Вообще, на эту тему написано много и разного, я же хотел бы собрать в одном тексте наиболее очевидные и интересные идеи.
Для затравки вспомним сюжет "Армагеддона", по википедии:
"к Земле приближается гигантский астероид размером с Техас ... если пробурить в нём скважину, заложить атомную бомбу на глубине 800 футов (около 244 м) и взорвать его, то астероид расколется на два куска, которые пролетят на безопасном расстоянии мимо Земли".
Если размером с Техас, значит астероид имел в поперечнике около 800 км. При этом крупнейшие тела в поясе астероидов имеют следующие диаметры: Церера - 900 км, Веста и Паллада - около 500 км. То есть в фильме явно слишком крупный объект, чтобы на него можно было повлиять.
Расчёты не являются целью данного текста. Однако оценку, для которой цифры - скорее фон, я приведу.
Даже если предположить использование наиболее мощной бомбы (царь-бомба, 60 мегатонн или 2.4х10^17 Дж), вся энергия которой без потерь на излучение, испарение и т.д. пошла бы на придание поперечной скорости телу (масса относительно лёгкой Паллады 2х10^20 кг), эта скорость в итоге (через E=mV^2/2) была бы 5 см/сек. На преодоление расстояния в земной радиус (6400 км) с такой скоростью потребовалось бы полторы тысячи дней.
Тем не менее, общая идея решения проблемы в фильме указана абсолютно верно: в обозримом будущем по крупным астероидам можно надеяться только на успешный подрыв бомбы в скважине, который расколет астероид на фрагменты, которые, опять же если повезёт, успеют разлететься в разные стороны. И скорее всего для этого будет использована царь-бомба (по ней также в крайнем случае возможна "грязная" комплектация, которая увеличит мощность взрыва ещё на 50 мегатонн), она уже успешно испытана полвека назад, поэтому разрабатывать другую не имеет смысла. Единственное, над чем тут стоило бы подумать, - модульность, которая обеспечила бы простую, но надёжную, проверку работоспособности всех элементов устройства, чтобы такую проверку можно было выполнить перед погрузкой в корабль, перед выгрузкой из него, а также непосредственно перед окончательной сборкой и приведением в боевое состояние при закладке.
Есть множество "мягких" вариантов воздействия, предполагающих отклонение через долговременные эффекты, вроде покраски астероида, но при этом обычно нужно сближение с ним, что уже означает дороговизну при очень низкой надёжности.
Для не очень больших астероидов, порядка сотни метров, уже ожидаются эксперименты по воздействию с помощью кинетического тарана .
Кинетический таран также упоминается в решении по более крупным астероидам, на которые планируется воздействовать с помощью ракет с ядерным зарядом: такой таран мог бы предварительно создать небольшой кратер для усиления эффекта от ядерного взрыва. Здесь, видимо, основная проблема будет связана с учётом вращения астероида. Если же она будет решена, и можно будет точно рассчитать два последовательных удара, то имело бы смысл добавить и дополнительный таран для углубления исходного кратера.
Разумеется, нет гарантии, что астероид при этом расколется, но возможно и небольшое отклонение в его движении позволит избежать столкновения с Землёй. По этому поводу иногда возникают вопросы: "Нужно ли вообще дробить астероид?" и "Как быть, если вместо единого астероида летит груда обломков?". И рассуждения по ним не всегда вразумительны, к примеру, из википедии (Защита от астероидов):
"Подрыв ядерного устройства над, на или под поверхностью астероида является потенциальным вариантом отражения угрозы. Оптимальная высота взрыва зависит от состава и размера объекта. В случае угрозы со стороны груды обломков, чтобы избежать их рассеивания, предлагается произвести радиационную имплозию, то есть подрыв над поверхностью.[21]"
В этом случае проще сразу начать с ответов. Если нет возможности надёжно отклонить астероид, то дробить его нужно: чем лучше удастся его раздробить, тем меньше долетит до поверхности, и значит тем меньше риск глобальных последствий, в том числе в виде повышенного вулканизма по всей планете. В более сложных вариантах, вроде "Рассчитано, что упадёт в пустыне. Вдруг при дроблении упадёт на города?" нужно исходить из того, что в любом случае нужно быть готовым организовать эвакуацию в радиусе 100 км для любого места. И только при этом условии можно попробовать сравнить риски и стоимости эвакуации и многолетней зимы. Но вообще, когда непонятно, что нужно делать, нужно делать понятное, только быстрее. То есть дробить с возможностью додробить.
По поводу же предлагаемого воздействия на груду обломков в космосе, стоит уточнить по той же википедии, что такое радиационная имплозия:
"Термин «радиационная имплозия» также может быть использован в отношении любых процессов, при которых поток энергии электромагнитного излучения на поверхность тела используются для его механического сжатия.
... Термин «радиационная имплозия» подразумевает, что вторичная ступень бомбы сжимается давлением излучения, но расчёты показывают, что хоть это давление действительно велико, давление, оказываемое испаряющимися материалами, намного превышает его."
То есть вообще это скорее про обжатие излучением второго термоядерного (реакция синтеза) заряда взрывом от первого ядерного (реакция деления) заряда в термоядерной бомбе. "Но расчёты показывают", что на самом деле всё решает давление испарившегося материала, а не собственно излучение. Поэтому и в случае астероида проще сразу перейти к испарившемуся материалу.
Если сконцентрироваться только на отклонении астероида и поставить вопрос "При каких условиях энергия взрыва приведёт к максимальному отклонению?", то ответ будет более-менее очевиден. Отклонение будет максимальным при максимальном давлении облака испарившейся породы со стороны взрыва на максимальную поверхность астероида. А для этого, в свою очередь, как раз нужно, чтобы заряд взорвался между астероидом и висящей грудой обломков, которая тут же должна испариться в облако, в идеале не выпустив вообще излучение наружу. Со стороны же астероида испарение, разумеется, также произойдёт, но значительная часть энергии взрыва останется невостребованной в виде прогретого астероида.
В чуть более сложном случае, когда астероид уже расколот на две половинки, вращающиеся вокруг общего центра масс, а мелкие обломки находятся между ними, расталкивать ещё проще. Однако, это придётся делать уже ракетой с зарядом, который должен взорваться в середине груды обломков, тогда облако будет работать сразу по поверхностям обоих половинок. Нужно только обеспечить спокойный пролёт ракеты в середину: опережающими мелкими таранами или защитной оболочкой.
То есть груда обломков это как раз то, что можно и нужно использовать при взрыве. Более того, для исходно целого астероида такую груду обломков стоит создать специально каскадом предварительных, скалывающих взрывов, которые бы заканчивались испаряющими, от заложенных на максимальной глубине зарядов.
Наиболее же оптимальным и надёжным было бы скалывание и отталкивание взрывами целого диска толщиной от километра. Диск образуется при "сотовом" расположении зарядов, которые взрываются последовательно кольцами к центру, при этом возникающие камеры испарения тут же объединяются в единое пустое пространство с высоким давлением, что в итоге отталкивает диск от астероида.
При этом уже предполагается наличие достаточного количества зарядов и отлаженной технологии быстрого бурения скважин.
Для работы над новыми зонами дисков может потребоваться радиационная защита вокруг мест бурения, в том числе дезактивация поверхности аэрозолем какого-нибудь экзотического материала, вроде сверхпроводящего фуллерена.
Если выяснено, что возможных отталкиваний недостаточно, то можно попробовать расколоть астероид на разлетающиеся половинки. Причём крайне желательно сначала получить лишь глобальную трещину вдоль системы скважин к центру, по которой происходят взрывы. Для этого такая система подрывается уже поэтапно, с формирование пустого слоя сначала на глубине, в середине астероида. В случае трещины имеющаяся система скважин в целом сохранится, и её останется равномерно заполнить максимальным зарядом, что гораздо удобней и эффективней по использованию энергии, чем в случае половинок, уже разлетевшихся, но недалеко.
Поэтому принципиальным моментом при раскалывания астероида является зондирование его внутреннего строения, сканирование по гамма-излучению и потоку нейтронов, установка сейсмических датчиков, опрашиваемых при каждом взрыве для оперативного выявления появившихся слабых мест. Соответственно под такую исследовательскую, в значительной мере предварительную работу требуется специально оборудованный быстроходный корабль. Его же можно использовать в спасательных целях. Кстати, для перемещения космонавтов на небольшие расстояния вдоль астероида нужна реактивная капсула, допускающая некоторую автономность на всякий случай: запас кислорода, воды (с рециклингом), орехов. Капсула должна иметь пару независимых радиомаяков. Хорошо бы ещё создать покрытие для неё, которое под действием света меняло бы периодически отражательную способность сразу по всей поверхности (вроде качающихся домино).
Что ещё более-менее правдоподобного можно было бы предложить, хотя бы в виде "прожекта" на будущее?
Очевидно, что хорошо бы использовать лазер с непрерывным излучением. Например:
"100-киловаттный лазер от Northrop Grumman" (24.03.2009)
или в десяток раз более мощный
"Ученые России и США создали лазер, способный защитить Землю от астероидов" (24.09.2019)
Казалось бы, выводи такой лазер на орбиту - и сшибай всё опасное. Но это действительно только кажется.
Лазерный луч имеет минимально возможный угол расхождения, но "маленькое пятнышко" получится только на очень небольших земных масштабах, на космических же - и пятно будет соответствующее. Более точно угол равен 1.22хL/D, где L - длина волны излучения, D - диаметр луча (апертура) . Принимая для оценки L = 5х10^-5 см, D = 1 см (для понимания сути достаточно, хотя на самом деле диаметр больше), получаем на расстоянии 100 км пятно размером в десяток метров (удвоенный угол) с соответствующим уменьшением мощности по площади. Есть, правда, хитрость: исходный луч можно разбить на несколько лучей, подровнять их по фазе, и тогда вместо диаметра луча в формуле будет расстояние между крайними лучами. Пример патента "Способ когерентного сложения лазерного излучения в многоканальных непрерывных лазерах", а это фрагмент из статьи той же команды "ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗИРОВКИ ЛАЗЕРНЫХ ПУЧКОВ" (2012):
"Возможность активной когерентной фазировки излучения параллельных непрерывных лазеров (например, волоконных) привлекает внимание многих исследователей в связи с перспективой создания мощных лазерных устройств с предельными значениями их расходимости. При параллельном сложении N волоконных лазерных каналов и увеличении энергии системы в N раз по сравнению с одноканальным случаем когерентное сложение выходных пучков позволяет повысить яркость излучения до NхN раз из-за роста общей апертуры системы."
Поэтому, если уж фантазировать, то нужно так.
В предположении, что отлажена до уровня "печатания на 3D принтере" технология создания 100 киловаттных лазеров, которые можно собирать в матрицу с ячейкой в 1 кв.м на 1 лазер, на околоземной орбите собирается соответствующая конструкция размером в 100х100 кв.м . По ней уже можно сделать оценку, например, для скромной задачи о подсветке фонариком: "на каком расстоянии такая система будет давать освещение, равное солнечному по мощности (около 1 киловатта на кв.м)?". Неизвестное расстояние - R (в млн км=10^9 м), мощность системы - 100х100х100 кВт=10^9 Вт, площадь пятна - (2х1.22х500хR/100)^2 кв.м . Поэтому для R получаем:
R=1000/12.2=82 млн км , что примерно равно расстоянию до орбиты Марса. Соответственно пятно будет иметь размер 1 кв.км .
В итоге, если телескоп, сканирующий плоскость эклиптики в поисках астероидов, заметит что-нибудь мелкое, то по указанной точке можно попробовать попасть лучом фонарика. То есть, во-первых, возникает проблема попадания с такого расстояния, во-вторых, даже на близких расстояниях (с пятном 100х100 кв.м) и даже для кометы (когда нагрев особо эффектен) вклад системы в нагрев пятна на километровом объекте будет лишь совпадать с нагревом Солнцем всего объекта.
На самом деле, наверняка на таких расстояниях для лазерного излучения должен проявляться специфический рассеивающий эффект, известный узким специалистам. Возможно, они по этому поводу здесь отпишутся.
Но даже если такой эффект есть, с ним нужно будет как-то бороться. И с этим связан энергетический аспект темы космического использования лазеров. Для проведения энергозатратных действий в космосе, туда придётся отправлять атомный реактор, а они лёгкими не бывают. Наиболее подходящий случай из реализованного ранее - вариант с установкой реактора на самолёте Ан-22 «Антей», при этом мощность была 8900 э.л.с. (6.6 МВт). По И.Н.Бекман "ЯДЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ. Курс лекций. Лекция 16. ЯДЕРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ТРАНСПОРТА":
"Лётные испытания с действующим реактором на борту проводились на Семипалатинском полигоне в 1972 (программа «Аист»). Они завершилась успешно, были получены необходимые данные для проектирования достаточно эффективной и безопасной авиационной ядерной силовой установки. Благодаря новой защите и закрытому циклу радиационное заражение конструкции самолета и воздуха сводилось к минимуму, а в экологическом плане такая машина даже имела преимущества перед самолетами на химическом топливе: если все исправно работает, то выхлопная струя атомного двигателя не содержит ничего, кроме чистого нагретого воздуха. "
Грузоподъёмность АН-22 - до 80 т, это сопоставимо с возможностями самой мощной на сегодняшний день ракеты Falcon Heavy - 64 т для вывода на НОО (низкая околоземная орбита). Но это означает, что мощности порядка 1 гигаватта, обычные для реакторов земных АЭС, в космосе появятся не скоро.
Альтернативой же атомной энергии в космосе может выступать только солнечное излучение, которое нужно собирать где-нибудь рядом с Меркурием (до его орбиты те же 90 млн км) и передавать на Землю с помощью той же лазерной системы. И даже если околоземный принимающий экран сделать с площадью в 100 раз (10х10 кв.км) больше, чем площадь пятна, то и в такой экран нужно ещё попасть. Уже необходимость постоянно ориентировать фотоэлементы лазерной системы по Солнцу, а лазер по Земле, будет приводить к "дрожи" луча. Чтобы минимизировать это, проще сразу фотоэлементы располагать на полой вращающейся сфере, с лазерами в её середине. При этом её оси орбитального (вокруг Меркурия) и собственного вращения должны быть направлены на околоземный экран, луч же будет выводиться через соответствующее окно в сфере. Но, с учётом размеров сферы, для фотоэлементов потребуются какие-то будущие плёночные, а для каркаса - пенные, технологии. Застывшая пена должна быть достаточно жёсткая, а сам каркас видимо должен иметь древовидную форму.
Кроме того, по такой сфере придётся решать проблему защиты от экстремального солнечного ветра в период активности Солнца. Очевидно, это проще сделать с помощью магнитного поля от сверхпроводящего кольца, расположенного на большой окружности сферы. Но аналогичная защита может потребоваться и Земле, поэтому, кроме сферы непосредственно у Меркурия, по линии между Землёй и Солнцем нужно иметь такую же сферу. При этом она должна двигаться примерно вдоль орбиты Меркурия, чтобы можно было раз в 4 месяца (вокруг Солнца Меркурий обращается за 3 месяца) проводить необходимое обслуживание с меркурианской станции.
Возвращаясь же к проблеме астероидов, а также к фильму "Армагеддон", стоит отметить, что основная техническая сложность закладывания бомбы свелась к проблеме быстрого бурения скважины, то есть к вполне земной деятельности. И вот тут можно внезапно догадаться, что для ускорения бурения естественно применить лазер, и возможности такого применения при обычном колонковом бурении кольцевой коронкой уже исследуются. Например, по описанию патента "Буровой снаряд для бурения твердых горных пород", В.С.Литвиненко, Г.Н.Соловьев, 2010
или по статье "ЛАЗЕРНОЕ БУРЕНИЕ ТОНКИХ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ В КРЕМНЕЗЕМСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛАХ", М.Васильев, к.ф.-м.н., В.Журба, В.Митькин, д.т.н., В.Романов, А.Щепкин, НПП "ВОЛО", Санкт-Петербург, "фотоника" №1 / 37 / 2013 .
Однако, существенную роль в работе таких схем играет применение сжатого воздуха для удаления шлама (фрагментов разрушенной породы) и защиты от него оптоволокна, находящегося в непосредственной близости от режущей коронки. Для условий астероида такое решение не годится, кроме того, скважина должна быть глубиной порядка 1 км и диаметром метра 3 (по царь-бомбе: ширина 2.1 м, длина 8 м, масса 25 т). А это предполагает существенные затраты энергии и времени на наращивание бурильной трубы и извлечение кернов породы.
В связи с этим можно предложить альтернативный способ бурения скважины нужных размеров, основная идея которого состоит в использовании миниатюрной спецтехники с дистанционным, а преимущественно вообще автоматическим, управлением: нужно три вида дробящих тракторов и дроны на реактивной тяге, которые бы поднимали контейнеры с раздробленной породой. Пример по дронам:
Машины-монстры: AB5 JetQuad - первый в своем роде реактивный "квадрокоптер", 02.12.2019
Выглядит всё это следующим образом.
Предварительно выравнивается площадка под скважину, на неё кладётся жёсткая "шайба" с круговыми рельсами, по которым должна двигаться платформа с лазером, развёрнутым вниз на внутреннем диаметре шайбы. Углубление происходит по спускающейся винтовой линии, соответственно дно имеет ступеньку вдоль радиуса, с наибольшей толщиной (у стены) равной глубине прогрева породы лазером. В течение цикла, диаметрально от ступеньки движущийся вдоль стены в сторону понижения дна лазерный луч разогревает породу. Следом, со стороны более высокой части дна, находится первый трактор, который имеет пару приводов по несколько буров в ряд, которыми он вертикально углубляется вдоль стены, поджимая размягчённую лазером породу с обеих сторон. За ним следует второй трактор с одним большим буром, которым он скалывает позади себя ступеньку, двигая бур вдоль радиуса от оси скважины к стене на новую максимальную глубину. За ступенькой работает третий трактор, который дробит всё до однородных размеров, подравнивает дно и складывает полученное в контейнер, который находится на крыше его условной кабины. При этом и по ходу движения, и с другой стороны, работает своя пара приводов: на уровне гусениц - дробилка с "сотовой" схемой из 7 буров, на уровне крыши кабины - двойной ковш (грейфер). По ходу движения, в первую очередь, расчищается место перед трактором, с другой стороны - полоса вдоль стены под разогрев. Для полётов дронов пространство скважины делится на две части по линии ступеньки дна, обозначим их "зелёная" и "жёлтая": по зелёной, со стороны первых двух тракторов, опускаются дроны с пустым контейнером, после перецепления крепежа, по жёлтой зоне происходит подъём с заполненным контейнером. На крыше кабины располагается плита на три места, пустой контейнер ставится с того края, который ближе к оси, после подъема контейнера с середины, на его место передвигается пустой, после чего трактор перемещается на новое место. По окончании бурения дронами же поднимается техника и опускается заряд.
За счёт автоматизации процесса всё должно происходить максимально быстро, основная проблема тут может заключаться в общей запылённости, но это нужно смотреть отдельно по такой работе в условиях вакуума.
При достаточном развитии роботизации и миниатюризации, эта схема может быть упрощена до раздробления породы лишь в зоне прогрева. Но при этом получающийся керн нужно будет периодически подламывать микровзрывами по окружности и извлекать более мощными дронами. Тогда второй трактор должен заниматься именно закладкой каких-то пиротехнических зарядов. Либо ещё проще, если будет достаточно мощный ковш для черпания размягчённой породы, которая при этом не должна налипать на него и на контейнеры.
Аналогичная схема для горизонтального бурения потребуется при строительстве колоний на безатмосферных планетах, так как в силу той же метеоритной опасности и сами колонии, и транспортное сообщение между ними придётся создавать под поверхностью планеты.
Выскажу ещё одну идею, являющуюся своеобразным гибридом гравитационного буксира и электромагнитной катапульты. Чтобы оперативно буксировать за счёт гравитации нужен очень тяжёлый буксир, который принципиально в смысле гравитационного воздействия нельзя заменить чем-то лёгким. Совсем другое дело магнитная сила: если имеется железный астероид, то искусственно созданное магнитное поле может оказать на него существенное воздействие. Заодно, пока этот механизм будет доводиться до ума, на окололунной орбите можно собрать новую гору Магнитку, под создание ферм для космических строек. Ну, или для тарана особо крупного астероида.
Вообще, проблема защиты от астероидов резко упростится, когда появятся "тягачи", способные манипулировать астероидами размером в 1 км. Достаточно будет поместить "подающий" тягач у пояса астероидов за Марсом, а второй, принимающий, отправить к проблемному астероиду для корректировки траектории тарана. Соответственно, пока таких тягачей нет, но вполне вероятно, что магнитные тягачи появятся раньше. В итоге, собирая всё вместе, и в предположении, что имеется пачка управляемых тягачами Магниток, напрашивается такая схема их использования.
Магнитка набирается до размеров, допускающих манипулирование с помощью нескольких тягачей. Пачка Магниток делится на три части, под три этапа применения:
- сразу же запускаемая вереница таранов для бомбардировки по одному;
- собираемая из нескольких Магниток и разгоняемая усилиями оставшихся тягачей супергора;
- остающиеся на окололунной орбите для заключительных ударов.
По первой группе предполагается пара тягачей на каждую Магнитку, после удара тягачи возвращаются и помогают разгонять последующие Магнитки. По итогам бомбардировки должно сформироваться несколько кратерных зон. Предпочтительно формирование четырёх равноудалённых по поверхности астероида зон, которые должны выбираться по итогам первого зондирующего удара: определяется поверхность раскола на половинки и три наиболее перспективные точки на ней, что соответствует трём зонам из четырёх.
После таранов, по каждой кратерной зоне последовательно происходит вышеописанное скалывание и испарение слоёв, в идеале - до подлёта к супергоре. Начиная с последнего испаряющего взрыва уже стоит применять мощный, "грязный" вариант заряда, при этом в группе с таранами последующих этапов используются догоняющие ракеты: по одной на таран из третьей группы, остальные ракеты - для второй группы. Для проникновения на максимальную глубину ракетам потребуется специальная защитная оболочка. Супергора направляется в самую глубокую из трёх кратерных зон для раскола или для получения максимально глубокого кратера под взрыв ракет, если до расталкивания половинок после тарана дело не дойдёт.
При наиболее благополучном развитии событий после второго этапа астероид в достаточной степени замедляется или раскалывается, а сам второй этап происходит как можно дальше от Земли. На третьем этапе подправляется траектория или разбиваются наиболее крупные обломки. После этого рассчитываются точные места падения обломков на земную поверхность, и население, которое уже должно находиться поблизости от подготовленных подземных убежищ и транспорта, распределяется наиболее безопасным образом.
А ещё хорошо бы к этому времени научиться быстро чистить атмосферу от метеоритной пыли и вулканического пепла, а также обеспечивать дополнительную подсветку планеты на "зимнее время".
По идеям очистки атмосферы можно исходить из описания "года без лета" 1816, вызванного извержением вулкана Тамбора в 1815 году (википедия):
"В апреле и мае было неестественно много дождей и града. В июне и июле в Америке были заморозки. В Нью-Йорке и Новой Англии выпадал снег. Германию неоднократно терзали сильные бури, многие реки (в том числе и Рейн) вышли из берегов. В Швейцарии каждый месяц выпадал снег"
То есть частицы пепла вызывали дополнительные осадки, но с ними же они и осаждались. При этом обратное испарение в силу пониженной температуры было затруднено. Соответственно, для ускоренной очистки атмосферы нужно максимально повышать влажность воздуха. У меня в другой заметке описано использование туманогенераторов для тушения лесных пожаров, что требует повышенного расхода воды по сравнению с обычными моделями для пылеподавления. Соответственно, получаем наиболее естественное предложение. На участках с вышками ЛЭП, расположенными вблизи водоёмов, непосредственно на вышке можно закреплять такие туманогенераторы, вкупе с большими вентиляторами для создания мощных вертикальных потоков воздуха. При достаточно мелком тумане уже ветра может быть достаточно для максимального распространения этой дополнительной влаги по воздушным массам.
Кроме того, оседание частиц из верхних слоёв атмосферы можно ускорить за счёт добавления в эти слои радиоактивных изотопов: повышенное ионообразование из-за дополнительной радиации должно усилить слипание и, в итоге, оседание пыли. На эту роль лучше всего подходит изотоп бериллий-7 с периодом полураспада в 53 дня. Этот изотоп обычно образуется в большом количестве в атмосфере из-за космических лучей, поэтому метеорологи используют измерение по нему в качестве косвенного показателя солнечной активности и сопутствующих величин, вроде толщины озонового слоя.
В итоге, исследования по очистке атмосферы от пыли можно было бы проводить уже сейчас.
P.S.
По использованию "грязного" варианта заряда можно отметить, что почти вся "грязь" разлетится при взрыве в космос, на падающий фрагмент осядет лишь очень малая часть. Причём при входе в атмосферу уже в верхних слоях грязь с поверхности должна испариться и достаточно быстро распределиться более-менее равномерно над всей планетой. Согласно "Руководству по облакам вулканического пепла, радиоактивных материалов и токсических химических веществ" от Международной организации гражданской авиации:
"Известны многочисленные случаи, когда вулканический пепел, выброшенный в атмосферу во время таких извержений, совершал облет вокруг Земли в поясе тропиков приблизительно за 14 дней, причем в конечном итоге этот цикл повторялся несколько раз".
При этом по книге "Радиоактивные загрязнения внешней среды" (Шведов В.П., Широкова С.И.):
"Гравитационное оседание мелких частиц в стратосфере идет также с незначительной скоростью. Так, например, на высоте 33 - 35 км скорость оседания частиц диаметром 10 мк составляет 30 м / ч или 250 км / год. Частица с диаметром 0 01 мк опускается на той же высоте со скоростью 16 см / ч или 1 5 км / год ".
Для примера, оценим возможное загрязнение от дополнительных 50 мегатонн заряда. Для этого воспользуемся данными из курса лекций по радиобиологии :
"Из закона радиоактивного распада ( в случае распада смеси множества радионуклидов – активных осколков деления) выведено следующее правило: каждое десятикратное снижение активности осколков деления и мощности дозы гамма-излучения происходит в результате увеличения их возраста в 7 раз ... При наземном взрыве бомбы мощностью 1 мегатонна через сутки радиоактивность осколков деления составляет 4*10^9 Ки ".
То есть, если бы всё выпало досрочно, через неделю, то средняя плотность загрязнения на 1 кв. км поверхности планеты (радиус 6400 км, площадь поверхности 4*pi*(6.4*10^3)^2 кв.км ) была бы:
50*4*10^9/(10*4*pi*(6.4*10^3)^2) Ки/кв. км = 40 Ки/кв. км .
Наконец, используем методическое пособие "Определение мощностей экспозиционной и эквивалентной доз облучения":
"г) единицы измерения поверхностной активности Кu/км2 перевести в единицы измерения мощности экспозиционной дозы облучения (мкР/ч) (при этом следует знать, что поверхностная активность 1 Ки/кв. км эквивалентна уровню фона в 15 мкР/ч)".
Таким образом получим уровень фона в 40*15 мкР/ч=600 мкР/ч .
Для сравнения (по материалу "Радиация на атомных станциях при производстве электроэнергии" ) :
"5 Р — это годовая предельно допустимая доза облучения сотрудников атомных объектов.
25 Р — это предельно допустимая аварийная доза облучения для профессионалов-ликвидаторов. После этого облучения необходимо лечение".
При этом 5 Р в год соответствует в среднем 570 мкР/ч, то есть для выхода на предельное годовое значение при рассматриваемом фоне нужно было бы облучаться около года. Но через год по вышеотмеченному правилу распада от этого фона останется лишь сотая часть, в итоге можно утверждать, что данное загрязнение не будет экологически критичным.