Текст книги "Диалоги (сентябрь 2003 г.)"
Автор книги: Александр Гордон
сообщить о нарушении
Текущая страница: 11 (всего у книги 16 страниц)
Надо сказать, что когда устраивали противоядерную, противоракетную радарную защиту, то, чтобы не было помех, отбрасывали те явления, которые имеют скорость выше определенного уровня. И системы ПРО наблюдали такие помехи, но долго не обращали на них внимания, а это могли быть небольшие «микрокометы».
На следующей картинке вывал леса от Тунгусского метеорита. Рядом кратер в Аризоне в каменной пустыне от астероида, который упал несколько миллионов лет назад. Он был не очень большой, что-то около 40 метров, даже меньше. Но образовался кратер в полтора километра величиной, несколько десятков метров глубиной, а под ним на большую глубину и на большую ширину все перемолото, кроме того, миллионы тонн пыли и камней взлетели в воздух. Камни упали обратно, а пыль вылетела в атмосферу и могла распространиться очень далеко. А эта пористая глыба – метеорит, такой плотный, что при пролете атмосферы он обгорел, но не сгорел и не распался, а долетел до поверхности, и был потом найден.
Когда на помехи, засекаемые ПРО, обратили внимание и стали анализировать эти «шумы», то выяснилось, что это могли быть как раз подобные, но не такие уж большие тела. И даже была некая паника, когда засекли такой взрыв над морем около Южной Африки, у американцев тогда возникло подозрение, что это Израиль испытывает атомную бомбу в союзе с Южноафриканской республикой.
А сейчас, когда вопрос об астероидной опасности встал всерьез, американцы со спутников проводят фиксацию таких микрокомет, которые до Земли не доходят, взрываются в атмосфере. Их наблюдают, фиксируют, чтобы какую-то статистику набрать. И выясняется, что это, в общем, совсем не так редко происходит.
Серьезность проблемы астероидной опасности осознали, в общем, совсем недавно. Где-то 15–20 лет назад в Америке вышла книжка, где были собраны воедино разнообразные данные, и эта проблема была поставлена. А тут как раз подоспел конец холодной войны, и для нас это было очень заметно, потому что наши исследователи сумели активно включиться в эту международную тему и в эти программы, причем не на уровне отдельных лиц, а широко. Многие наши институты включились в нее, мы даже какие-то деньги получали. Тогдашний директор Ленинградского Института теоретической астрономии сумел в самые трудные – 1992–95 – годы ежегодно собирать конференцию по астероидной опасности. Там встречались люди всех специальностей – астрономы и геологи, специалисты по взрывам, даже медики. Итальянские биологи ездили мерить радиацию и генетические последствия падения Тунгусского метеорита туда, в Сибирь, вместе с нашими. В общем, очень активно пошло дело. Обратили внимание и на Луну, на кратеры Луны. Там же в течение миллионов лет ничего не меняется, ничего не заплывает, не зарастает, как на Земле. Конечно, часть из ее кратеров – вулканического происхождения. Но если мы посмотрим на картинке на астероид, видно, что подобные же кратеры есть и на астероиде.
А.Г. Где никакой вулканической деятельности нет.
Г.Е. Да, значит, это совершенно четко – деятельность метеоритов. И когда мы запускали первые спутники, а потом и обитаемые аппараты, то вопрос микрометеоритов встал очень остро. Нужно было обеспечить безопасность полета, чтобы пробой не нарушил герметичность спутника. К этому времени у нас были уже серьезные исследования по самым высокоскоростным ударам, и все это стало собираться в одну картину.
Одновременно стали смотреть, что же у нас на Земле происходит, вернее, происходило. Нашли такие же кратеры, стали их соединять с тем, что известно об истории Земли. Выяснилось, что в прошлые периоды были «провалы» в количестве живой массы на Земле, когда это количество вдруг резко менялось. Обнаружили оледенение в тех местах и в те периоды, когда их по законным причинам вроде не должно было быть. Стали связывать эти явления с метеоритными ударами. К этому времени уже была известна, исследована модель так называемой «ядерной зимы», последствий ядерной войны. Когда большое количество пыли поднимается в высокие слои и растекается по всей земной атмосфере, экранирует солнечную энергию. И солнечная радиация на поверхности может резко упасть, понижается среднегодовая температура, наступает всеобщая зима. Конечно, эта связь между падениями метеоритов и геологическими явлениями в древние периоды не достоверна на сто процентов. Это гипотезы, но полученные данные впечатляют.
И одним из самых впечатляющих событий, которое связывают с астероидами, было происшедшее 65 миллионов лет назад внезапное вымирание динозавров. Астероид, который мог бы быть причиной их гибели, нашли, размером он, если мне не изменяет память, в полкилометра, выпал в Центральной Америке. Причем его было очень трудно найти, там все зарастает мгновенно, там даже пирамиды инков найти невозможно.
А.Г. Там почвообразование то ли 5 сантиметров в год, то ли 15.
Г.Е. Да, но из космоса, со спутников хорошо видны как раз подобные большие структуры, вроде гигантского кратера, хоть он и зарос. Тут уж леса не мешают.
Таким образом, набирается большой и разнородный материал, определенная статистика, все это осмысляется. И всерьез ставится вопрос о том, что перед человечеством стоит новая опасность. Холодная война кончилась, как раз можно было направить общие усилия в иную сторону – не друг против друга, а для совместной работы. В Ленинграде, например, собираются конференции, собираются и международные конференции. На конференции в Ленинград приезжают уже в немалом количестве иностранцы. Некоторые известные американские публикации – именно в трудах Ленинградских конференций.
Л.Л. Интересно, что одним из первых, кто предложил бороться с астероидами, был отец водородной бомбы Эдвард Теллер.
Г.Е. Очень показательно – в 1992-м году в закрытом ядерном городке на Урале, Снежинске, организуется международная конференция по путям противодействия опасным астероидам. Как раз в эти дни там идет третья такая конференция, она бывает раз в три года. И Теллер, очень престарелый, приехал туда и энергично там выступал. Ядерщики, ракетчики обсуждали, что может сделать человечество, как с этим злом можно бороться.
Американские военные сразу поставили вопрос об этой опасности. Они оказались в этот момент как бы не у дел, возник «кризис жанра», и надо было думать, чем и как заняться. И главное, как мозги и коллективы направить в мирных целях, – очень правильная задача, в общем-то. Они рассчитывали на большую программу. И одновременно астрономы тоже запланировали масштабную программу наблюдений с помощью земных телескопов. Им денег дали – очень немножко, но дали. Начали они раньше, а в 1998-м году конгресс уже целенаправленно дал им деньги.
Началось наблюдение опасных тел с Земли. Имеется американская программа, даже не одна, – англичане в Австралии на большом телескопе наблюдают, а также французы и немцы. Наши, так сказать, признанные специалисты по малым телам оказались в хвосте, потому что у нас не было современной аппаратуры для таких маленьких тел. Но Американское астрономическое общество недавно подарило Крымской обсерватории нужную аппаратуру (электронную ПЗС-матрицу), которая позволяет автоматизировать наблюдения и позволяет обеспечить высокую чувствительность, суммировать слабый сигнал. Так что сейчас наши ученые тоже работают в этом направлении, наблюдают астероиды не только в Главном астероидном поясе, но и близкие к Земле.
Сейчас наблюдают и открывают примерно 5 штук близких к Земле астероидов в месяц. Около 500 уже нашли. Они, в большинстве своем, примерно километрового размера. Но все равно всегда есть те, которых мы не заметим. Особенно те, которые приходят из большого далека. Через 10 лет ожидается, что эта программа выявления околоземных астероидов будет выполнена.
А.Г. Поправьте меня, если я ошибаюсь. Зная возраст поверхности Луны и посчитав количество кратеров, которые там есть, можно предположить вероятность, с какой это может произойти и на Земле. Какова эта вероятность?
Г.Е. Для таких 50-метровых, как Тунгусский метеорит – мы имеем за ХХ-й век такую вероятность: раз в 30 лет.
Л.Л. 30–40 лет, примерно.
Г.Е. Вероятность попадания километрового астероида, который уничтожит почти все живое, так что нас уж точно не останется, – раз в десятки миллионов лет. Когда динозавры вымерли, то уцелели только мелкие животные, не больше кошки. Наши предки млекопитающие были тогда такими и еще меньше.
У нас в этом случае шанса не остается. Но такое бывает раз во много миллионов лет. А 100-метровый может выпасть раз, скажем, в миллион лет, полмиллиона лет. Но с другой стороны, даже и 50-метровый астероид, как Тунгусский, если попадет в город, то наделает бед. Раньше, даже еще сто лет назад, пустых мест было много, теперь их становится все меньше, а те, которые населены, все уязвимее – в них все серьезнее «начинка». Атомные станции, химические заводы – техники много стало на Земле.
И потом мы знаем больше, так что ситуация меняется. Здесь на картинке показана Вега, первый аппарат, который полетел к комете Галлея, это наш российский, советский аппарат. Два таких аппарата первыми полетели к комете, и они наводили, как лоцманы, европейский аппарат, который, благодаря их наводке, сумел пройти очень близко. Потому что орбита, вычисленная с Земли, не давала такой точности. А уже когда они подлетели, уточнили орбиту, тот сумел пройти гораздо ближе.
Сейчас есть целый ряд астероидных программ – американские, европейские, японские. Планируются и российские. Мы с Леонидом Алексеевичем работали над программой доставки грунта с астероида, рассчитывали полеты, забор грунта и доставку его на Землю. Проект разрабатывался вместе с немцами, в 1995-м году вышел наш инициативный отчет. Он был представлен Европейскому космическому агентству, вызвал интерес, но не прошел. И потому что он дорогой, и потому что он включал космический ядерный реактор (российский, других в мире нет), что непопулярно, и европейских компонент в нем слишком мало было. Но, как нам кажется, он сделал свое дело в смысле привлечения внимания к малым телам.
А в нашу федеральную космическую программу вошла программа полета к Фобосу, спутнику Марса, чтобы забрать с него образец вещества. Фобос ближе, чем астероидный пояс, до него легче долететь. Он также может содержать «реликтовое вещество», неизмененное со времен образования Солнечной системы. Эти данные очень важны и теоретически – для понимания процессов ее формирования, и практически – так как могут помочь понять структуру земных недр.
Вот, видите, астероид и рядом японский аппарат, который полетит к близкому астероиду, должен будет с него взять пыль и доставить на Землю. А есть еще американский проект. Американский аппарат долетел до Эроса, астероида, близкого к Земле. Есть европейские аппараты, проекты. Сейчас планируется американская программа, аппарат полетит с электроракетным двигателем малой тяги, ионным. Он будет лететь 6 лет к астероидам Весте и Церере. Эти программы говорят о внимании к изучению малых тел, к кометам тоже.
Вот европейский аппарат, с плазменным двигателем малой тяги, прототипом которого является российский двигатель, но здесь он во французском исполнении. На этом аппарате отрабатывается этот двигатель и солнечные батареи. А этот будет спутником Луны, технологическим спутником, цель которого отработка будущей техники. И эта техника будущего опирается на российский задел.
Л.Л. В какой-то мере мы можем испытывать гордость. Эти двигатели были разработаны в России, это так называемые СПД, они тоже, как и ионные двигатели, выбрасывают плазму. Потом французы купили патент и как уже свой двигатель поставили на аппарат. Хотя впервые сделаны они были у нас, поставлены на аппараты и летали. Но приходится продавать…
Г.Е. Не очень приятно. А с другой стороны, приятно, что наши работы, наши идеи идут в жизнь.
Теперь о противодействии, о борьбе с опасными астероидами. Противодействие каким может быть? Это может быть удар или ядерный взрыв, чтобы чуть-чуть изменить орбиту астероида, направить его мимо Земли. Или чтобы расколоть его на много маленьких, но это должно быть очень аккуратно сделано. Представьте себе, мчится громадный междугородний фургон, и ударом футбольного мяча нужно на одну миллионную изменить его скорость, чтобы через сутки, пройдя три тысячи километров, он опоздал бы на железнодорожный переезд, и разминулся там с пассажирским поездом. Дело это не легкое и не простое. Сначала на астероид нужно послать зонд, который бы выяснил, как он устроен, куда надо бить, не расколется ли он. Потом посылается уже что-то, чтобы изменить его орбиту, и с тем, чтобы через годы, на следующем витке движения по орбите он уже промахнулся бы мимо Земли.
А.Г. Тут возникает вопрос, сколько нужно времени с момента обнаружения опасности до исполнения всех операций?
Г.Е. Получается около 10-ти лет.
Л.Л. Годы.
Г.Е. Если тот астероид, о котором недавно объявили, прилетит к нам, как обещают, в 2014-м году, то работы надо начинать уже сейчас. Правда, немножко есть время на раскачку, может быть, американцы даже немножечко блефуют, чтобы действительно протолкнуть это дело.
Л.Л. Идет это очень медленно. Мы с Георгием Борисовичем одними из первых начали этим заниматься 12 или 15 лет назад, и до сих пор аппарат еще не полетел.
Г.Е. Ну, у нас особая ситуация сейчас. Но и американцы не спешат.
А.Г. Это при всей скорости американцев. А какая вероятность обнаружить угрожающий Земле астероид, который не относится к поясам, которые вы описали, который выскочил по длинной орбите?
Г.Е. В случае длинной орбиты рецептов вообще нет. Его можно будет заметить только незадолго до подлета. Разве что только как-то особенно повезет.
Л.Л. У нас есть картинка, изображающая «Астероидный патруль».
Г.Е. Это идея академика Т.М. Энеева, одного из ветеранов нашей космонавтики. Он предлагает кроме системы наблюдения опасных тел с Земли создать уже космическую систему наблюдения. Шесть аппаратов помещены на орбиту Земли, и они, наблюдая навстречу друг другу, создают шестиугольный «барьер», с помощью которого контролируют всю окрестность орбиты Земли.
А.Г. Все они движутся по орбите Земли?
Г.Е. Да, они все движутся по орбите Земли, на каждом телескоп, и они наблюдают, создают «оптический барьер» на определенную высоту, вокруг орбиты Земли, так что все, что его пересекает, должно быть зафиксировано. Если там стоят достаточно мощные телескопы, которые различают 22–23 звездную величину, то уже большая часть 100–200 метровых астероидов будет замечена. Причем основная часть их не уходит дальше орбиты Юпитера, значит у них всего 5–6 лет период обращения или даже меньше. За шесть лет они, как минимум, дважды пересекут «оптический барьер», который контролирует патруль. Можно будет определить их орбиты, оценить, опасны ли они. Таким путем можно будет заметить тела от 100–150 метров. Это следующий разряд опасных тел, после тех, что открывают сейчас телескопами с Земли. И если больших тел, километровых, одна – полторы тысячи, то таких уже – 100–150 тысяч. И это еще не все, остаются 50-ти метровые, как Тунгусский метеорит, но уже и этот этап будет существенным продвижением.
Конечно, здесь самая общая схема нарисована. Но она опирается на модель формирования Солнечной системы, которую создал Тимур Магометович Энеев вместе с Н.Н. Козловым 25 лет назад. Тогда, в 1980 году он предсказал еще один пояс астероидов за Нептуном. Сейчас он открыт, там сотни 200-300 километровых тел. Большие планеты влияют на их орбиты, изменяют их, они сталкиваются, раскалываются. Потом большие планеты «бросают» их осколки внутрь Солнечной системы. Часть бросают внутрь, а другие вовне, даже могут выкинуть из Солнечной системы, но эти нас сейчас не интересуют.
Если орбиты «опускаются» во внутрь Солнечной системы, они попадают под влияние более близких к Солнцу планет. Планеты как бы передают малые тела друг другу, сдвигают их «вниз», и они заходят в область Земли и ее соседей. Образуются околоземные малые тела – астероиды и кометы. Они мигранты, причем одним из первых, кто проследил их путь издалека, на примере комет группы Юпитера, была Е.И. Казимирчак-Полонская в Ленинграде, более 40 лет назад. Вероятно, кометы – это части ледяных оболочек, осколки тел занептунного пояса, а астероиды – это куски их каменных ядер. Юпитер и планеты земной группы подправляют их орбиты на заключительном этапе их миграции.
Понимание того, как это все происходит, откуда и как приходят в окрестность Земли опасные тела, позволяет уяснить, что основная их часть – это тела, орбиты которых лежат внутри орбиты Юпитера. У них период обращения сравнительно небольшой и за 5–6 лет можно было бы выявить значительную их часть.
А.Г. Вы сказали, что вполне вероятно событие, что орбита движения астероида будет изменена крупной планетой, Юпитером, скажем, он будет просто выброшен из Солнечной системы. Такие же события могли происходить и в других системах. Какова вероятность прихода к нам беглеца совсем уж из далекого космоса?
Г.Е. Такое бывает, но это достаточно редко, и главное, тут мы мало что можем сделать, даже заметить его заранее. Недавно была комета, думали, что она внешняя, оказалось, что она все-таки наша. Но у нее период 2 тысячи лет. И заметили ее за полгода, примерно, до ее пролета орбиты Земли.
Л.Л. Я бы хотел продолжить мысль, которую развивал Юрий Борисович. Мы говорили сейчас как защититься от астероида. Есть не менее важная для человечества задача – как использовать астероиды. Потому что хотя это далекие небесные тела, и страшные небесные тела, но может оказаться, что мы, человечество в целом, не выживем, если их не научимся использовать.
На этой картинке показано, как развивается энергетика всего человечества. Где-то в районе 10 в 11-й степени киловатт лежит некий предел. Сейчас человечество вырабатывает 5 на 10 в 10-й киловатт, то есть мы уже впритык подошли. Когда будет 10 в 11-й, а это по темпам развития должно произойти в середине нашего века, мы захлебнемся от тепла и от углекислоты. И единственный выход для человечества – не вырабатывать столько энергии. Что же, переселяться на другие планеты? Нет, можно в точках либрации, которые расположены между Луной и Землей, расположить промышленные станции, которые будут использовать астероиды как свои сырьевые базы.
Как обращаться с астероидами? Когда раскачиваешь его орбиту, чуть-чуть толкнув, можно его направить, куда надо, но риск конечно, велик. Поэтому сейчас идет речь о переработке на месте, но это не так просто, потому что астероиды вращаются. Сесть на него непросто, у него практически нет тяготения (притяжение аппарата ничтожно). Значит, надо за него очень крепко ухватиться, потом переработать его вещество.
Сейчас говорят о получении гелия-3 для термоядерной энергетики, потому что его на Земле просто нет. Его хотели получать с Луны, но тогда надо перекопать Луну. Для экологии это плохо, можно испортить Луну, неизвестно, что будет от этого на Земле. Поэтому и думают, а не взять ли из астероидов. И уже есть горячие головы, которые предлагают привозить с астероидов металл, кремний, углерод, воду – транспортировать воду с астероидов или с дальних планет, где воды, наверное, много.
Г.Е. Во всяком случае, для космических целей.
А.Г. То есть не опускать на Землю?
Г.Е. Да. И не поднимать с Земли.
Л.Л. Потому что если эти потоки превратить в потоки Космос – Земля, то это все равно, что разбомбить Землю тысячами мегатонных бомб. Поэтому надо все делать там, а остается на это у нас – десятки лет.
А.Г. Каким образом потребление вещества, или воды, или даже энергии, которую можно добывать там, в Космосе, уменьшит нужду в электроэнергии здесь?
Л.Л. Да, очень просто. Вы должны иметь 10 киловатт на человека в среднем? И 10 миллиардов людей, – вот вам 10 в 11-й степени киловатт.
А.Г. А каким образом использование вещества астероидов уменьшит потребление энергии?
Л.Л. Туда можно перенести всю базовую энергетику, все базовое производство, которое сейчас на Земле – металлургия, производство химикатов, производство, может быть, велосипедов – всего, чего угодно.
Г.Е. Сейчас Соединенные Штаты выносят все грязное производство в третьи страны. А мы предлагаем какую-то часть – в Космос.
Л.Л. Все будет перенесено туда. Сейчас это выглядит фантастически. Но если это не сделать, то мы столкнемся с гигантскими проблемами. Мы уже сейчас имеем экологические неприятности. Мы уже подошли к границе устойчивости атмосферы. А что будет через 20 лет? Как себя вести? Это то же самое, что поставить металлургический завод в центре Москвы и потом жалеть, что воздуха не хватает. Поэтому астероиды, как оказывается, могут являться не только опасностью для нас, но и заветной мечтой. Надо воспользоваться ими для того, чтобы человечество выжило в ближайшие 100, 200, 500 лет и т.д. Потому что следующий большой астероид ожидается в 2500 году.
Г.Е. Если есть 150 тысяч 100-метровых, то, наверное, ожидать надо раньше.
Л.Л. Со 100-метровым можно справиться, а вот с большим… Поэтому сейчас многие ученые начинают переключаться с защиты астероидов на использование астероидов. И уже появились работы, в которых это вполне серьезно рассматривается на базе современной техники. Если бы человечество потратило те же усилия для использования астероидов, которое оно тратит на защиту от них, то шансы на то, что мы все вместе выживем, резко возросли. Но, к сожалению, пока очень мало людей прониклись этой идеей. Потому что страх перед астероидом – это понятно. А летать в Космос за астероидом, летать на Плутон, это, знаете, «за морем телушка-полушка, да рубль перевоз». Но с другой стороны, может быть, у нас и не будет другого выхода.
Г.Е. Леонид Алексеевич, мне кажется, что даже страх перед астероидами стимулирует изменение мышления, потому что это комплексная проблема, которая объединяет громадное количество знаний и заставляет по-другому мыслить. Мыслит по-другому не только ученых, но и всех остальных. Потому что иначе мы погрязаем в текучке, тратим время на ерунду, ловим голоса на популизме. А на самом деле, ведь и рядовые люди должны менять свое мышление, чтобы быть в состоянии осознать эти сложные и непривычные проблемы, да и для ученых этот комплексный подход непривычен.
Л.Л. Среди ученых тоже нет единого мнения по этому вопросу. Но если его не вырабатывать, если потом не передавать задания инженерам, если потом Организация Объединенных Наций или все человечество этим не займется, то все человечество задохнется от выработки собственных продуктов.
Г.Е. Даже для того чтобы послать ракету с ядерным зарядом, должно быть доверие, чтобы остальные страны, верили, что тут нет других целей. Тут ведь тоже должно быть изменение ситуации.
Л.Л. Ракета с ядерным двигателем нужна для того, чтобы лететь к астероиду, сесть на него (может быть, сама ракета не должна садиться, а только специальный посадочный аппарат) и вернуться обратно на орбиту Земли. Не на Землю, а на орбиту Земли. Сейчас мы подошли к такому глобальному этапу, что если не предпримем чрезвычайные усилия, то потом будет поздно.
А.Г. У меня вопрос, который касается астероидной опасности. Если существует вероятность того, что при всех стараниях человечества появится неустранимая угроза – километровый астероид, серия из 100-метровых, – то есть ли хоть какая-то надежда пережить такое нападение? Если на Земле построить убежище не для всего человечества, разумеется, но хотя бы для части?
Г.Е. Если строить что-то для кого-то, а не для всех, всегда есть надежда, а что получится – это отдельный вопрос. Очень может быть, что сама эта идеология окажется гибельной. Дело в том, что «лучшие» люди нацелены только на себя. Избранные останутся целы, и что? Они при таком настрое перегрызутся, не за кусок хлеба, так за масло на хлеб.
Л.Л. За глоток воздуха.
Г.Е. За глоток воздуха или за глоток хорошего вина. Потому что это другая совершенно идея. Здесь, как мы видели, даже инженерные вопросы требуют нравственных решений. Комплексность вопросов включает не только инженерные и научные, но и гуманитарные проблемы.
Л.Л. Психологические проблемы.
А.Г. Политические.
Г.Е. Психологические, политические, нравственные проблемы.
Л.Л. 10 лет назад американцы упорно не видели в Космосе ядерных устройств, сейчас они всячески поощряют разработку проектов с ядерными устройствами в Космосе.
Г.Е. Я думаю, что это результат еще и другого уровня доверия, который имеет место теперь – через такой короткий период. Мы не чувствуем, как время идет, как происходят изменения – не только в отрицательном плане. Так что мне кажется, что проблема астероидной опасности очень интересная, важная и касается всех, каждого человека.
