Астероид 2024 YR4, открытый в конце декабря 2024 года, быстро привлек внимание мирового научного сообщества. Первоначальные расчеты его траектории указывали на ненулевую вероятность столкновения с Землей в декабре 2032 года, что ненадолго вывело этот объект на первое место в списках потенциальных угроз как NASA, так и Европейского космического агентства. Последующие наблюдения, включая данные с космического телескопа «Джеймс Уэбб», позволили с высокой точностью исключить риск удара по нашей планете. Однако орбитальная неопределенность сместила фриковую зону риска в сторону единственного естественного спутника Земли. Вероятность лунного столкновения была пересмотрена в сторону увеличения и в настоящее время оценивается в 4,3%.
Такой показатель считается достаточно высоким в практике астрономических наблюдений, чтобы рассматривать сценарий воздействия на объект. Хотя астероид диаметром около 60 метров не несет угрозы существованию Луны или стабильности ее орбиты, его удар может создать кратер диаметром примерно один километр. Энергия столкновения будет сопоставима с мощным ядерным взрывом, а сам событие станет крупнейшим за последние пять тысяч лет, предоставив ученым беспрецедентную возможность наблюдать формирование ударного кратера в реальном времени.
Основная сложность при планировании любой операции по отклонению астероида 2024 YR4 заключается в значительной неопределенности его физических параметров. На сегодняшний день известен его приблизительный размер — от 53 до 67 метров, однако точная масса остается загадкой. Поскольку масса напрямую зависит от плотности и состава пород, которые составляют астероид, ее расчеты варьируются в колоссальном диапазоне — от 51 до 711 миллионов килограммов. Попытка воздействовать объект, не зная его массы, чревата непредсказуемыми последствиями. Недостаточное усилие может оставить его на прежней траектории, а чрезмерное — направить в сторону Земли, создав реальную, а не гипотетическую угрозу.
Ученые прорабатывают два принципиальных подхода к нейтрализации угрозы: отклонение и разрушение. Предпочтительным методом считается кинетический удар, который был успешно опробован в ходе миссии DART, когда специальный зонд столкнулся с астероидом Диморфос и изменил его орбиту. Однако для 2024 YR4 этот вариант сопряжен с рисками, обусловленными незнанием массы. Более радикальным решением выглядит полное разрушение объекта. Его можно достичь либо с помощью сверхмощного кинетического воздействия, которое раздробит астероид на фрагменты размером не более 10 метров, либо применив ядерный заряд.
Идея использования ядерного взрыва в космосе для защиты планет не нова. Согласно техническим расчетам, представленным в научных работах, для гарантированного разрушения астероида 2024 YR4 потребовался бы ядерный заряд мощностью около одной мегатонны. Такой взрыв планируется произвести не на самой поверхности, а на определенном расстоянии от нее. Это создаст интенсивный тепловой импульс, который мгновенно испарит часть материала астероида, а созданная ударная волна разорвет его на множество мелких и относительно безопасных осколков. Подобная технология имеет значительное преимущество — ее эффективность в меньшей степени зависит от точного знания массы и внутренней структуры астероида.
Одним из ключевых аргументов в пользу рассмотрения столь решительных мер являются потенциальные последствия лунного удара для околоземного пространства. Столкновение астероида с Луной выбросит в космос огромное количество лунной породы — общая масса эскпеллента может составить от 10 до 100 тысяч метрических тонн. Часть этого материала будет захвачена гравитацией Земли и в течение нескольких дней после столкновения войдет в атмосферу. Хотя подавляющее большинство частиц имеют размеры от долей миллиметра до сантиметра и сгорят в атмосфере, создав уникальный метеорный поток, они представляют серьезную опасность для космической инфраструктуры. Поток микрометеороидов может временно увеличиться в тысячу раз по сравнению с фоновым уровнем, что создаст неприемлемые риски для пилотируемых станций, спутников связи и навигационных систем, количество которых к 2032 году продолжит расти.
Решение о необходимости и методе воздействия на астероид не будет приниматься в условиях неопределенности. Критически важным событием станет следующее сближение 2024 YR4 с Землей, которое произойдет в 2028 году. В этот период астероид снова станет доступным для подробных наблюдений с помощью крупных наземных телескопов и космических обсерваторий. Новые данные позволят уточнить его орбиту с высокой точностью и, следовательно, окончательно подтвердить или опровергнуть вероятность столкновения с Луной. Кроме того, специалисты надеются получить более детальную информацию о размере, форме и составе астероида, что является необходимым условием для проектирования любого типа миссии по его отклонению.
Если вероятность удара останется значительной, окно для запуска космического аппарата для вмешательства откроется между 2029 и 2032 годами. Это потребует беспрецедентной международной координации, поскольку решение о применении ядерного оружия в космическом пространстве выходит за рамки чисто научных и технических задач, затрагивая геополитическую и договорную сферы. Текущая ситуация с астероидом 2024 YR4 рассматривается научным сообществом как уникальная тренировочная площадка для отработки всех этапов планетарной защиты — от раннего обнаружения и оценки угрозы до разработки и, потенциально, реализации мер по ее смягчению.