Итоги № 7 (2013)

Летучий челябинец / Парадокс

Летучий челябинец

/ Парадокс

Космическая угроза стала для России реальностью. Что мы можем ей противопоставить?

В прошлую пятницу территория России подверглась массированному удару с воздуха. Среди бела дня на глазах у тысяч людей неопознанный объект пробороздил небосвод, взорвался с жутким грохотом, повыбивал стекла в домах и разрушил хлипкие постройки, найдя пристанище на дне замерзшего озера. Понятно, что это не первый метеорит, упавший на территорию нашей страны. Но раньше пришельцы из космоса выбирали для приземления места глухие — тайгу да болота. А в этот раз опасность подобралась к человеку вплотную: мы оказались абсолютно беззащитны перед лицом атак из космоса. И это при наличии множества засекреченных НИИ, систем слежения и предупреждения, а также современной системы противоракетной обороны, способной отследить едва ли не пролетающую муху. То, что обошлось без жертв, — чудо. Или везение. А если завтра новая атака? Есть ли в нашем арсенале хоть что-то, что можно противопоставить космической угрозе?

Армагеддон местного значения

Пока специалисты соответствующих структур не нашли упавший объект, делать однозначные выводы о том, что это было, рано. Однако благодаря расчетам астрофизиков, видеосъемкам и многочисленным свидетельствам очевидцев эксперты нарисовали более или менее правдоподобную картину произошедшего.

Однозначно можно сказать, что пролетевший и взорвавшийся над Челябинском объект — болид. Как пояснил ведущий научный сотрудник отдела космической астрометрии Института астрономии РАН доктор физико-математических наук Александр Багров, «болидом называют космическое тело, которое взаимодействует с атмосферой и вызывает в ней световую вспышку». К болидам относятся и метеориты, и кометы. В XXI веке, как рассказал директор астрономической обсерватории Иркутского государственного университета доктор физико-математических наук Сергей Язев, на территории России отмечено четыре события подобного класса: в 2002 году упал Витимский болид, в 2009-м — Коми-болид и в 2012-м — Осинский болид. «Челябинский, очевидно, мощнее всех, — говорит Язев. — Такие суперболиды наблюдаются во всем мире раз в два года. Но нечасто подобное происходит над густонаселенными районами».

Поначалу предполагалось, что над Челябинском взорвалось не небесное тело, а техногенный объект — ступень ракеты, спутник или другое творение рук человеческих. Однако специалисты быстро отказались от этой версии. Рассказывает старший научный сотрудник Главной астрономической обсерватории РАН Сергей Смирнов: «Я делал предположения, что этот объект мог прилететь из района космодрома Плесецк, но позже выяснилось, что он явно летел с северо-востока. Вероятность того, что это болид техногенного происхождения, сразу значительно уменьшилась. Стандартные запуски происходят либо по меридиану прямо на север или прямо на юг, либо все-таки к востоку. С востока на запад летят реже. Кстати, Тунгусский болид тоже летел с востока на запад».

«Летучий челябинец» с вероятностью в 99 процентов — тело природного происхождения. Точно ответить на вопрос, какой тип болида в пятницу долетел до Земли, помогут его фрагменты, которые ищут. Но уже сейчас Александр Багров предполагает следующее: «Судя по тому, что он рассыпался в воздухе, это был либо рыхлый каменный метеорит, либо ледяной». Есть предположения, что метеорит был железным, но тогда, как говорит Сергей Язев, «получилось бы как с Сихотэ-Алинским метеоритом — с ним ничего бы не сделалось. Был бы град железных обломков, в районе падения все побило бы и посекло и образовалась куча кратеров».

Специалисты практически не сомневаются, что объект прилетел к нам из так называемого пояса астероидов, который находится между орбитами Сатурна и Юпитера. «99 процентов метеоритных тел прилетают оттуда», — говорит зампредседателя комитета по метеоритам РАН доктор геолого-минералогических наук Михаил Назаров. Там, по словам астрономов, находятся миллионы подобных камней и десятки тысяч более крупных. «Крупные астероиды возмущают мелкие. Изменив свою орбиту, те начинают бороздить космическое пространство. Путешествие может длиться десятки тысяч и даже миллионы лет. Но когда они пересекаются с орбитой Земли, происходит то, что случилось над Челябинском», — говорит заведующий кафедрой небесной механики, астрометрии и гравиметрии астрономического отделения физического факультета МГУ доктор физико-математических наук Владимир Жаров.

Рассуждая о размере болида и мощности взрыва, Сергей Язев сравнивает его с Витимским, падение которого он изучает до сих пор. Так, если Витимский болид был размером порядка трех метров и массой около 50 тонн, то пролетевший над Челябинском объект, судя по видеозаписям, был крупнее. «Предполагаю, что он имел размер около пяти метров в диаметре и массу около 100 тонн», — говорит Язев. Более того, если общее энерговыделение при взрыве Витимского болида было оценено в 2,5 тысячи тонн в тротиловом эквиваленте, то взрыв над Челябинской областью был в несколько раз мощнее. Для сравнения: мощность взрыва атомной бомбы над Хиросимой составила около 21 тысячи тонн. Получается, что над Уралом в прошлую пятницу практически произошел взрыв, сопоставимый по мощности с ядерным.

От катастрофических последствий жителей города-миллионника спасло то, что энерговыделение при взрыве произошло не в одной точке, а было распределено в пространстве. Кроме того, высота взрыва достаточно велика. «С учетом того, что звук от взрыва пришел через две минуты после вспышки, высота должна была составлять около 40 километров», — говорит Язев. Ученый так описывает физику взрыва: «Представьте себе очень холодный камень. Температура внутри него почти равна абсолютному нулю — ниже 200 градусов. Он со скоростью 20 километров в секунду врывается в атмосферу. От трения его поверхность стремительно нагревается до тысяч градусов, все кипит и плавится, а внутри он остается холодным. При этом идет мощнейшее давление со стороны набегающего воздуха. Тело трескается, лопается, разваливается на куски. Площадь его лавинообразно увеличивается. Происходит резкое торможение, и кинетическая энергия взрывообразно переходит в тепловую энергию. Происходит взрыв». Попутно с пролетом через атмосферу образуется инверсионный след, похожий на клубы дыма. Он возникает из-за того, что набегающий поток срывает с поверхности каменного тела его куски как корку. Дым — это вещество болида, превратившееся в раскаленную пыль.

Как уверены многие специалисты, произошедшее в небе над Челябинском — очень тревожный звоночек всем нам. Так, Владимир Жаров замечает, что «это показательный пример натурального конца света, если такой камушек будет порядка 100 метров в диаметре, то случится глобальная катастрофа». Можно ли предотвратить подобное развитие событий?

Найти и уничтожить

Наша планета ежедневно подвергается метеоритной бомбардировке, но до сих пор нам чертовски везло — большинство небесных посланцев сгорало в атмосфере. Российские и американские космические системы предупреждения о ракетном нападении ежегодно регистрируют около десятка входов в атмосферу Земли достаточно крупных объектов, которые взрываются на высотах в несколько десятков километров над ее поверхностью. Еще в начале 2000-х российские ученые предупреждали: для организации защиты Земли от опасных космических объектов необходимо создать эшелон краткосрочного (оперативного) реагирования, который находился бы в постоянной готовности и был в состоянии обнаружить опасные объекты за несколько суток, недель или месяцев до возможного столкновения с Землей. «Рано или поздно на Землю обязательно свалится какой-нибудь крупный камешек», — прогнозировал генеральный директор специально созданного Центра планетарной защиты Анатолий Зайцев.

В военных кругах проблема астероидно-кометной опасности Земли обсуждается уже без малого четверть века. Одной из наиболее перспективных концепций по сей день считается система планетарной защиты, которая включает как дальний эшелон перехвата опасных космических объектов километровых масштабов, так и ближний эшелон, предназначенный для предотвращения угрозы столкновения с Землей объектов относительно небольших (декаметровых) размеров в условиях острого дефицита времени. Но недостаток этой системы в том, что специалисты фактически не берут в расчет объекты меньшего диаметра, каким, собственно, и было тело, взорвавшееся в небе над Челябинском. В этом состоит одна из главных засад. Болиды диаметром более километра могут быть обнаружены и при необходимости уничтожены. Объекты диаметром от 50 до 100 метров засечь гораздо сложнее, а вероятность их падения на Землю во много раз больше, нежели их собратьев-гигантов. Но и их можно засечь заранее и принять меры упреждающего характера. А вот что делать с более мелкими, но не менее опасными телами?

Институт астрономии РАН давно изучает метеорные и болидные потоки. Специальные компьютерные программы позволяют в этих потоках засечь потенциально опасные объекты за несколько суток до возможного столкновения с Землей. «Если объект имеет диаметр 1—2 метра, то оптические системы должны его обнаружить», — говорит Жаров. Это размеры обыкновенного спутника, которые довольно успешно и давно отслеживают как военные, так и ученые. Сергей Язев добавляет, что подобные объекты сейчас возможно отследить за 1—2 дня до момента их вхождения в атмосферу. Почему челябинский болид не отследили — большой вопрос, но уже не к ученым, а к соответствующим ведомствам. Астрономы открыто признают: им нужно еще многому научиться, чтобы точно просчитывать траектории полета этих тел. Остается вопрос: что делать дальше? На него пока ученые ответить не смогли.

На тех скоростях, которыми обладают болиды, приближающиеся к Земле из космоса, — от 15 до 60 километров в секунду — перехватывать объекты пока не научились. Сбить возможно лишь объекты, летящие со скоростью до 7 километров в секунду. Именно настолько могут разгоняться баллистические ракеты. Как отмечают занимавшиеся проблемой сотрудники ЦНИИ Министерства обороны, одним из узловых вопросов при перехвате опасных объектов является их своевременное обнаружение. Предварительное целеуказание обнаруженного «странника» должно передаваться на наземную оптическую подсистему, в частности на объекты системы контроля космического пространства. Она представляет собой весьма разветвленную сеть, которая по идее должна надежно прикрывать воздушные рубежи страны. Радиолокационные и радиотехнические комплексы и станции расположены на Северном Кавказе, в Подмосковье, на Дальнем Востоке, в Мурманске и Иркутске, в Севастополе и Печоре, в казахстанском Гульшаде и азербайджанском Мингечауре, в белорусских Барановичах и на Камчатке. Вся эта мощная сеть в данном случае оказалась бесполезной. Возможно, потому, что военные специалисты до сих пор обсуждают, как перехватывать мелкие объекты и как их разрушать. Например, предлагается наводить и запускать противоракеты на строго встречном курсе с последующим подрывом ядерного заряда. Военные уверяют, что населению это ничем не грозит, поскольку разрушение будет произведено на высоте в несколько сотен километров. А для предотвращения массированного падения на Землю фрагментов может быть дополнительно произведен так называемый рассеивающий ядерный взрыв.

Меры экстраординарные, и их применение должно рассматриваться в каждом случае отдельно. Но проблема в том, что сам алгоритм этих действий по-прежнему остается лишь на бумаге — до внедрения дело не доходит. Может, потому, что не было серьезного повода?

Как показывали предварительные оценки, объем затрат на создание системы планетарной защиты мог составить по нескольку сотен миллионов долларов в год при общей сумме к 2010 году 3—5 миллиардов долларов. Но на дворе уже 2013-й, и если создавать систему сейчас, то цифры будут уже на порядок выше. Но и сидеть сложа руки уже нельзя. «Летучий челябинец» тому свидетель.