Большинство предыдущих работ с учетом потребности в термоядерных ракетных двигателях были сосредоточены на пилотируемых исследованиях Солнечной системы, больших расстояниях и, в частности, необходимости достаточно быстрого доставки людей на Марс или Юпитер, чтобы минимизировать риски для здоровья экипажей во время длительных полетов.
Однако, как показали многочисленные события, от мелового третичного вымирания до недавнего взрыва метеорита над Челябинском, Солнечная система может быть опасным местом. Учитывая эту историю и возможность крупных столкновений, очевидно, что необходимо иметь возможность быстро защитить Землю от кометы или астероида, изменяя орбиту злоумышленника.
Способы решения этой задачи отчасти зависят от того, насколько быстро объект будет идентифицирован, и результаты обследования были получены в 2004 г. в отчетах NASA и 2010 г. NRC (NAS). В течение десятилетий предупреждения (что может быть в случае большинства обнаруженных астероидов с орбитами от трех до семи лет), можно разработать различные методы отклонения, чем в случае с предупреждениями за несколько месяцев.
Для многомесячного отклонения астероидов от курса уже предлагаются термоядерные двигатели, размещенные на поверхности астероида. К сожалению, для объектов с длительным периодом или гиперболической орбитой сценарий предупреждения <1 год является более вероятным. Кометы обычно обнаруживаются телескопами на расстоянии от Марса до Юпитера по мере приближения к Солнцу (3-7 астрономических единиц (АС)).
Кроме того, вновь открытые кометы с таким типом орбиты будут также иметь чрезвычайно высокие скорости закрытия (в диапазоне 40-80 км/с - значительно быстрее, чем астероиды), причем скорость закрытия зависит от того, какая часть орбитального вектора Земли составляет 30 км/с, что увеличивает или уменьшает потенциальное воздействие. Можно представить себе вероятные сценарии, если у нас есть только 6-18 месяцев для предупреждения.
По сравнению с астероидами на относительно коротких орбитах, которые в принципе можно увидеть годами раньше, кометы представляют собой редкую, но очень разрушительную угрозу, требующую быстрого реагирования.
Пример кометной угрозы произошел в 2014 году, помимо упомянутого выше более известного далеко идущего метеорита Челябинска (20 км/с, 1,2 × 104 метрических тонны, 500 килотонн энергии удара), в 2013 году. Первая комета, обнаруженная в 2013 г., сразу после Нового года 3 января, была обнаружена в обсерватории Сайдингс-Спрингс в Южном полушарии. Он получил название C/2013 A1 (при скорости 56 км/с, диаметре 0,7 км, весе 3 × 108 метрических тонн, кинетической энергии 4 миллиарда мегатонн).
Почти 3 месяца спустя после первого обнаружения орбитальных элементов, наилучшее определение орбитальных элементов не исключает столкновения с Марсом, 19 октября 2014 года. На самом деле он пролетел мимо Марса всего на 1/3 расстояния Земля-Луна, на 140 000 км (см. рис. 1 ниже). Если бы он упал, взрыв был бы виден при дневном свете с Земли, и мы, вероятно, потеряли бы все наши космические аппараты на земле и на орбите вокруг Марса.
В этом примере, даже при немедленном запуске для перехвата (после обоснованного определения орбиты), потребуется транзитное время для перехвата <6 месяцев.
С точки зрения анализа угроз, речь идет о защите от маловероятных событий с высокими последствиями. Разумный вопрос: сколько денег и усилий мы должны потратить, чтобы сделать такую защиту? Хотя меньшее воздействие гораздо вероятнее, чем крупное (20 м в диаметре раз в 100 лет, 1 км в диаметре раз в миллион лет), воздействие 1 км объекта (или больше) способно разрушить нашу цивилизацию.
Действительно, такие события с планетарными последствиями произошли в прошлом на Земле. Если применить актуарный подход с учетом амортизированного за год ущерба в сравнении с вероятностью возникновения ущерба, существует максимальный/самый вероятный худший случай.
Мы видим это на рисунке, где мы приводим стоимость инфраструктуры в размере 1 млн. долл. на человека при численности населения 1010 человек в мире, а частота столкновений оценивается в 10-6 км в год.
Небольшое воздействие может разрушить город, но не континент. Промежуточное воздействие в океанах может привести к цунами, которые могут уничтожить несколько городов, находящихся далеко от места их столкновения одновременно. Большие удары приводят к образованию огромного количества обломков, пожаров и затемнению всей планеты.
С очень упрощенной линейной точки зрения это означало бы, что планетарная оборона должна была бы обладать "страховой премией" порядка 10 млрд. долл. в год. Сейчас мы не близки к тому, чтобы сделать это.