N'oubliez pas que nous nous sommes récemment moqués des gros titres selon lesquels un tas d'astéroïdes terriblement dangereux pour notre planète volent vers nous! Rires, rires, mais si vous vous penchez sérieusement sur cette information, alors tout s'avère être moins rose que nous le souhaiterions.
Personne ne conteste le fait qu'un astéroïde vraiment dangereux peut changer son orbite et commencer à menacer la Terre. Et que faire? Après tout, nous ne le remarquerons même pas à temps. Ici, un bloc d'un diamètre de 620 mètres a été remarqué 20 jours seulement avant l'arrivée. Eh bien, vous avez remarqué, et quelle est la prochaine étape? Après avoir lu toutes sortes d'options, vous vous surprenez à penser que quelque chose d'incroyablement fantastique comme le film "Asteroid" est proposé, mais personne ne sait combien de temps, par qui et comment il sera mis en œuvre. De plus, cela empire. Peu de gens imaginent les conséquences de ces propositions, car personne n'a rien essayé et tout le monde opère avec les mots «probablement» et «peut-être».
En réalité, nous avons des capacités plutôt limitées, par exemple:
En théorie, les systèmes de défense antimissile (ABM) tels que les missiles A-135 / A-235 qui ont défendu Moscou peuvent détecter et attaquer un petit astéroïde à une altitude de 850 kilomètres. Certains de ces missiles ont des ogives nucléaires pour les zones transatmosphériques. En théorie, même une ogive faible suffit à déclencher la destruction d'un corps comme la météorite Tcheliabinsk ou Tunguska. S'il se désintègre en fragments de moins de dix mètres, chacun d'eux brûlera haut dans l'atmosphère. Et l'onde de souffle qui en résulte ne pourra même pas faire tomber les fenêtres des immeubles résidentiels.
Cependant, la particularité des météoroïdes et des astéroïdes tombant sur Terre depuis l'espace est que la plupart d'entre eux se déplacent à des vitesses de 17 à 74 kilomètres par seconde. C'est 2 à 9 fois plus rapide que les missiles intercepteurs A-135 / A-235. Il est impossible de prédire avec précision la trajectoire d'un corps asymétrique et d'une masse floue à l'avance. Par conséquent, même les meilleurs missiles anti-missiles des terriens ne sont pas capables de frapper le "Tcheliabinsk" ou le "Tungus". De plus, ce problème est inévitable: les fusées à propulsion chimique ne peuvent physiquement pas fournir des vitesses de 70 kilomètres par seconde ou plus. De plus, la probabilité qu'un astéroïde tombe précisément sur Moscou est minime et les autres grandes villes du monde ne sont même pas protégées par un tel système. Tout cela rend le système de défense antimissile standard très inefficace pour faire face aux menaces spatiales.
Les corps de moins de cent mètres de diamètre sont généralement très difficiles à repérer avant de commencer à tomber sur Terre. Ils sont petits, généralement de couleur sombre, ce qui les rend difficiles à voir sur le fond des profondeurs noires de l'espace. Cela ne fonctionnera pas de leur envoyer un vaisseau spatial à l'avance afin de changer leur trajectoire. Si un tel corps céleste peut être vu, ce sera fait au dernier moment, quand il ne reste presque plus de temps pour réagir. Ainsi, l'astéroïde d'août (2016) a été remarqué vingt heures seulement avant l'approche. Il est clair qu'il «vise» plus précisément - et il n'y aurait rien pour arrêter l'hôte céleste. Conclusion: nous avons besoin d'autres moyens de "combat rapproché", permettant d'intercepter des cibles bien plus rapidement que nos meilleurs missiles balistiques.
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À partir de 2016, nous pourrons voir la plupart des corps de plus de 120 mètres de diamètre. C'est en 2016 qu'il était prévu de mettre en service le télescope Mauna Loa à Hawaï. Il s'agira du deuxième système ATLAS (Asteroid Terrestrial Impact Last Alert System) de l'Université d'Hawaï. Cependant, même avant son introduction, ATLAS avait déjà vu son premier astéroïde géocroiseur d'un diamètre inférieur à 150 mètres.
Cependant, même un astéroïde déjà découvert de plusieurs centaines de mètres ne peut pas être rapidement «déployé» de manière à éviter une collision avec la Terre. Le problème ici est que son énergie cinétique est si élevée qu'une ogive thermonucléaire standard ne peut tout simplement pas fournir une explosion à l'impact. Une frappe de contact à une vitesse de collision de plus de 300 mètres par seconde écrasera physiquement les éléments d'une ogive nucléaire avant même qu'elle n'ait le temps d'exploser: après tout, les mécanismes qui assurent l'explosion mettent du temps à fonctionner. De plus, selon les calculs des spécialistes de la NASA, même si l'ogive explose miraculeusement (frappant l'astéroïde "par derrière", sur un parcours de rattrapage), cela ne changera pratiquement rien. Un objet de plusieurs centaines de mètres de diamètre a une courbure de surface telle que plus de 90% de l'énergie d'une explosion thermonucléaire se dissipera simplement dans l'espace,mais n'ira pas à la correction de l'orbite de l'astéroïde.
Il existe une méthode pour surmonter la protection contre la courbure des astéroïdes et la protection contre la vitesse. Après la chute du corps de Tcheliabinsk, la NASA a présenté le concept de l'Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle (HAIV). Il s'agit d'un système anti-astéroïde en tandem dans lequel la tête est un blanc non nucléaire. Lors de la correction de l'orbite de l'astéroïde, il le frappera en premier, et à une vitesse d'environ dix kilomètres par seconde, laissant derrière lui un petit entonnoir. C'est dans cet entonnoir que la deuxième partie du HAIV est prévue pour être envoyée - une ogive avec un rendement de 300 kilotonnes à deux mégatonnes. Exactement au moment où la deuxième partie de HAIV entre dans l'entonnoir, mais n'a pas encore touché son fond, la charge va exploser et l'essentiel de son énergie sera transféré à l'astéroïde victime.
En savoir plus sur Apophysis et quand elle entre en collision avec la Terre
Des chercheurs de l'Université d'État de Tomsk ont récemment travaillé sur une approche similaire pour traiter les astéroïdes de taille moyenne sur le supercalculateur Skif. Ils ont simulé la détonation d'un astéroïde de type Apophis avec une tête nucléaire mégatonne. Dans le même temps, il a été possible de découvrir que le moment optimal de détonation sera celui où l'astéroïde passera à une certaine distance de la planète avant même la dernière approche de la planète. Dans ce cas, les débris explosés continueront de s'éloigner de la Terre. En conséquence, le danger d'une pluie de météores provenant de fragments d'un corps céleste sera réduit à zéro. Et ceci est important: après une explosion nucléaire de la puissance requise (mégatonne), les débris de l'astéroïde porteront plus de menace radiologique que Tchernobyl.
À première vue, HAIV ou ses analogues résoudront tous les problèmes. Les corps à moins de 300 mètres après un tel double coup tomberont en morceaux. Seul un millième de leur masse entrera dans l'atmosphère terrestre. Les corps plus gros, en particulier les astéroïdes métalliques, n'abandonneront pas si facilement. Mais même en eux, l'évaporation de la matière de l'entonnoir donnera une impulsion significative, modifiant considérablement l'orbite d'origine. Selon les calculs, un tel "coup" anti-astéroïde devrait coûter 0,5 à 1,5 milliard de dollars - des bagatelles, moins que le coût d'un rover ou d'un bombardier B-2.
Un problème est qu'il est déraisonnable de s'appuyer sur une arme qui n'a jamais été testée au moins sur un site de test. Et la NASA reçoit actuellement environ un quarantième des dépenses militaires américaines par an. Avec un rationnement aussi modeste, l'agence n'est tout simplement pas en mesure d'allouer des centaines de millions de dollars pour tester le HAIV. Mais même si de tels tests étaient effectués, ils n'auraient guère de sens. Le même ATLAS promet d'avertir sur la taille moyenne de l'astéroïde en un mois, voire quelques semaines. Il est impossible de construire HAIV à partir de zéro dans un tel délai, et le garder en alerte coûte trop cher pour le budget modeste de la NASA, selon les normes américaines.
À première vue, les perspectives de l'humanité dans la lutte contre les gros astéroïdes - en particulier sur un kilomètre - semblent bien meilleures que dans le cas des petits et moyens astéroïdes. Les objets kilomètres dans la plupart des cas peuvent être vus à travers des télescopes déjà déployés, y compris des télescopes spatiaux. Bien sûr, pas toujours: en 2009, des astéroïdes géocroiseurs d'un diamètre de 2 à 3 kilomètres ont été découverts. Le fait que de telles découvertes soient toujours en cours signifie que la probabilité de détecter soudainement un grand corps s'approchant de notre planète est même au niveau actuel de développement de l'astronomie. Cependant, il est tout à fait évident que ces objets diminuent chaque année et dans un avenir prévisible, ils pourraient ne plus subsister du tout.
Même notre pays, malgré le manque de financement gouvernemental alloué à la recherche de menaces d'astéroïdes, joue un rôle important dans leur suivi. En 2012, le groupe de Vladimir Lipunov de l'Université d'État de Moscou a créé un réseau mondial de télescopes robotiques MASTER, couvrant à la fois un certain nombre d'instruments nationaux et étrangers. En 2014, le réseau MASTER a inauguré l'UR116 2014 de quatre cents mètres, potentiellement capable d'entrer en collision avec notre planète dans un avenir prévisible.
Cependant, les gros astéroïdes ont leurs propres caractéristiques désagréables. Supposons que nous apprenions que l'Amic 55576 de soixante-dix kilomètres avec une orbite potentiellement instable se dirige vers la Terre. Il est possible de le «traiter» avec un HAIV en tandem avec une ogive thermonucléaire, mais cela créera des risques inutiles. Et si, ce faisant, nous provoquions la perte d'une de ses parties détachées par l'astéroïde? De plus, les grands corps de ce type ont des satellites - eux-mêmes ne sont pas si petits. Une explosion rapprochée peut provoquer un changement brusque de l'orbite du satellite, ce qui peut conduire le corps perturbé n'importe où - et vers notre planète aussi.
Donnons un exemple. Le réseau de télescopes MASTER susmentionné a découvert il y a un an et demi l'UR116 2014 à moins de 13 millions de kilomètres de la Terre. S'il s'était dirigé vers la planète même à une vitesse modérée de 17 kilomètres par seconde - et en moins de dix jours, leurs chemins se seraient croisés. Avec une vitesse de rendez-vous de 70 kilomètres par seconde, cela aurait été une question de jours. Si une explosion thermonucléaire éclate une série de débris d'un corps de plusieurs kilomètres, l'un d'eux peut facilement échapper à notre attention. Et quand il apparaîtra dans le champ de vision des télescopes à quelques millions de kilomètres de nous, il sera trop tard pour démarrer la production d'un autre intercepteur HAIV.
Certes, avec de gros corps, dont la collision est connue à l'avance, vous pouvez interagir de manière plus sûre et sans explosion. Ainsi, l'effet Yarkovsky change constamment l'orbite de presque tous les astéroïdes, et sans le danger de leur destruction dramatique ou de la perte de satellites. L'effet réside dans le fait que la partie de l'astéroïde chauffée par le Soleil tombe inévitablement dans la zone nocturne non éclairée lors de sa rotation. Là, il dégage de la chaleur dans l'espace par rayonnement infrarouge. Les photons de ce dernier donnent une impulsion à l'astéroïde en sens inverse.
On pense que l'effet est facile à utiliser pour détourner de grands «tueurs de dinosaures» d'une trajectoire dangereuse d'approche de la Terre. Il suffit d'envoyer une petite sonde à l'astéroïde portant un robot avec un ballon de peinture blanche. En le pulvérisant sur une grande surface, vous pouvez obtenir un changement brusque dans l'effet Yarkovsky agissant sur le corps. Ainsi, une surface blanche, par exemple, émet des photons moins activement, affaiblissant la force de l'effet et modifiant la direction du mouvement de l'astéroïde.
Il peut sembler que l'effet est en tout cas trop faible pour affecter quoi que ce soit. Par exemple, pour un astéroïde Golevka d'une masse de 210 millions de tonnes, il est d'environ 0,3 Newtons. Que peut changer une telle «force» par rapport à un corps céleste? Curieusement, pendant de nombreuses années, l'effet sera assez grave. De 1991 à 2003, la trajectoire de Golevka s'est écartée de celle calculée de 15 kilomètres à cause de cela.
Il existe d'autres moyens de retirer lentement un gros corps d'une orbite dangereuse. Sur l'astéroïde, vous pouvez installer une voile solaire à partir d'un film ou lancer un filet en fibre de carbone dessus (les deux options ont été élaborées par la NASA). Dans les deux cas, la pression lumineuse des rayons du soleil sur le corps céleste augmentera, ce qui signifie qu'il se déplacera progressivement dans la direction du Soleil, évitant ainsi la collision avec nous.
Envoyer une sonde avec de la peinture, une voile ou un filet signifierait une mission spatiale à longue portée qui coûterait beaucoup plus que le lancement d'un HAIV en tandem. Mais cette option est beaucoup plus sûre: elle ne créera pas de changements imprévisibles dans l'orbite d'un gros astéroïde tiré. En conséquence, il ne menacera pas la séparation de gros fragments, susceptibles de tomber sur Terre à l'avenir.
Il est facile de voir qu'une telle défense contre un gros astéroïde a ses points faibles. Aujourd'hui, personne n'a une fusée finie avec un robot peintre; il faudra de nombreuses années pour la préparer au vol. De plus, les sondes spatiales se cassent parfois. Si l'appareil «pépin» sur une comète ou un astéroïde éloigné, comme le japonais Hayabusa sur l'astéroïde Itokawa en 2005, il ne reste peut-être tout simplement pas le temps d'une deuxième tentative de peinture à l'échelle cosmique. N'existe-t-il pas de méthodes plus fiables qui excluent les bombardements thermonucléaires dangereux et l'envoi de sondes pas toujours fiables? Il y en a, mais ils sont encore une fois incroyablement fantastiques et incompréhensibles lorsqu'ils sont réalisables.
Dans les pays occidentaux, la situation est aggravée par le fait qu'aucune administration ne prévoit de programmes spatiaux pendant plus de quelques années. Tout le monde craint à juste titre que lors du transfert de pouvoir, la nouvelle administration ferme immédiatement les programmes coûteux de ses prédécesseurs. Il est donc inutile de les démarrer. Dans des États comme la RPC, tout est formellement meilleur. L'horizon de planification est poussé loin dans le futur là-bas. Cependant, dans la pratique, ils ne disposent ni des capacités technologiques (Chine) ni financières (Russie) pour déployer des systèmes en tandem comme HAIV ou des réseaux laser orbitaux comme DE-STAR.
Et qu'en est-il des USA? Et l'année dernière, les États-Unis ont décidé de créer indépendamment une défense anti-météorite. Oui bien sur! Ils seront comme "Captain America" pour défendre la Terre de l'ennemi eux-mêmes! Eh bien, comme dans les films hollywoodiens, vous vous en souvenez. Le résultat sera "zilch", mais l'essentiel est de se déclarer fort.
Tout cela signifie que les projets ci-dessus ne commenceront leur mise en œuvre qu'après une explosion de plusieurs mégatonnes d'un corps inaperçu sur une zone densément peuplée. Un tel événement - qui, en général, doit se produire tôt ou tard - causera certainement des pertes humaines.
Ce n'est qu'après cela que nous pouvons attendre avec confiance des sanctions politiques pour la construction de systèmes de défense anti-astéroïdes à la fois en Occident et, éventuellement, en Russie.
Eh bien, dans le résultat net - si quelque chose, nous avons terminé. Droite?
