001 году совершил посадку космический аппарат NEAR. Фото NASA.

Орбита астероида Апофис пересекает орбиту Земли. Согласно расчетам, 13 апреля 2029 года Апофис пройдет на расстоянии 35,7-37,9 тыс. км от Земли.

Уже два года на сайте журнала “Наука и жизнь” работает раздел “Интернет-интервью”. На вопросы читателей и посетителей сайта отвечают специалисты в области науки, техники, образования. Некоторые интервью мы публикуем на страницах журнала. Предлагаем вниманию читателей статью, подготовленную на основе Интернет-интервью с Андреем Михайловичем Финкельштейном, директором Института прикладной астрономии РАН. Речь идет об астероидах, наблюдениях за ними и о возможной угрозе, которую несут малые космические объекты Солнечной системы. За четырехмиллиардную историю существования наша планета не раз подвергалась ударам крупных метеоритов и астероидов. С падением космических тел связывают происходившие в прошлом глобальные изменения климата и вымирание многих тысяч видов живых существ, в частности динозавров.

Насколько велик риск столкновения Земли с астероидом в ближайшие десятилетия и к каким последствиям такое столкновение может привести? Ответы на эти вопросы интересуют не только специалистов. В 2007 году Российская академия наук совместно с Роскосмосом, Министерством обороны РФ и другими заинтересованными ведомствами подготовила проект Федеральной целевой программы “Предупреждение астероидной опасности”. Эта национальная программа призвана организовать в стране системный мониторинг потенциально опасных космических объектов и предусматривает создание национальной системы раннего предупреждения вероятной астероидной угрозы и разработку средств защиты от возможной гибели цивилизации.

Солнечная система — величайшее творение природы. В ней зародилась жизнь, возник разум и развилась цивилизация. Солнечная система состоит из восьми больших планет - Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна и более 60 их спутников. Между орбитами Марса и Юпитера вращаются малые планеты, которых в настоящее время известно более 200 тысяч. За пределами орбиты Нептуна, в так называемом поясе Койпера, движутся транснептуновые карликовые планеты. Среди них наиболее известен Плутон, который до 2006 года считался, согласно классификации Международного астрономического союза, самой удаленной большой планетой Солнечной системы. Наконец, в пределах Солнечной системы движутся кометы, хвосты которых создают впечатляющий эффект “звездных дождей”, когда их пересекает орбита Земли и множество метеоров сгорает в земной атмосфере. Вся эта насыщенная сложными движениями система небесных тел превосходно описывается небесно-механическими теориями, которые надежно предсказывают положение тел в Солнечной системе в любое время и в любом месте.

“Звездоподобные”

В отличие от больших планет Солнечной системы, значительная часть которых была известна с глубокой древности, астероиды, или малые планеты, открыты лишь в XIX веке. Первую малую планету Церера обнаружил в созвездии Тельца сицилийский астроном, директор обсерватории в Палермо Джузеппе Пиацци в ночь с 31 декабря 1800 года на 1 января 1801 года. Размер этой планеты составлял приблизительно 950 км. В период между 1802 и 1807 годами были открыты еще три малые планеты - Паллада, Веста и Юнона, орбиты которых, как и орбита Цереры, лежали между Марсом и Юпитером. Стало ясно, что все они представляют новый класс планет. По предложению английского королевского астронома Уильяма Гершеля малые планеты стали называть астероидами, то есть “звездоподобными”, поскольку в телескопы не удавалось различить диски, характерные для больших планет.

Во второй половине XIX века в связи с развитием фотографических наблюдений число обнаруживаемых астероидов резко возросло. Стало ясно, что нужна специальная служба, обеспечивающая слежение за ними. До начала Второй мировой войны эта служба работала на базе Берлинского вычислительного института. После войны функцию слежения принял на себя Центр малых планет США, расположенный в настоящее время в Кембридже. Вычислением и публикацией эфемерид (таблиц координат планет на определенную дату) занимался Институт теоретической астрономии СССР, а с 1998 года - Институт прикладной астрономии РАН. К настоящему времени накоплено около 12 миллионов наблюдений малых планет.

Более 98% малых планет движутся со скоростью 20 км/c в так называемом главном поясе между Марсом и Юпитером, представляющем собою тор, на расстояниях от 300 до 500 млн км от Солнца. Самыми большими малыми планетами главного пояса помимо уже упомянутой Цереры являются Паллада - 570 км, Веста - 530 км, Гигея - 470 км, Давида - 326 км, Интерамния - 317 км и Европа - 302 км. Масса всех астероидов, вместе взятых, составляет 0,04% массы Земли, или 3% массы Луны. Отмечу, что в отличие от больших планет орбиты астероидов отклоняются от плоскости эклиптики. Например, астероид Паллада имеет наклон около 35 град.

АСЗ - астероиды, сближающиеся с Землёй

В 1898 году была обнаружена малая планета Эрос, обращающаяся вокруг Солнца на расстоянии, меньшем, нежели Марс. Она может подходить к орбите Земли на расстояние около 0,14 а.е. (а.е. - астрономическая единица, равная 149,6 млн км - среднему расстоянию от Земли до Солнца), ближе, чем все известные в то время малые планеты. Такие тела стали называть астероидами, сближающимися с Землей (АСЗ). Некоторые из них, те, что приближаются к орбите Земли, но не входят в глубь орбиты, составляют так называемую группу Амура, по имени их наиболее типичного представителя. Другие проникают в глубь орбиты Земли и составляют группу Аполлона. Наконец, астероиды группы Атона вращаются внутри орбиты Земли, редко выходя за ее пределы. В группу Аполлона входят 66% АСЗ, и они наиболее опасны для Земли. Самые крупные астероиды в этой группе - Ганимед (41 км), Эрос (20 км), Бетулия, Ивар и Сизиф (по 8 км).

С середины XX века астрономы начали массово обнаруживать АСЗ, и сейчас ежемесячно открывают десятки таких астероидов, среди которых есть и потенциально опасные. Приведу несколько примеров. В 1937 году открыли астероид Гермес диаметром 1,5 км, который пролетел на расстоянии 750 тыс. км от Земли (затем его “потеряли” и переоткрыли в октябре 2003 года). В конце марта 1989 года один из астероидов пересек орбиту Земли за 6 часов до того, как наша планета вошла в эту область пространства. В 1991 году астероид пролетел на расстоянии 165 тыс. км от Земли, в 1993-м - на расстоянии 150 тыс. км, в 1996-м - на расстоянии 112 тыс. км. В мае 1996 года на расстоянии 477 тыс. км от Земли пролетел астероид размером 300 м, который был открыт только за 4 дня до момента его наибольшего сближения с Землей. В начале 2002 года астероид 2001 YB5 диаметром 300 м пролетел на расстоянии, всего в два раза превышающем расстояние от Земли до Луны. В том же году астероид 2002 EM7 диаметром 50 м, пролетев на расстоянии 460 тыс. км от Земли, был обнаружен только после того, как стал от нее удаляться. Этими примерами список АСЗ, вызывающих профессиональный интерес и порождающих общественное беспокойство, далеко не исчерпан. Вполне естественно, что астрономы обращают внимание своих коллег, правительственных органов и широкой публики на то, что Земля может рассматриваться как уязвимая космическая мишень для астероидов.

О столкновениях

Для понимания смысла прогнозов столкновений и последствий таких столкновений необходимо иметь в виду, что встреча Земли с астероидом - очень редкое явление. Согласно оценкам, столкновение Земли с астероидами размером 1 м происходит ежегодно, размером 10 м - раз в сто лет, 50-100 м - один раз в период от нескольких сотен до тысяч лет и 5-10 км - раз в 20-200 млн лет. При этом реальную опасность представляют астероиды, превышающие несколько сотен метров в поперечнике, поскольку они практически не разрушаются при проходе сквозь атмосферу. Сейчас на Земле известно несколько сотен кратеров (ас-троблем - “звездных ран”) диаметрами от десятков метров до сотен километров и возрастом от десятков до 2 млрд лет. Наибольшими из известных являются кратер в Канаде диаметром 200 км, образовавшийся 1,85 млрд лет назад, кратер Чиксулуб в Мексике диаметром 180 км, образовавшийся 65 млн лет назад, и Попигайская котловина диаметром 100 км на севере Среднесибирского плоскогорья в России, образовавшаяся 35,5 млн лет назад. Все эти кратеры возникли в результате падения астероидов диаметрами порядка 5-10 км со средней скоростью 25 км/с. Из относительно молодых кратеров наиболее известен кратер Берринджер в штате Аризона (США) диаметром 2 км и глубиной 170 м, возникший 20-50 тыс. лет назад в результате падения астероида диаметром 260 м со скоростью 20 км/с.

Средняя вероятность гибели человека вследствие столкновения Земли с астероидом или кометой сравнима с вероятностью гибели в авиакатастрофе и имеет порядок (4-5) . 10 -3 %. Эта величина рассчитывается как произведение вероятности события на предполагаемое число жертв. А в случае падения астероида число жертв может быть в миллион раз больше, чем при авиационной катастрофе.

Энергия, которая выделяется при ударе астероида диаметром 300 м, имеет тротиловый эквивалент 3000 мегатонн, или 200 тыс. атомных бомб, подобных той, что сброшена на Хиросиму. При столкновении с астероидом диаметром 1 км выделяется энергия с тротиловым эквивалентом 106 мегатонн, при этом выброс вещества на три порядка превышает массу астероида. По этой причине столкновение с Землей крупного астероида приведет к катастрофе глобального масштаба, последствия которой будут усилены разрушениями искусственной технической среды.

По оценкам, среди астероидов, сближающихся с Землей, не менее тысячи имеют диаметр более 1 км (к настоящему времени около половины из них уже открыто). Число астероидов размером от сотен метров до километра превышает десятки тысяч.

Вероятность столкновения астероидов и ядер комет с океаном и морями существенно выше, нежели с земной поверхностью, поскольку океаны занимают более 70% площади Земли. Для оценки последствий столкновения астероидов с водной поверхностью созданы гидродинамические модели и программные системы, моделирующие основные стадии удара и распространения образующейся волны. Экспериментальные результаты и теоретические расчеты показывают, что заметные, в том числе и катастрофические, эффекты возникают тогда, когда размер падающего тела составляет более 10% глубины океана или моря. Так, для астероида 1950 DA размером 1 км, столкновение с которым может произойти 16 марта 2880 года, моделирование показало, что в случае его падения в Атлантический океан на расстоянии 580 км от побережья США волна высотой 120 м за 2 часа достигнет пляжей Америки, а через 8 часов волна высотой 10-15 м дойдет до берегов Европы. Опасным последствием столкновения астероида заметных размеров с водной поверхностью может стать испарение большого количества воды, которая выбрасывается в стратосферу. При падении астероида диаметром более 3 км объем испаряемой воды окажется сравнимым с общим количеством воды, содержащимся в атмосфере над тропопаузой. Этот эффект приведет к длительному повышению средней температуры поверхности Земли на десятки градусов и разрушению озонового слоя.

Около десяти лет назад перед международным астрономическим сообществом была поставлена задача определить к 2008 году параметры орбит не менее 90% АСЗ размерами более 1 км и начать работы по определению орбит всех АСЗ диаметрами более 150 м. Для этого были созданы и создаются новые телескопы, оснащенные современными высокочувствительными системами регистрации и аппаратно-программными средствами передачи и обработки информации.

Драма Апофиса

В июне 2004 года в обсерватории Кит Пик в штате Аризона (США) был открыт астероид (99942) Апофис. В декабре того же года его наблюдали в обсерватории Сайдинг Спринг (Австралия), а в начале 2005 года - опять в США. Астероид Апофис диаметром 300-400 м относится к классу астероидов Атона. Астероиды этого класса составляют несколько процентов от общего числа астероидов, орбиты которых находятся внутри орбиты Земли и выходят за ее пределы в афелии (наиболее удаленной от Солнца точке орбиты). Серии наблюдений позволили определить предварительную орбиту астероида, и вычисления показали беспрецедентно высокую вероятность столкновения этого астероида с Землей в апреле 2029 года. По так называемой Туринской шкале астероидной опасности уровень угрозы соответствовал 4; последнее означает, что вероятность столкновения и последующей региональной катастрофы составляет около 3%. Именно этим печальным прогнозом и объясняется название астероида, греческое имя древнеегипетского бога Апопа (“Разрушитель”), живущего в темноте и стремящегося уничтожить Солнце.

Драматизм ситуации был разрешен к началу 2005 года, когда были привлечены новые наблюдения, в том числе и радиолокационные, и стало ясно, что столкновения не будет, хотя 13 апреля 2029 года астероид пройдет на расстоянии 35,7-37,9 тыс. км от Земли, то есть на расстоянии геостационарного спутника. При этом он будет виден невооруженным глазом как яркая точка с территории Европы, Африки и западной Азии. После этого тесного сближения с Землей Апофис превратится в астероид класса Аполлон, то есть будет иметь орбиту, проникающую внутрь орбиты Земли. Его второе сближение с Землей произойдет в 2036 году, при этом вероятность столкновения будет очень низка. За одним исключением. Если при первом сближении в 2029 году астероид пройдет в узкой области (“замочной скважине”) размером 700-1500 м, сравнимым с размером самого астероида, то гравитационное поле Земли приведет к тому, что в 2036 году астероид с вероятностью, близкой к единице, столкнется с Землей. По этой причине интерес астрономов к наблюдениям за этим астероидом и все более точному определению его орбиты будет возрастать. Наблюдения астероида позволят задолго до момента его первого сближения с Землей надежно оценить вероятность попадания в “замочную скважину” и в случае необходимости предотвратить попадание за десяток лет до подлета к Земле. Сделать это можно с помощью кинетического ударника (запущенной с Земли “болванки” весом 1 т, которая ударит по астероиду и изменит его скорость) или “гравитационного тягача” - космического аппарата, который повлияет на орбиту астероида за счет своего гравитационного поля.

Недремлющее око

В 1996 году на парламентской ассамблее Совета Европы принята резолюция, указывающая на реальную опасность для человечества со стороны астероидов и комет и призывающая правительства стран Европы поддерживать исследования в этой области. Она же рекомендовала создать международную ассоциацию “Space Guard” (“Космическая стража”), учредительный акт которой подписан в Риме в том же году. Основная задача ассоциации - создание службы наблюдения, слежения и определения орбит астероидов и комет, сближающихся с Землей.

В настоящее время наиболее масштабные исследования АСЗ проводятся в США. Там организована служба, поддерживаемая Национальным агентством по исследованию космического пространства (NASA) и Министерством обороны США. Наблюдение за астероидами идет по нескольким программам:

Программа LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research), осуществляемая Лабораторией Линкольна в Соккоро (Нью-Мексико) в кооперации с ВВС США на базе двух 1-метровых оптических телескопов;

Программа NEAT (Near Earth Asteroid Tracking), проводимая Лабораторией реактивного движения на 1-метровом телескопе на Гавайях и на 1,2-метровом телескопе обсерватории Маунт-Паломар (Калифорния);

Проект Spacewatch, в котором задействованы зеркальные телескопы диаметрами 0,9 и 1,8 м обсерватории Китт-Пик (Аризона);

Программа LONEOS (Lowell Observatory Near-Earth Object Search) на 0,6-метровом телескопе Ловеллской обсерватории;

Программа СSS, осуществляемая на 0,7-метровом и 1,5-метровом телескопах в Аризоне. Одновременно с этими программами ведутся радиолокационные наблюдения за более чем 100

астероидами, сближающимися с Землей, на радарах в обсерваториях Аресибо (Пуэрто-Рико) и Голд-стоун (Калифорния). По существу, США в настоящее время играют роль общеземного форпоста по обнаружению АСЗ и слежению за ними.

В СССР регулярные наблюдения за астероидами, включая сближающиеся с Землей, велись в Крымской астрофизической обсерватории АН СССР (КрАО). Кстати говоря, долгие годы именно КрАО являлась мировым рекордсменом в открытии новых астероидов. Наша страна с распадом СССР потеряла все южные астрономические базы, на которых велись наблюдения астероидов (КрАО, Николаевская обсерватория, Евпаторийский центр космической связи с 70-метровым планетным радаром). Начиная с 2002 года наблюдения АСЗ в России ведут только на скромном полулюбительском 32-сантиметровом астрографе Пулковской обсерватории. Деятельность группы пулковских астрономов вызывает глубокое уважение, однако очевидно, что Россия нуждается в существенном развитии астрономических ресурсов для организации регулярных наблюдений за астероидами. В настоящее время организации Российской академии наук совместно с организациями Роскосмоса и других министерств и агентств разрабатывают проект Федеральной программы по проблеме астероидно-кометной опасности. В ее рамках предполагается создание новых инструментов. В рамках Российской космической программы намечено создание радара на базе 70-метрового радиотелескопа Центра космической связи в Уссурийске, который также можно будет использовать для работ в этой области.

ЦНИИМаш и НПО им. С. А. Лавочкина предложили проекты создания космических систем мониторинга АСЗ. Все они предполагают запуск космических аппаратов, оснащенных оптическими телескопами с зеркалами диаметром до 2 м, на различные орбиты - от геостационарных до расположенных на расстояниях в десятки миллионов километров от Земли. Однако если эти проекты и будут реализованы, то только в рамках крупнейшей международной космической кооперации.

Но вот опасный объект обнаружен, что же делать? В настоящее время теоретически рассматриваются несколько методов борьбы с АСЗ:

Отклонение астероида путем ударного воздействия на него специальным космическим аппаратом;

Сведение астероида с первоначальной орбиты с помощью космического тральщика или солнечным парусом;

Установка малого астероида на траектории большого астероида, сближающегося с Землей;

Разрушение астероида ядерным взрывом.

Все эти методы пока еще очень далеки от реальной инженерной проработки и теоретически представляют собой средства борьбы с объектами разных размеров, находящимися на разных расстояниях от Земли и с разными прогнозируемыми датами столкновения с Землей. Для того чтобы они стали реальными средствами борьбы с АСЗ, необходимо решение множества сложнейших научных и инженерных задач, а также согласование ряда тонких юридических вопросов, касающихся, прежде всего, возможности и условий использования ядерного оружия в дальнем космосе.

Муниципальное образовательное учреждение.

Средняя общеобразовательная школа 109.

DIV_ADBLOCK505">

· Узнать были ли случаи падения астероидов на Землю в прошлом, к каким это привело последствиям;

Методы работы: интерпретация текста, анализ и синтез, техническое моделирование.

Введение.

В последние дни очень актуальной стала тема наступления конца света в 2012 году. В одной из телевизионных передач рассказывали об астероидах и их возможном столкновении с Землей. Нас заинтересовал вопрос: действительно ли астероиды представляют реальную угрозу для нашей планеты?

Мы предположили, что если за миллиарды лет на Землю неоднократно падали метеориты, но ничего страшного не произошло. А значит, данная угроза – вымышленная.

Но если это не так и угроза действительно существует, тогда необходимо искать способы защиты нашей планеты.

Цель нашей работы: предложить способы предотвращения падения астероидов на Землю.

Поставили перед собой задачи :

· Изучить что такое астероиды;

· Определить по каким признакам классифицируются астероиды;

· Выяснить какие организации наблюдают за положением астероидов в Солнечной системе;

· Узнать были ли случаи падения метеоритов на Землю в прошлом, к каким это привело последствиям;

· Выяснить существует ли угроза падения астероидов;

· Сконструировать прибор для уничтожения при угрозе падения на Землю астероидов.

Для решения этой проблемы выполнили следующие виды работ:

· прочитали литературные источники, в которых рассказывается про астероиды;

· посмотрели документальный видеоматериал про астероиды и небесные тела Солнечной системы;

· выдвинули гипотезу об угрозе падения астероидов на Землю;

· сконструировали модель установки для уничтожения астероидов в случае реальной угрозы.

Гипотеза:

Основным достижением нашей работы стала действующая модель, собранная на базе лего-конструктора, предназначенная для уничтожения небесных тел, представляющих угрозу Земли.

Основная часть

Нашу работу над проектом мы проводили в несколько этапов.

1. Изучение понятия астероидов.

На этом этапе мы собрали большое количество информации од астероидах. Узнали, что такое астероиды. Чем они отличаются от метеоритов. И что такое болиды и другие небесные явления. (Приложение 1).

2. Классификация астероидов.

На данном этапе мы определили, что астероиды имеют разную степень классификаций:

По положению относительно орбит планет Солнечной системы;

По спектру отраженного солнечного света (Приложение 2).

3. Организации, наблюдающие за положением астероидов в Солнечной системе.

На третьем этапе эксперимента мы выяснили, что проблема астероидной опасности не нова. Мы выяснили, какие существуют международные организации, которые занимаются наблюдением за астероидами и какие меры принимаются для предотвращения опасности. (Приложение 3).

4. Изучение случаев падения астероидов на Землю.

На этом этапе работы мы узнали, что были случаи падения метеоритов на планету Земля (Приложение 4). Наиболее знаменитым проявлением такой угрозы стал упавший на Землю около 65 миллионов лет назад метеорит, который привел к коренному изменению всей жизни на планете, положив конец эпохе динозавров.

5. Определение: существует ли угроза падения астероидов на землю.

Мы сделали предположение, что существует реальная угроза падения метеоритов на планету Земля. Проанализировали информацию о пролетающих близко астероидах и возможности их столкновения с Землей. (Приложение 5).

6. Сконструировать прибор для уничтожения при угрозе падения на Землю астероидов.

На заключительном этапе нашей работы мы, используя детали лего-конструктора и глобус, сконструировали модель установки, которая в случае угрозы столкновения планеты Земля с другими небесными телами сможет предотвратить катастрофу (Приложение 6).

Выводы

В начале нашей работы мы выдвинули следующую гипотезу:

за миллиарды лет на Землю неоднократно падали метеориты, но ничего страшного не произошло. А значит, данная угроза – вымышленная. Но если это не так и угроза действительно существует, тогда необходимо искать способы защиты нашей планеты.

Проделав работу по изучению понятия астероидов, метеоритов и других небесных тел и явлений, мы пришли к выводу, что существует реальная угроза столкновения их с планетой Земля.

Но в отличие от других природных катастроф (землетрясений, извержений вулканов, наводнений и др.) падение крупных тел на Землю можно заранее предвычислить и, следовательно, предпринять необходимые меры. Человечество на нынешнем этапе развития цивилизации уже может защитить себя от угрозы столкновения с кометами и астероидами. Мы сконструировали подобную действующую модель автоматический защитной установки

Однако техническая часть проблемы астероидно-кометной опасности – предотвращение возможного столкновения – представляется намного более сложной и дорогостоящей. Глобальная система защиты Земли должна включать в себя средства обнаружения ОСЗ, определения орбит ОСЗ и слежения за ними, систему принятия решений по организации противодействия в случае реальной угрозы столкновения, а также средства воздействия на ОСЗ и соответствующие ракетно-космические комплексы для их оперативной доставки. Современный уровень развития науки и технологии позволяет разработать систему защиты Земли от столкновений с астероидами и кометами, хотя для реального создания ее необходимы новые исследования и испытания, включая проведение экспериментов в космосе.

Список литературы

1. Вестники вселенной Л. Кузнецова 94-95с. 1980г.

3. Я познаю мир И. Гонтарук 294-300с. 1995г.

4. Эрудит астономия Издательство Мир книг 110-121с. 2007г.

5. Ресурсы интернета

Приложение. Астероиды. Что это такое?

Наша планета Земля находиться в Солнечной системе. Солнечная система – это величайшее творение природы. В ней зародилась жизнь, возник разум, и развилась цивилизация. В состав входит восемь больших планет – Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун и более 60 их спутников, среди которых наиболее известны спутник Земли – Луна.

В пределах Солнечной системы вращаются малые планеты, которых в настоящее время известно более 200 тысяч. В отличие от больших планет Солнечной системы, большая часть которых была известна с глубокой древности, первая малая планета Церера была открыта в созвездии Тельца сицилийским астрономом, директором обсерватории в Палермо Джузеппе Пиацци в ночь с 31 декабря 1800 г. на 1 января 1801 г. Размер этой планеты составил 970х930 км. В период между 1802 и 1807 гг. были открыты еще три малые планеты – Паллада, Веста и Юнона, орбиты которых, как и Цереры, лежали между Марсом и Юпитером. Стало ясно, что все они представляют новый класс планет, которые по предложению английского королевского астронома Уильяма Гершеля стали называться астроидами, поскольку в телескопы нельзя было различить диски, характерные для больших планет.

Астероид - небольшое планетоподобное (звездоподобное) тело Солнечной системы (малая планета). Самый большой из них Церера. Астероиды по размерам сильно различаются, самые маленькие из них не отличаются от частиц пыли.

Несколько тысяч астероидов известно под собственными именами. Полагают, что насчитывается до полумиллиона астероидов с диаметром более полутора километров. Однако общая масса всех астероидов меньше одной тысячной массы Земли. Большинство орбит астероидов сконцентрировано в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера на расстояниях от 2,0 до 3,3 а. е. от Солнца.

Метеор - это кратковременное явление, происходящее в средней атмосфере Земли при вхождении мелких твердых космических частиц.

Существуют два главных типа метеоров: спорадические, то есть одиночные, и потоковые. Среди одиночных встречаются осколки астероидов и комет Солнечной системы, «беглецы» с Луны и Марса, а также загадочные межзвездные гиперболические мелкие тела, которые пришли к нам из глубин Галактики.

Источниками потоковых метеоров являются только астероиды и кометы, из которых 72%- продукты разрушения астероидов группы Аполлон-Антон-Амур, 19% - остатками ядер короткопериодических и 6% - долгопериодических комет. 3% метеоров прилетели из основного пояса астероидов, располагающегося между орбитами Марса и Юпитера, который постоянно обновляется.

Метеоры, которые ярче самых ярких планет, часто называют болидами . Иногда наблюдаются болиды ярче полной луны и крайне редко такие, что вспыхивают ярче солнца. Болиды возникают от наиболее крупных метеороидов. Среди них много осколков астероидов, которые плотнее и крепче, чем фрагменты кометных ядер. Но все равно, большинство астероидных метеороидов разрушается в плотных слоях атмосферы. Некоторые из них падают на поверхность в виде метеоритов. Из-за высокой яркости вспышки болиды кажутся значительно ближе, чем в действительности. Поэтому необходимо сопоставить наблюдения болидов из различных мест, прежде чем организовывать поиск метеоритов. Астрономы оценили, что ежедневно по всей Земле около 12 болидов заканчивается падением более чем килограммовых метеоритов.

Приложение. Классификация астероидов.

Классификация астероидов:

По положению относительно орбит планет Солнечной системы.

Так в 1898 г. была обнаружена первая малая планета – Эрос, обращавшаяся вокруг Солнца на расстоянии, меньшем, нежели Марс. Она могла подходить к орбите Земли на расстояние около 0,14 а. е. (а. е. = 149,6 миллионов километров – среднее расстояние от Земли до Солнца), ближе, чем все известные в то время малые планеты.

Такие тела называют астероидами, сближающимися с Землей (АСЗ).

https://pandia.ru/text/78/170/images/image004_12.png" width="612" height="372 src=">

Группу Аполлона составляют 66% АСЗ, и ее астероиды являются наиболее опасными для Земли. Наибольшими астероидами в этой группе являются Ганимед – 41км, Эрос – 20 км, Бетулия, Ивар и Сизиф – 8 км.

Кроме того, имеются и более далекие от Солнца, типа Центавров.

На орбите Юпитера находятся Троянцы.

Астероиды могут быть классифицированы по спектру отраженного солнечного света:

Астероиды типа «С»- очень темные углистые. 75% всех астероидов принадлежат к группе С.

Сероватые кремнистые астероиды типа «S», составляют 15% все астероидов.

Астероиды типа «М» (металлические) и ряд других редких типов составляют оставшиеся 10% от числа всех астероидов.

Классы астероидов связаны с известными типами метеоритов. Имеется много доказательств, что астероиды и метеориты имеют сходный состав, так что астероиды могут быть теми телами, из которых образуются метеориты. Самые темные астероиды отражают 3 - 4% падающего на них солнечного света, а самые яркие - до 40%.

Приложение. Наблюдение за астероидами.

Почти 20 лет назад, в июле 1981 года, НАСА (США) провело первое Рабочее совещание "Столкновение астероидов и комет с Землей: физические последствия и человечество", на котором проблема астероидно-кометной опасности получила "официальный статус". С тех пор и по настоящее время в США, России, Италии было проведено не менее 15-ти международных конференций и совещаний, посвященных данной проблеме. Понимая, что первоочередной задачей ее решения является обнаружение и каталогизация астероидов в окрестности земной орбиты, астрономы в США, Европе, Австралии и Японии начали предпринимать энергичные усилия для постановки и осуществления соответствующих наблюдательных программ.

Наряду с проведением специальных научно-технических конференций, эти вопросы рассматривались ООН (1995 г.), Палатой Лордов Великобритании (2001 г.), в Конгрессе США (2002 г.) и Организацией экономического сотрудничества и развития (2003 г.). В результате этого, принят ряд постановлений и резолюций по данной проблеме, важнейшей из которых является Резолюция 1080 "Об обнаружении астероидов и комет, потенциально опасных для человечества", принятая в 1996 году Парламентской Ассамблеей Совета Европы.

Очевидно, что к ситуации, когда нужно будет принимать быстрые и безошибочные решения о спасении миллионов и даже миллиардов людей, нужно быть готовым заранее. Иначе, в условиях цейтнота времени, государственной разобщенности и других факторов, мы будем не способны принять адекватные и эффективные меры защиты и спасения. В связи с этим, было бы непростительной беспечностью не принять действенных мер по предотвращению подобных событий. Тем более что Россия и другие, технологически развитые страны мира располагают всеми базовыми технологиями для создания Системы планетарной защиты (СПЗ) от астероидов и комет.

Однако, глобальный и комплексный характер проблемы делает непосильным для отдельно взятой страны создание и поддержание в постоянной готовности такой Системы защиты. Очевидно, что, поскольку эта проблема является общечеловеческой, то и решаться она должна объединенными усилиями и средствами всего мирового сообщества.

Необходимо отметить, что в ряде стран уже выделены определенные средства и начаты работы в этом направлении. В Аризонском университете (США) под руководством Т. Герельса разработана методика мониторинга АСЗ и с конца 80-х годов ведутся наблюдения на 0,9-м телескопе с ПЗС-матрицей (2048х2048) национальной обсерватории Китт-Пик. Система доказала свою эффективность на практике – уже обнаружено около полутора сотен новых АСЗ, с размерами вплоть до нескольких метров. К настоящему времени завершены работы по переносу аппаратуры на 1,8-м телескоп этой же обсерватории, что значительно повысит скорость обнаружения новых АСЗ. Начат мониторинг АСЗ еще по двум программам в США: в Ловелловской обсерватории (Флагстафф, Аризона) и на Гавайских островах (совместная программа НАСА – Военно-воздушные силы США с использованием 1-м телескопа ВВС наземного базирования). На юге Франции в обсерватории Лазурный берег (Ницца) начата Европейская программа мониторинга АСЗ, в которой задействованы Франция, Германия и Швеция. Ставятся аналогичные программы также в Японии.

В связи с этим, для объединения имеющихся в нашей стране, а затем и за ее пределами интеллектуальных, технических, финансовых и других ресурсов, ряд ведущих организаций различных отраслей России и Украины (НПО им. , НИЦ им. , ОКБ МЭИ, НПО "Молния", НИИ механики МГУ, МАК "Вымпел", ГКБ "Южное" и ряд других) учредили Некоммерческое партнерство "Центр планетарной защиты". В качестве программного документа Центра подготовлено и утверждено членами Координационного Совета Центра «Предложение по созданию Системы планетарной защиты «Цитадель», разработанное на базе концептуального проекта СПЗ "Цитадель". Проект базируется на технологиях, многие из которых разрабатывались в военных целях.

Приложение. Падение астероидов на землю и последствия столкновений.

При падении крупного небесного тела на поверхность Земли образуются кратеры. Такие события называют астропроблемами, "звездными ранами". На Земле они не очень многочисленны (по сравнению с Луной) и быстро сглаживаются под действием эрозии и других процессов. Всего на поверхности планеты найдено 120 кратеров. 33 кратера имеют диаметр больше чем 5 км и возраст около 150 миллионов лет.

Первый кратер был выявлен в 1920-х годах в Каньоне Дьявола, что в североамериканском штате Аризона. Рис 15 Диаметр кратера - 1,2 км, глубина - 175 м, примерный возраст - 49 тысяч лет. По расчетам ученых такой кратер мог образоваться при столкновении Земли с телом сорокаметрового диаметра.

Геохимические и палеонтологические данные свидетельствуют о том, что примерно 65 млн. лет назад на рубеже Мезазойского периода Меловой эры и Третичного периода Кайнозойской эры небесное тело размером примерно 170-300 км столкнулось с Землей в северной части полуострова Юкатан (побережье Мексики). След этого столкновения - кратер под названием "Чиксулуб". Мощность взрыва оценивается в 100 миллионов мегатонн! При этом образовался кратер диаметром 180 км. Кратер был образован падением тела диаметром 10-15 км. При этом в атмосферу было выброшено гигантское облако пыли общим весом миллион тонн. На Земле наступила полугодовая ночь. Погибло более половины существовавших видов растений и животных. Возможно, тогда в результате глобального похолодания и вымерли динозавры.

По данным современной науки всего за последние 250 миллионов лет произошло девять вымираний живых организмов со средним интервалом в 30 миллионов лет. Эти катастрофы можно связать с падением на Землю крупных астероидов или комет. Отметим, что достается от непрошенных гостей не только Земле. Космические аппараты сфотографировали поверхности Луны, Марса, Меркурия. На них четко видны кратеры, причем сохранились они гораздо лучше благодаря особенностям местного климата.

На территории России, выделяются несколько астропроблем: на севере Сибири - Попигайская - с диаметром кратера 100 км и возрастом 36-37 миллионов лет, Пучеж-Катунская - с кратером 80 км, возраст которого оценивается в 180 миллионов лет, и Карская - диаметром 65 км и возрастом - 70 миллионов лет.

Тунгусский феномен

На Землю русскую в XX столетии упало 2 крупных небесных тела. Во-первых, Тунгусский объект, который вызвал взрыв мощностью 20 мегатонн на высоте 5-8 км над поверхностью Земли. Для определения мощности взрыва его приравнивают по разрушающему воздействию на окружающую среду взрыву водородной бомбы с тротиловым эквивалентом, в данном случае в 20 мегатонн тротила, что превосходит энергию ядерного взрыва в г. Хиросима в 100 раз. По современным оценкам масса этого тела могла достигать от1 до 5 миллионов тонн. Неизвестное тело вторглось в пределы земной атмосферы 30 июня 1908 года в бассейне реки Подкаменная Тунгуска в Сибири.

Начиная с 1927 г. на месте падения Тунгусского феномена работали последовательно восемь экспедиций русских ученых. Было определено, что в радиусе 30 км от места взрыва ударной волной были повалены все деревья. Лучевой ожег стал причиной огромного лесного пожара. Взрыв сопровождался сильным звуком. На огромной территории по свидетельству жителей окрестных (очень редких в тайге) сел наблюдались необычайно светлые ночи. Но ни одна из экспедиций не нашла ни одного кусочка метеорита.

Многим более привычно слышать словосочетание "Тунгусский метеорит", но пока достоверно не известна природа этого явления, ученые предпочитают пользоваться термином "Тунгусский феномен". Мнения о природе Тунгусского феномена самые противоречивые. Одни считают его каменным астероидом с диаметром приблизительно равным 60-70 метрам разрушившимся при падении на куски примерно 10-ти метрового диаметра, которые затем испарились в атмосфере. Другие, и их большинство, что это - осколок кометы Энке. Многие связывают этот метеорит с метеорным потоком Бета-Таурид, родоначальницей которого так же является комета Энке. Доказательством этому могут служить падение двух других крупных метеоров на Землю в тот же месяц года - июнь, которые ранее не рассматривались в одном ряду с Тунгусской. Речь идет о Краснотуранском болиде 1978 года и китайском метеорите 1876 года.

На тему тунгусского метеорита написано множество научных и научно-фантастических книг . Каким только объектам не приписывали роль Тунгусского феномена: и летающим тарелкам и шаровым молниям и даже знаменитой комете Галлея - насколько хватало фантазии авторов! Но окончательного мнения о природе этого феномена нет. Эта загадка природы еще неразгаданна.

Реальной оценкой энергии Тунгусского феномена является величина примерно равная 6 мегатоннам. Энергия Тунгусского феномена эквивалентна землетрясению с магнитудой 7,7 (энергия сильнейшего землетрясения равна 12).

Вторым крупным объектом, найденным на территории России, был Сихотэ-Алиньский железный метеорит, упавший в Уссурийской тайге 12 февраля 1947 г. Он был значительно меньше своего предшественника, и его масса составляла десятки тонн. Он тоже взорвался в воздухе, не долетев до поверхности планеты. Однако на площади в 2 квадратных километра было обнаружено более 100 воронок диаметром чуть больше метра. Самый большой из найденных кратеров был 26,5 метров в диаметре и 6 метров глубиной. За прошедшие пятьдесят лет найдено свыше 300 крупных осколков. Самый большой осколок имеет вес 1 745 кг, а общий вес собранных осколков превысил 30 тонн метеорного вещества. Найдены были далеко не все осколки. Энергия Сихотэ-Алининьского метеорита оценивается около 20 килотонн.

России повезло: оба метеорита упали в безлюдной местности. Если бы Тунгусский метеорит упал на большой город, то от города и его жителей ничего не осталось.

Из больших метеоритов XX столетия заслуживает внимание Бразильская Тунгуска. Он упал утром 3 сентября 1930 г. в безлюдном районе Амазонки. Мощность взрыва бразильского метеорита соответствовала одной мегатонне.

Все сказанное касается столкновений Земли с конкретным твердым телом. А что же может произойти при столкновении с кометой, огромного радиуса, начиненной метеоритами? На этот вопрос помогает ответить судьба планеты Юпитер. В июле 1996 г. комета Шумейкер-Леви столкнулась с Юпитером. За два года до этого при прохождении этой кометы на расстоянии 15 тысяч километров от Юпитера ее ядро раскололось на 17 осколков примерно по 0,5 км в диаметре, растянувшихся вдоль орбиты кометы. В 1996 г. они поочередно проникли в толщу планеты. Энергия столкновения каждого из кусков по оценкам ученых достигала примерно 100 миллионов мегатонн. На фотографиях космического телескопа им. Хаббла (США) видно, что в результате катастрофы на поверхности Юпитера образовались гигантские темные пятна - выбросы газа и пыли в атмосферу в местах паления осколков. Пятна соответствовали размерам нашей Земли!

Конечно, кометы в далеком прошлом сталкивались и с Землей. Именно столкновению с кометами, а не астероидами или метеоритами приписывают роль гигантских катастроф прошлого, со сменой климата, вымиранием многих видов животных и растений, гибелью развитых цивилизаций землян. Быть может, 14 тысяч лет назад наша планета встретилась с меньшей кометой, но этого вполне было достаточно, чтобы исчезла с лица Земли легендарная Атлантида?

Приложение 5. Возможность столкновения астероидов с Землей.

Последние годы по радио, телевидению и в газетах все чаще появляются сообщения о приближающихся к Земле астероидах. Это не означает, что их стало значительно больше, чем раньше. Современная наблюдательная техника позволяет нам увидеть километровые объекты на значительном расстоянии.

В марте 2001 года астероид "1950 DA", открытый еще в 1950 году, пролетел на расстоянии 7,8 миллиона километров от Земли. Был измерен его диаметр - 1,2 километра. Рассчитав параметры его орбиты, 14 авторитетных американских астронома опубликовали данные в прессе. По их мнению, в субботний день 16 марта 2880 года этот астероид может столкнуться с Землей. Произойдет взрыв мощностью 10 тысяч мегатонн. Вероятность катастрофы оценивается в 0,33 %. Но ученым хорошо известно, что точно вычислить орбиту астероида крайне сложно из-за непредвиденных воздействий на него со стороны других небесных тел.

В начале 2002 г. малый астероид "2001 YB5" диаметром 300 метров пролетел на расстоянии в два раза превышающем расстояние от Земли до Луны.

8 марта 2002 года малая планета "2002 EM7" 50 метров в диаметре приблизилась к Земле на расстояние 460 тысяч километров. Она пришла к нам со стороны Солнца, и поэтому была невидна. Заметили ее только через несколько дней после того, как она пролетела мимо Земли.

Сообщения о новых астероидах, проходящих сравнительно недалеко от Земли, будут появляться в прессе и впредь, но это не "конец света", а обычная жизнь нашей Солнечной системы.

Каждый день на Землю падают булыжники из космоса. Большие камни, естественно, падают реже маленьких. Самые маленькие пылинки ежедневно проникают на Землю десятками килограммов. Камешки побольше пролетают в атмосфере яркими метеорами. Камни и льдинки размером с бейсбольный мяч и меньше, пролетая через атмосферу, испаряются в ней совершенно. Что касается больших обломков скал, до 100 м в диаметре, то они представляют для нас значительную угрозу, соударяясь с Землей примерно раз в 1000 лет. В случае попадания в океан объект такого размера может вызвать приливную волну, которая окажется разрушительной на больших расстояниях. Столкновение с массивным астероидом более 1 км в поперечнике - гораздо более редкое событие, происходящее раз в несколько миллионов лет, однако последствия его могут быть поистине катастрофическими. Многие астероиды остаются незамеченными, пока не приблизятся к Земле. Один из таких астероидов был открыт в 1998 году во время изучения снимка, полученного Космическим Телескопом Хаббла (голубой росчерк на снимке). На прошлой неделе был открыт небольшой 100-метровый астероид 2002 MN, уже после того, как он миновал Землю, пройдя внутри орбиты Луны. Прохождение астероида 2002 MN рядом с Землей - ближайшее к нам за последние восемь лет, после прохождения астероида 1994 XM1. Столкновение с большим астероидом не очень сильно изменило бы орбиту Земли. При этом, однако, возникло бы такое количество пыли, что земной климат изменился бы. Это повлекло бы за собой повсеместное исчезновение такого числа форм жизни, что происходящее сегодня вымирание видов показалось бы ничтожным.

В настоящее время известно около 10 астероидов, сближающихся с нашей планетой. Их диаметр - более 5 км. По оценкам ученых, такие небесные тела могут столкнуться с Землей не чаще, чем один раз в 20 миллионов лет.

Для крупнейшего представителя популяции астероидов, приближающихся к земной орбите, - 40-километрового Ганимеда - вероятность столкновения с Землей в ближайшие 20 миллионов лет не превышает 0,00005 процента. Вероятность же столкновения с Землей 20-километрового астероида Эрос оценивается за тот же период примерно уже в 2,5%.

Число астероидов с диаметром более 1 км, пересекающих орбиту Земли, приближается к 500. Выпадение на Землю такого астероида может происходоить в среднем не чаще, чем раз в 100 тысяч лет. Падение тела размером 1-2 км уже может привести к общепланетарной катастрофе.

Кроме того, по имеющимся данным, орбиту Земли пересекают около 40 активных и 800 угасших "мелких" комет с диаметром ядра до 1 км и 140-270 комет, напоминающих комету Галлея. Эти крупные кометы оставили свои отпечатки на Земле - 20% больших земных кратеров обязаны им своим существованием. В целом же более половины всех кратеров на Земле - кометного происхождения. И сейчас в нашу атмосферу ежеминутно влетает 20 ядер миникомет по 100 тонн каждое.

Ученые подсчитали, что энергия соударения, соответствующая столкновению с астероидом диаметром 8 км, должна привести к катастрофе глобального масштаба со сдвигами земной коры. При этом размер кратера, образующегося на поверхности Земли, будет примерно равен 100 км, а глубина кратера будет лишь в два раза меньше толщины земной коры.

Если космическое тело не является астероидом или метеоритом, а представляет собой ядро кометы, то последствия столкновения с Землей могут еще более катастрофическими для биосферы из-за сильнейшего рассеивания кометного вещества.

Значительно больше возможностей у Земли встретиться с мелкими небесными объектами. Среди астероидов, орбиты которых в результате длительного действия планет-гигантов могут пересекать орбиту Земли, имеется не менее 200 тысяч объектов с диаметрами около 100 м. Наша планета сталкивается с подобными телами не реже, чем раз в 5 тысяч лет. Поэтому на Земле каждые 100 тысяч лет образуется примерно 20 кратеров с поперечником более 1 км. Мелкие же астероидные осколки (глыбы метровых размеров, камни и пылевые частицы, включая и кометного происхождения) непрерывно падают на Землю.

Приложение. Создание модели защитной установки.

Поскольку существует вероятность падения на землю астероидов, мы решили создать модель защитной установки. Полгода мы занимаемся в кружке робототехники, и модель решили создать на базе конструктора «ЛЕГО Перворобот RCX».

Обдумывая, из чего будет состоять наша установка, мы пришли к выводу, что должно состоять из двух автоматизированных устройств:

· устройство слежения за приближающимися в земле астероидами;

· координационного центра на земле, который будет управлять ракетами.

Первое должно представлять из себя спутник (в идеале несколько спутников), расположенный на орбите нашей планеты и ведущий постоянное наблюдение за пролетающими мимо небесными телами. При приближении опасного астероида, спутник должен передать сигнал в координационный центр, расположенный на земле.

Центр автоматически определит траекторию полета и запустит ракету со взрывчаткой , которая разобьет крупный астероид на более мелкие, тем самым предотвратит мировую катастрофу при столкновении.

При создании этих установок мы использовали детали двух лего-конструкторов Конструктор Lego «Перворобот» наборы № 000, 9796 и конструктор LEGO Mindstorms NXT 2.0. :

Также были использованы следующие основные блоки и датчики:

	Микропроцессор RCX. Управляет работой пушки.
	Микропроцессор NXT. Управляет работой датчиков расстояния и связывается с RCX.

	Датчик касания. Используется для связи микропроцессоров RCX и NXT.
	Электромотор для нажатия датчика касания.
	Ультразвуковой датчик расстояния (3 штуки) для определения расстояния да астероида.

Первоначально мы использовали только микропроцессор RCX, однако к нему нельзя было подключить ультразвуковой датчик расстояния. А без него определить расстояние до объекта очень сложно. Поэтому мы использовали и микропроцессор NXT. Потом мы поняли, что один датчик не позволяет нам определить, с какой стороны подлетает астероид. Для устранения этой проблемы решили использовать три датчика с трех разных сторон.

После этого нам пришлось решать еще одну задачу. Как связать между собой эти два блока? И мы решили использовать датчик касания. Он упрощал нам работу по программированию наших моделей, так как по количеству касаний, мы смогли определить траекторию стрельбы и угол поворота пушки.

Еще одна сложность, с которой мы столкнулись, была сложность создания спутника. Наш конструктор не позволяет создать летательный аппарат, и поэтому мы для наглядности решили использовать глобус, к которому присоединили детали и мотор, сымитировав тем самым модель спутника.

Модель пушки Модель спутника

Описание работы модели.

При включении модели спутник бесконечно вращает три ультразвуковых датчика расстояния. При приближении к датчику ближе 20 см некоторого объекта он срабатывает и нажимает датчик касания, один, два или три раза в зависимости от того с какой стороны сработал датчик. После срабатывания датчика пушка поворачивается в определенную сторону, поднимается на угол и выстреливает.

Программы, по которым работают устройства, выглядят следующим образом:

Программа работы спутника:

Программа работы пушки:

Конечно же, наша установка несовершенна. У нас недостаточное количество знаний, чтобы проводить более точные расчеты. Очень сложно было программировать, поэтому нам помогала Ольга Геннадьевна.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Астероидная опасность

Астероид - относительно небольшое небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по массе и размерам планетам, имеют неправильную форму и не имеют атмосферы.

В настоящий момент в Солнечной системе обнаружены сотни тысяч астероидов. По состоянию на 2015 г. в базе данных насчитывалось 670 474 объекта, из которых для 422 636 точно определены орбиты и им присвоен официальный номер, более 19 000 из них имели официально утверждённые наименования. Предполагается, что в Солнечной системе может находиться от 1,1 до 1,9 миллиона объектов, имеющих размеры более 1 км. Большинство известных на данный момент астероидов сосредоточено в пределах пояса астероидов, расположенного между орбитами Марсаи Юпитера.

Самым крупным астероидом в Солнечной системе считалась Церера, имеющая размеры приблизительно 975Ч909 км, однако с 24 августа 2006 года она получила статус карликовой планеты. Два других крупнейших астероида Паллада и Веста имеют диаметр ~500 км. Веста является единственным объектом пояса астероидов, который можно наблюдать невооружённым глазом. Астероиды, движущиеся по другим орбитам, также могут быть наблюдаемы в период прохождения вблизи Земли.

Общая масса всех астероидов главного пояса оценивается в 3,0--3,6·1021 кг, что составляет всего около 4 % от массы Луны. Масса Цереры - 9,5 1020 кг, то есть около 32 % от общей, а вместе с тремя крупнейшими астероидами Веста (9 %), Паллада (7 %), Гигея (3 %) - 51 %, то есть абсолютное большинство астероидов имеют ничтожную по астрономическим меркам массу.

Однако астероиды опасны для планеты Земля, так как столкновение с телом размером более 3 км может привести к уничтожению цивилизации, несмотря на то, что Земля в значительно больше всех известных астероидов.

Очевидно, что к ситуации, когда нужно будет принимать быстрые и безошибочные решения о спасении миллионов и даже миллиардов людей, нужно быть готовым заранее. Иначе, в условиях недостатка времени, государственной разобщенности и других факторов, мы будем не способны принять адекватные и эффективные меры защиты и спасения. В связи с этим, было бы непростительной беспечностью не принять действенных мер по предотвращению подобных событий. Тем более что Россия и другие, технологически развитые страны мира располагают всеми базовыми технологиями для создания Системы планетарной защиты (СПЗ) от астероидов и комет.

Необходимо отметить, что в ряде стран уже выделены определенные средства и начаты работы в этом направлении. В Аризонском университете (США) под руководством Т. Герельса разработана методика мониторинга АСЗ и с конца 80-х годов ведутся наблюдения на 0,9-м телескопе с ПЗС-матрицей (2048х 2048) национальной обсерватории Китт-Пик. Система доказала свою эффективность на практике - уже обнаружено около полутора сотен новых АСЗ, с размерами вплоть до нескольких метров. К настоящему времени завершены работы по переносу аппаратуры на 1,8-м телескоп этой же обсерватории, что значительно повысит скорость обнаружения новых АСЗ. Начат мониторинг АСЗ еще по двум программам в США: в Ловелловской обсерватории (Флагстафф, Аризона) и на Гавайских островах (совместная программа НАСА - Военно-воздушные силы США с использованием 1-м телескопа ВВС наземного базирования). На юге Франции в обсерватории Лазурный берег (Ницца) начата Европейская программа мониторинга АСЗ, в которой задействованы Франция, Германия и Швеция. Ставятся аналогичные программы также в Японии.

Тунгусский феномен

На Землю русскую в XX столетии упало два крупных небесных тела. Во-первых, Тунгусский объект, который вызвал взрыв мощностью 20 мегатонн на высоте 5-8 км над поверхностью Земли. Для определения мощности взрыва его приравнивают по разрушающему воздействию на окружающую среду взрыву водородной бомбы с тротиловым эквивалентом, в данном случае в 20 мегатонн тротила, что превосходит энергию ядерного взрыва в г. Хиросима в 100 раз. По современным оценкам масса этого тела могла достигать от 1 до 5 миллионов тонн. Неизвестное тело вторглось в пределы земной атмосферы 30 июня 1908 года в бассейне реки Подкаменная Тунгуска в Сибири.

Конечно, кометы в далеком прошлом сталкивались и с Землей. Именно столкновению с кометами, а не с астероидами или метеоритами приписывают роль гигантских катастроф прошлого, со сменой климата, вымиранием многих видов животных и растений, гибелью развитых цивилизаций землян. Нет гарантии, что такие же изменения в природе не произойдут после падения астероида на Землю.

В связи с тем, что существует вероятность падения на землю астероидов, необходимо создание защитной установки, которая должна состоять из двух автоматизированных устройств:

Устройство слежения за приближающимися к Земле астероидами;

Координационного центра на земле, который будет управлять ракетами, для раздробления астероида на более мелкие части, которые не смогу нанести вред не природе, не человечеству. Первое должно представлять из себя спутник (в идеале несколько спутников), расположенный на орбите нашей планеты и ведущий постоянное наблюдение за пролетающими мимо небесными телами. При приближении опасного астероида, спутник должен передать сигнал в координационный центр, расположенный на Земле.

Центр автоматически определит траекторию полета и запустит ракету, которая разобьет крупный астероид на более мелкие, тем самым предотвратит мировую катастрофу при столкновении.

То есть необходима разработка учеными конкретных автоматизированных механизмов, которые будут контролировать передвижение небесных тел, а в частности приближающихся к нашей планете и предотвращать мировые катастрофы.

Проблема астероидной опасности интернациональна по своей природе. Наиболее активными странами в решении этой проблемы являются США, Италия и Россия. Положительным фактом является то, что устанавливается сотрудничество по данной проблеме между специалистами-ядерщиками и военными США и России. Военные ведомства крупнейших стран действительно в состоянии объединить свои усилия для решения данной проблемы человечества - астероидной опасности и в рамках конверсии начать создавать глобальную систему защиты Земли. Это кооперативное сотрудничество способствовало бы росту доверия и разрядке в международных отношениях, разработке новых технологий, дальнейшему техническому прогрессу общества.

Примечательным является то, что осознание реальности угрозы космических столкновений совпало со временем, когда уровень развития науки и техники уже позволяет ставить на повестку дня и решать задачу защиты Земли от астероидной опасности. А это означает, что нет безысходности для земной цивилизации перед угрозой из Космоса или, иными словами, у нас есть шанс защитить себя от столкновения с опасными космическими объектами. Астероидная опасность стоит в ряду важнейших глобальных проблем, которые неизбежно придется решать человечеству объединенными усилиями различных стран.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Астероид – планетоподобное тело Солнечной системы: классы, параметры, формы, сосредоточение в космическом пространстве. Названия крупнейших астероидов. Комета – небесное тело, обращающееся вокруг Солнца по вытянутым орбитам. Состав его ядра и хвоста.

презентация , добавлен 13.02.2013

Понятие астероида как небесного тела Солнечной системы. Общая классификация астероидов в зависимости от орбит и видимого спектра солнечного света. Сосредоточенность в поясе, расположенном между Марсом и Юпитером. Вычисление степени угрозы человечеству.

презентация , добавлен 03.12.2013

Состав Солнечной системы: Солнце, окруженное девятью планетами (одна из которых Земля), спутники планет, множество малых планет (или астероидов), метеоритов и комет, чьи появления непредсказуемы. Вращение вокруг Солнца планет, их спутников и астероидов.

презентация , добавлен 11.10.2011

Открытие астероидов вблизи Земли, их прямое движение вокруг Солнца. Орбиты астероидов, их формы и вращение, насквозь холодные и безжизненные тела. Состав астероидного вещества. Формирование астероидов в протопланетном облаке как рыхлых агрегатов.

реферат , добавлен 11.01.2013

Строение комет. Классификация кометных хвостов по предложению Бредихина. Облако Оорта как источник всех долгопериодических комет. Пояс Койпера и внешние планеты Солнечной системы. Классификация и типы астероидов. Пояс астероидов и протопланетарный диск.

презентация , добавлен 27.02.2012

Происхождение космических тел, расположение в Солнечной системе. Астероид - малое тело, вращающееся по гелиоцентрической орбите: типы, вероятность столкновения. Химический состав железных метеоритов. Объекты пояса Койпера и облака Оорта, планетезимали.

реферат , добавлен 18.09.2011

Определение и типы астероидов, история их открытия. Главный пояс астероидов. Свойства и орбиты комет, исследование их структуры. Взаимодействие с солнечным ветром. Группы метеоров и метеоритов, их падение, звездные дожди. Гипотезы Тунгусской катастрофы.

реферат , добавлен 11.11.2010

Межпланетная система, состоящая из Солнца и естественных космических объектов, вращающихся вокруг него. Характеристика поверхности Меркурия, Венеры и Марса. Место расположения Земли, Юпитера, Сатурна и Урана в системе. Особенности пояса астероидов.

презентация , добавлен 08.06.2011

Классификация астероидов, сосредоточение большинства из них в пределах пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Основные известные астероиды. Состав комет (ядро и светлая туманная оболочка), их различия в длине и форме хвоста.

презентация , добавлен 13.10.2014

Схематичное изображение Солнечной системы в пределах орбиты Юпитера. Первая катастрофа – пробой Земли насквозь астероидом Африканом. Атака группой астероидов Скошей. Структура кратера Батракова. Вылет Карибской группы астероидов, глобальные последствия.