Приветствую вас! Вы на канале "Лунный Буржуй".
В декабре 2021 года зрители увидели на экранах американскую сатирическую киноленту "Не смотрите наверх". Фильм в острой манере продемонстрировал неспособность человечества адекватно реагировать на возможную опасность, исходящую от малых объектов Солнечной системы.
Сама концепция столкновения Земли с подобным объектом давно эксплуатируется в литературе и кино, однако фильм вновь привлёк внимание к этому вопросу.
Насколько серьёзна опасность столкновения Земли с астероидом или кометой? Способно ли такое столкновение привести к гибели человеческой цивилизации, как это показано в фильме? И существуют ли методы предотвращения глобальной катастрофы, если угроза станет реальной?
"Кометы — это что?"
С давних времён люди воспринимали появление комет с их эффектными хвостами как зловещее предзнаменование грядущих несчастий или даже апокалипсиса. В религиозной картине мира космос представлялся упорядоченной системой, созданной богами, и любое отклонение от привычного движения небесных тел расценивалось как сигнал о надвигающихся переменах.
Одним из первых, кто попытался объяснить природу комет с точки зрения физики, был Аристотель, однако он считал их атмосферными явлениями. Римский философ Сенека Младший в I веке усомнился в его гипотезе, отметив, что на кометы в таком случае влиял бы ветер, чего не происходит. Сенека предположил, что кометы прилетают из дальних уголков космоса и достигают ближайшей к Земле точки своей траектории. В эпоху Ренессанса, когда астрономия утвердилась как наука, было окончательно признано, что кометы — это космические объекты, редко подлетающие близко к нашей планете.
Датский астроном Тихо Браге, измерив параллакс Большой кометы 1577 года (C/1577 V1), доказал, что она находится на расстоянии, как минимум в четыре раза превышающем дистанцию до Луны. В 1687 году Исаак Ньютон математически обосновал, что кометы движутся по параболическим траекториям, и что они состоят из плотных тел, а их хвосты — это испарения, вырывающиеся из твёрдого ядра под влиянием солнечного тепла.
"Причина Всемирного потопа"
В 1705 году английский исследователь небесных тел Эдмонд Галлей использовал ньютоновский подход для анализа орбит 23 комет, наблюдавшихся в период с 1337 по 1698 годы. Он обнаружил поразительное сходство в параметрах орбит трёх комет, зафиксированных в 1531, 1607 и 1682 годах. Галлей предположил, что небольшие расхождения в орбитах объясняются гравитационным воздействием Юпитера и Сатурна, сделав вывод о том, что все три наблюдения относятся к одному и тому же объекту. Опираясь на свои вычисления, Галлей предсказал следующее появление этой кометы в окрестностях Земли в 1758 или 1759 году. Когда комета действительно появилась в указанный период, ей было присвоено имя Галлея в знак признания его заслуг.
К середине XVIII века, с углублением знаний о кометах, учёные начали формулировать теории об их происхождении. Философ Иммануил Кант, к примеру, выдвинул гипотезу о формировании комет за пределами молодой планетной системы из остатков протопланетного облака. В XX веке научное сообщество пришло к выводу, что кометы состоят преимущественно из льда с небольшими включениями пыли и каменистых частиц. Задолго до этого стало очевидным, что испарение льда способно существенно влиять на траекторию кометы, создавая риск ее столкновения с Землёй.
Понимание новых представлений о природе и происхождении комет позволило переосмыслить древние страхи, связанные с появлением этих небесных тел. Стало понятно, что опасения предков небезосновательны. Так, английский теолог Уильям Уистон в 1711 году предположил, что Большая комета 1680 года (C/1680 V1) имеет период обращения в 574 года и является причиной Всемирного потопа.
"Конец мира"
Одним из первых художественных произведений, где кометная опасность предстаёт в явном виде, является новелла Эдгара Аллана По "Разговор Эйроса и Хармионы" (1839). На написание этого произведения По вдохновили популярные в то время предсказания о скором конце света, распространяемые нью-йоркским проповедником Уильямом Миллером. В новелле описывается, как столкновение Земли с кометой приводит к воспламенению атмосферы и ужасной гибели всего живого.
Жюль Верн, признанный отцом научной фантастики, также не обошёл вниманием кометную тему, однако представил её в более оптимистичном ключе. В романе "Гектор Сервадак" (1877) он описывает столкновение Земли с кометой под названием Галлия (а не Галлея!). Эта комета увлекает за собой в космическое пространство часть земной поверхности, воды и атмосферы. Вместе с ними в путешествие отправляются и люди, оказавшиеся вблизи места столкновения. Спустя два года, когда комета возвращается, эти невольные космические путешественники благополучно спускаются на Землю, используя самодельный воздушный шар.
Французский популяризатор астрономии Камиль Фламмарион предложил более мрачный сценарий в своем футурологическом романе "Конец мира" (1894). Он предположил, что в XXV веке произойдёт столкновение с огромной кометой, которое спровоцирует глобальную катастрофу. Газ из кометы смешается с земным воздухом, вызвав удушье у многих, а сама комета распадётся на крупные фрагменты, уничтожающие города. Тем не менее, согласно Фламмариону, человечество выживет и продолжит развиваться в течение 10 миллионов лет.
"В дни кометы"
Книга "Конец света" быстро обрела русскоязычную версию, множество раз переиздавалась и, возможно, оказала влияние на русского автора, опубликовавшего под псевдонимом Н. Н. Холодный роман "Борьба миров" в 1900 году. С юмором он рассказал о приближающейся к Земле комете, чьё столкновение, по прогнозам, грозило уничтожением Санкт-Петербургу. При этом жители столицы продолжали жить своей обычной жизнью, игнорируя надвигающуюся опасность до тех пор, пока она не стала совершенно очевидной. Тогда-то и началась паника и бегство из города.
Свои мысли на эту тему представил и Герберт Уэллс в романе "В дни кометы" (1906). Автор предположил, что прохождение Земли через кометный хвост изменит состав атмосферы, что приведёт к непредсказуемым результатам: человеческая психика преобразится, люди избавятся от дурных желаний и начнут строить новое, справедливое общество.
"Шесть ядерных боеголовок против астероида"
Научно-популярная литература и произведения в жанре фантастики постепенно внедрили в сознание людей идею о том, что в будущем кометы окажут значительное и, возможно, определяющее воздействие на ход истории человечества.
Глубина этой веры проявилась в панике, охватившей население в 1910 году во время очередного появления кометы Галлея. Её сближение с Землёй было настолько тесным, что 18 мая планета прошла сквозь её хвост. После того как учёные обнаружили в составе хвоста кометы ядовитый газ циан, пресса затрубила о надвигающейся угрозе отравления всего человечества. В результате резко возрос спрос на средства защиты, такие как противогазы, а также появились в продаже "противокометные таблетки" и "зонтики". Несмотря на заявления учёных, в том числе и Фламмариона, о крайне низкой плотности хвоста кометы и отсутствии опасности для атмосферы, метеорологи провели анализ проб, не выявивший никаких отклонений от нормы.
С развитием кинематографа в жанре фантастики тема кометной угрозы стала популярной в экранизациях. В 1916 году датский режиссёр Август Блом выпустил немой фильм "Конец света", в котором пролетающая комета вызывала глобальные катаклизмы и социальные беспорядки. Фильм был особенно популярен на фоне событий Первой мировой войны. Он оказал сильное впечатление на французского режиссёра Абеля Ганса, который в 1931 году представил свою первую звуковую киноленту "Конец мира", основанную на романе Фламмариона.
Для усложнения сюжетов фантасты стали использовать и другие небесные тела. Например, в фильме "Когда миры столкнутся" (1951) Земле угрожает блуждающая звезда Беллус, а в фильме "Метеор" (1979) — астероид-гигант Орфей, отклонившийся от своей орбиты. Интересно, что в "Метеоре" упоминается проект "Икар", разработанный студентами Массачусетского технологического института в 1967 году. Они предложили направить к опасному астероиду шесть ядерных боеголовок большой мощности.
"Огонь в небе"
С развитием космической эры всё чаще стали звучать идеи о предотвращении столкновений Земли с космическими объектами посредством мощных ракет, несущих ядерные заряды. В качестве примера визуализации подобного сценария можно привести фильм "Огонь в небе" (1978), где попытка уничтожить комету, грозящую падением на Аризону, терпит неудачу, приводя к катастрофическим разрушениям и гибели множества людей.
Однако со временем угроза комет отошла на второй план, казалась маловероятной. Переломным моментом стало июльское столкновение кометы Шумейкеров-Леви 9 с Юпитером в 1994 году. Учёные стали свидетелями мощных вспышек при вхождении обломков кометы в атмосферу планеты. Выброс раскалённых газов достиг высоты 3000 километров. Крупнейший фрагмент, G, вызвал появление тёмного пятна в атмосфере Юпитера диаметром 12 000 километров, сравнимого с размером Земли. Выделившаяся энергия соответствовала 6 миллионам мегатонн, что в 750 раз превышает суммарный ядерный потенциал Земли. Стало очевидно, что подобное столкновение с Землёй привело бы к немедленному уничтожению всего живого. Особую тревогу вызывал тот факт, что комету обнаружили всего за год до столкновения с Юпитером, что исключило бы возможность подготовки к защите Земли в случае угрозы.
После этого события общественность, СМИ и научное сообщество вновь обратились к проблеме астероидно-кометной опасности. Дополнительным аргументом в пользу этой угрозы стали исследования палеонтологов, подтверждающие гипотезу о вымирании динозавров в результате падения крупного астероида на полуострове Юкатан около 65 миллионов лет назад, оставившего кратер Чиксулуб.
"Космический обломок размером с Техас?"
Ожидаемо, что всплеск интереса к теме астероидной угрозы не остался незамеченным писателями-фантастами и деятелями киноиндустрии. Одним из первых примеров стал телефильм "Внутри скалы" (1996), который у нас прославился как "Тайна астероида". В нём сюжет разворачивается вокруг сферического астероида Дитя Галилея, стремительно приближающегося к Земле. Военные настаивают на его уничтожении ракетами, в то время как учёные предлагают отправить на астероид команду горняков, чтобы они прорыли тоннели к центру и произвели контролируемые взрывы.
Вскоре после этого появился мини-сериал "Астероид" (1997), повествующий о попытках людей сбить два огромных космических объекта, направляющихся к Земле, с помощью истребителей ПВО, оснащённых мощными лазерами.
В 1998 году, на волне популярности темы, вышли сразу два кассовых хита: "Столкновение с бездной" и "Армагеддон". В первом фильме, снятом Мими Ледер, человечество сталкивается с угрозой кометы Вульфа — Бидермана, которую планируется уничтожить ядерными боеголовками, доставленными на межпланетном корабле "Мессия". Во втором фильме, режиссёром которого стал Майкл Бэй, Земле угрожает множество космических обломков разных размеров, самый крупный из которых, "размером с Техас", способен уничтожить всё живое через 18 дней. Для его уничтожения необходимо взорвать его изнутри, для чего группа опытных бурильщиков должна проделать шахты и установить заряды на определённой глубине.
"Это уже происходило"
Вслед за писателями-фантастами эту тему подхватили популяризаторы науки, результатом чего стал целый ряд документальных фильмов, среди которых:
"Understanding Asteroids" (2001);
"Asteroid! The Doomsday Rock" (2002);
"Naked Science: Killer Asteroids" (2004);
"The Solar Empire: Impact" (2004);
"Deadly Skies" (2005);
"ВВС: End Day" (2005);
"NG: Asteroid Attack Investigated" (2006);
"Comet Collision" (2006);
"Space Mysteries: Comets: Target Earth?" (2007);
"The Apocalypse" (2007);
"Comet Impact" (2007);
"Earth storm" (2007);
"Super Comet" (2007).
Эти фильмы, как правило, придерживаются схожей структуры: начинается всё с рассказа о том, как наши предки боялись комет и метеоров, затем демонстрируются ударные кратеры с обязательным упоминанием о гибели динозавров. Далее следует рассказ о комете Шумейкеров — Леви 9, чтобы проиллюстрировать потенциальные последствия столкновения Земли с подобным объектом. Заключение обычно выполнено в тревожном ключе, напоминая зрителю о неизбежности повторения подобных событий, как это было подчёркнуто в эпиграфе к фильму "Армагеддон": "Это уже происходило. Это произойдёт снова. Вопрос только во времени".
"Форсайт"
Широкое распространение информации привело к закономерному результату: необходимость разработки технических средств для предотвращения космической угрозы стала обсуждаемой темой на международном уровне, затронув различные сферы, включая политическую арену.
В 1998 году NASA учредило Программу наблюдения за околоземными объектами (Near Earth Object Observation Program). В рамках этой программы ведущие американские астрономы, используя мощнейшие телескопы, орбитальные обсерватории и военные радары, совместно занимаются поиском и исследованием малых тел Солнечной системы, чьи траектории пересекаются или могут пересечься с орбитой Земли. Параллельно действует международная программа "Космическая стража" (Spaceguard), объединяющая усилия наблюдателей и обсерваторий по всему миру.
Хотя число потенциально опасных объектов насчитывает тысячи, на данный момент достоверно известно, что реальную угрозу представляет лишь один астероид – (99942) Апофис, масса которого оценивается примерно в 60 миллионов тонн. Астрономические расчёты показывают, что вероятность столкновения Апофиса с Землёй может достичь значимой величины 13 апреля 2029 года. Однако это не является неизбежным: по предварительным оценкам, минимальное расстояние сближения составит 38 000 километров. Даже в случае столкновения катастрофических последствий не ожидается: выделяемая энергия составит около 1200 мегатонн, что не приведёт к уничтожению планеты.
Тем не менее потенциальная опасность, исходящая от Апофиса, стимулирует разработку различных мер по её предотвращению. В 2007 году Планетарное общество (The Planetary Society) объявило конкурс с призовым фондом в 50 000 долларов на создание беспилотного космического аппарата, предназначенного для точных траекторных измерений Апофиса и определения вероятности столкновения с Землей. Победителем стал проект "Форсайт" (Foresight) – простой зонд, который выйдет на орбиту вокруг астероида и проведёт спектральный анализ его поверхности. После месяца исследований зонд продолжит полёт вблизи Апофиса на расстоянии 2 километров, используя лазерную локацию для точного отслеживания.
"Наше будущее связано с космосом"
В зависимости от дальнейших событий, если станет неоспоримым факт надвигающегося столкновения астероида с Землёй, будет задействован механизм перехвата. NASA разработало проект "Колыбель", предусматривающий создание аппарата, разделяющегося на шесть модулей, каждый из которых оснащён ядерной боеголовкой В83 мощностью 1,2 мегатонны. Предполагается, что рентгеновское и гамма-излучение, а также нейтроны, высвобождаемые при взрывах, превратят часть поверхности Апофиса в расширяющуюся плазму, создавая реактивную силу, способную отклонить астероид от курса столкновения.
Однако, несмотря на зрелищность, ядерные взрывы не являются самым эффективным решением.
Более перспективным кажется проект астронавтов Эдварда Лю и Стэнли Лава, предлагающих использовать "гравитационный буксир" – крупный беспилотный корабль, который, приблизившись к астероиду, зависнет над ним на небольшой высоте. За счёт включения электроракетных двигателей корабль начнёт медленно набирать скорость, увлекая за собой Апофис благодаря гравитационному взаимодействию. Необходимо лишь контролировать тягу, чтобы избежать отрыва корабля. Несмотря на слабую силу притяжения, расчёты показывают, что 20-тонный "буксир" способен изменить траекторию астероида всего за год.
Существует и альтернативная концепция: Шэнпин Гун и его коллеги из Университета Цинхуа установили, что для корректировки траектории Апофиса достаточно использовать момент его прохождения вблизи гравитационной "замочной скважины" – области, где гравитация Земли оказывает существенное влияние на движение астероида. В этом случае можно направить к Апофису простой ударный аппарат, разогнав его солнечным парусом до скорости 90 км/с. Этого удара будет достаточно, чтобы вывести астероид на безопасную орбиту.
Несмотря на осознание обществом космической угрозы, работы по её нейтрализации продвигаются неспешно. Возможно, это связано с отсутствием вблизи Земли объектов, столкновение с которыми грозит глобальными последствиями. Общественное беспокойство успокаивается фантастическими сценариями о героических астронавтах, предотвращающих катастрофу.
Тем не менее, нельзя забывать о непредсказуемом появлении новых комет. Этот фактор необходимо учитывать при планировании развития космонавтики. Технологии, разработанные для воздействия на малые небесные тела, могут быть использованы в научных исследованиях или даже для преобразования Солнечной системы в интересах человечества. Необходимо помнить, что наше будущее связано с космосом и умением его осваивать.