Vũ khí hạt nhân không đảm bảo cứu Trái đất khỏi các tiểu hành tinh
Sự rơi của một tiểu hành tinh xuống Trái đất là một trong những kịch bản cơ bản của Ngày tận thế được sử dụng trong khoa học viễn tưởng. Vì vậy, những tưởng tượng không thành hiện thực, nhân loại đã chuẩn bị trước để bảo vệ mình khỏi mối đe dọa như vậy, và một số phương pháp bảo vệ đã được thực hiện trong thực tế. Điều thú vị là cách tiếp cận của các nhà khoa học Mỹ và Liên bang Nga trong vấn đề này có sự khác biệt.Hôm nay, ngày 8 tháng 2016 năm 22, ở khoảng cách 000 km từ Trái đất (14 km dưới quỹ đạo của vệ tinh địa tĩnh), tiểu hành tinh 000 TX2013 có đường kính từ 68 đến 25 mét sẽ đi qua. Nó có một quỹ đạo không ổn định, kém dự đoán. Sau đó, nó sẽ tiếp cận Trái đất vào năm 50 và sau đó - vào các năm 2017 và 2046. Xác suất để tiểu hành tinh này rơi xuống Trái đất là rất nhỏ, nhưng nếu nó xảy ra, sóng nổ sẽ mạnh gấp đôi so với vụ nổ của thiên thạch Chelyabinsk vào năm 2097.
Vì vậy, năm 2013 TX68 không gây ra một mối nguy hiểm cụ thể nào, nhưng mối đe dọa của tiểu hành tinh đối với hành tinh của chúng ta không chỉ giới hạn ở "đá cuội" tương đối nhỏ này. Năm 1998, Quốc hội Hoa Kỳ chỉ thị cho NASA phát hiện tất cả các tiểu hành tinh gần Trái đất và có khả năng đe dọa nó, có kích thước lớn tới một km. Tất cả các thiên thể nhỏ, bao gồm cả sao chổi, tiếp cận Mặt trời ở khoảng cách bằng ít nhất 1/3 đơn vị thiên văn (AU) đều thuộc loại "ở gần" theo phân loại của NASA. Nhớ lại rằng a.u. là khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời, 150 triệu km. Nói cách khác, để "du khách" không gây lo ngại cho người trên trái đất, khoảng cách giữa nó và quỹ đạo tròn của hành tinh chúng ta ít nhất phải là 50 triệu km.
Đến năm 2008, NASA nói chung đã hoàn thành nhiệm vụ này, tìm thấy 980 "mảnh vỡ" bay như vậy. 95% trong số họ đã xác định chính xác quỹ đạo. Không có tiểu hành tinh nào trong số này gây ra mối đe dọa cho tương lai gần. Nhưng đồng thời, NASA, dựa trên kết quả quan sát thu được bằng kính viễn vọng không gian WISE, đã đưa ra kết luận rằng ít nhất 4700 tiểu hành tinh có kích thước không dưới 100 mét đi qua hành tinh của chúng ta theo chu kỳ. Các nhà khoa học chỉ có thể tìm thấy 30% trong số đó. Và, than ôi, các nhà thiên văn học chỉ phát hiện được 1% trong số các tiểu hành tinh 40 mét định kỳ "đi bộ" gần Trái đất.
Tổng cộng, theo các nhà khoa học, có tới 1 triệu tiểu hành tinh gần Trái đất “đi lang thang” quanh Hệ Mặt trời, trong đó chỉ có 9600 được phát hiện một cách đáng tin cậy. từ hành tinh của chúng ta (cách hành tinh của chúng ta khoảng 100 khoảng cách Trái đất-Mặt trăng, tức là 150 triệu km), nó tự động được xếp vào loại "vật thể nguy hiểm tiềm tàng" theo phân loại của NASA. Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ hiện có khoảng 0,05 chiếc như vậy.
Mối nguy hiểm lớn như thế nào
Xác suất để một "mảnh vỡ" thiên thể lớn rơi xuống Trái đất là rất nhỏ. Người ta tin rằng các tiểu hành tinh có chiều ngang lên tới 30 mét sẽ bốc cháy trong các lớp dày đặc của khí quyển trên đường tới bề mặt hành tinh, hoặc ít nhất là sụp đổ thành các mảnh nhỏ.
Tất nhiên, phần lớn sẽ phụ thuộc vào vật liệu mà người đi lang thang không gian được "chế tạo". Nếu đây là một "quả cầu tuyết" (một mảnh vỡ của sao chổi, bao gồm băng xen kẽ với đá, đất, sắt), thì ngay cả với khối lượng và kích thước lớn, nó rất có thể sẽ "bật ra" giống như thiên thạch Tunguska ở đâu đó cao trong hàng không. Nhưng nếu thiên thạch bao gồm đá, sắt hoặc hỗn hợp sắt-đá, thì dù có kích thước và khối lượng nhỏ hơn "quả cầu tuyết", nó sẽ có cơ hội tiếp cận Trái đất tốt hơn nhiều.
Còn đối với những thiên thể có đường kính tới 50 mét, theo các nhà khoa học, chúng "ghé thăm" hành tinh của chúng ta không quá 700-800 năm một lần, và nếu chúng ta nói về những "vị khách" không mời 100 mét, thì tần suất " thăm viếng ”từ 3000 năm trở lên. Tuy nhiên, một mảnh vỡ dài 100 mét được đảm bảo sẽ ký vào bản án đối với một đô thị như New York, Moscow hay Tokyo. Các mảnh vỡ có kích thước 1 km (một thảm họa được đảm bảo ở quy mô khu vực, tiếp cận toàn cầu) và nhiều mảnh hơn rơi xuống Trái đất không quá một lần trong vài triệu năm, và thậm chí có những mảnh khổng lồ có kích thước từ 5 km trở lên - cứ vài chục triệu một lần trong nhiều năm.
Tốt tin tức theo nghĩa này, nguồn Internet Universetoday.com đã báo cáo. Các nhà khoa học từ các trường đại học ở Hawaii và Helsinki, quan sát các tiểu hành tinh trong một thời gian dài và ước tính số lượng của chúng, đã đưa ra một kết luận thú vị và an ủi cho người trái đất: "mảnh vụn" thiên thể dành đủ thời gian gần Mặt trời (ở khoảng cách ít nhất 10 đường kính Mặt trời ), sẽ bị phá hủy bởi sự sáng sủa của chúng ta.
Đúng như vậy, tương đối gần đây, các nhà khoa học đã bắt đầu nói về mối nguy hiểm gây ra bởi cái gọi là "nhân mã" - những sao chổi khổng lồ, có kích thước đường kính lên tới 100 km. Chúng băng qua quỹ đạo của Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, có quỹ đạo cực kỳ khó đoán và có thể hướng về hành tinh của chúng ta bởi trường hấp dẫn của một trong những hành tinh khổng lồ này.
Đã báo trước là đã báo trước
Nhân loại đã có công nghệ để bảo vệ khỏi nguy cơ tiểu hành tinh-sao chổi. Nhưng chúng sẽ chỉ có hiệu quả nếu mảnh vỡ thiên thể đe dọa Trái đất được phát hiện trước.
NASA có một "Chương trình tìm kiếm các vật thể gần Trái đất" (nó còn được gọi là Spaceguard, tạm dịch là "người bảo vệ không gian"), sử dụng tất cả các phương tiện giám sát không gian theo ý của cơ quan. Và vào năm 2013, phương tiện phóng PSLV của Ấn Độ đã phóng kính viễn vọng không gian đầu tiên được thiết kế và chế tạo ở Canada, có nhiệm vụ giám sát không gian bên ngoài, vào quỹ đạo gần địa cực Trái đất. Nó được gọi là NEOSSat - Vệ tinh giám sát vật thể gần Trái đất, tạm dịch là "Vệ tinh theo dõi các vật thể gần Trái đất." Dự kiến trong năm 2016-2017 một "mắt" vũ trụ khác có tên Sentinel do tổ chức phi chính phủ B612 có trụ sở tại Mỹ tạo ra sẽ được phóng lên quỹ đạo.
Hoạt động trong lĩnh vực giám sát không gian và Nga. Gần như ngay sau khi thiên thạch Chelyabinsk rơi vào tháng 2013 năm 58, các nhân viên của Viện Thiên văn của Viện Hàn lâm Khoa học Nga đã đề xuất việc tạo ra một "hệ thống của Nga để chống lại các mối đe dọa không gian." Hệ thống này sẽ chỉ đại diện cho một tổ hợp các phương tiện để quan sát không gian bên ngoài. Giá khai báo của nó là XNUMX tỷ rúp.
Và gần đây người ta biết rằng Viện Nghiên cứu Cơ khí Trung ương (TsNIIMash), trong khuôn khổ Chương trình Không gian Liên bang mới cho đến năm 2025, có kế hoạch thành lập một trung tâm cảnh báo về các mối đe dọa không gian dưới dạng nguy cơ tiểu hành tinh-sao chổi. Khái niệm về phức hợp Nebosvod-S liên quan đến việc đặt hai tàu vũ trụ quan sát trong quỹ đạo địa tĩnh và hai tàu nữa trong quỹ đạo của Trái đất quanh Mặt trời.
Theo các chuyên gia của TsNIIMash, những thiết bị này có thể trở thành một "rào cản không gian" mà qua đó, hầu như không có tiểu hành tinh nguy hiểm nào có kích thước vài chục mét bay qua mà không bị chú ý. “Khái niệm này không có chất tương tự và có thể trở nên hiệu quả nhất để phát hiện các thiên thể nguy hiểm có chì trong vòng 30 ngày trở lên trước khi chúng đi vào bầu khí quyển của Trái đất,” dịch vụ báo chí của TsNIIMash lưu ý.
Theo đại diện của dịch vụ này, viện đã tham gia vào dự án NEOShield quốc tế trong năm 2012-2015. Là một phần của dự án, Nga đã được yêu cầu phát triển một hệ thống làm chệch hướng các tiểu hành tinh có thể đe dọa Trái đất bằng cách sử dụng các vụ nổ hạt nhân trong không gian. Hợp tác giữa Nga và Hoa Kỳ cũng đã được lên kế hoạch trong lĩnh vực này. Vào ngày 16 tháng 2013 năm 2014, tại Vienna, Tổng Giám đốc Rosatom Sergei Kiriyenko và Bộ trưởng Năng lượng Hoa Kỳ Ernst Moniz đã ký một thỏa thuận giữa Liên bang Nga và Hoa Kỳ về hợp tác nghiên cứu và phát triển khoa học trong lĩnh vực năng lượng và hạt nhân, tạo ra các điều kiện tiên quyết cho sự tương tác giữa các chuyên gia từ hai quốc gia trong việc chống lại nguy cơ tiểu hành tinh. Thật không may, mối quan hệ Nga-Mỹ trở nên trầm trọng hơn bắt đầu vào năm XNUMX đã đặt dấu chấm hết cho sự tương tác như vậy.
Đẩy lùi hoặc phát nổ
Các công nghệ do con người sử dụng cung cấp hai cách chính để bảo vệ chống lại các tiểu hành tinh. Đầu tiên có thể được sử dụng nếu mối nguy hiểm được phát hiện trước. Nhiệm vụ là đưa một tàu vũ trụ (SC) tới mảnh thiên thể, mảnh vỡ này sẽ được cố định trên bề mặt của nó, bật các động cơ và đưa "vị khách" ra khỏi quỹ đạo dẫn đến va chạm với Trái đất. Về mặt khái niệm, phương pháp này đã được thử nghiệm ba lần trong thực tế.
Năm 2001, tàu vũ trụ Shoemaker của Mỹ hạ cánh xuống tiểu hành tinh Eros, và năm 2005, tàu thăm dò Hayabusa của Nhật Bản không chỉ hạ cánh trên bề mặt tiểu hành tinh Itokawa mà còn lấy mẫu chất của nó, sau đó nó trở về Trái đất an toàn vào tháng 2010 năm 2014. Tàu vũ trụ châu Âu Philae tiếp tục hoạt động vào tháng 67 năm XNUMX đã hạ cánh xuống sao chổi XNUMXP Churyumov-Gerasimenko. Hãy tưởng tượng bây giờ thay vì những con tàu vũ trụ này, những chiếc tàu kéo sẽ được gửi đến những thiên thể này, mục đích không phải là để nghiên cứu những vật thể này, mà là để thay đổi quỹ đạo chuyển động của chúng. Sau đó, tất cả những gì họ phải làm là bám chặt vào một tiểu hành tinh hoặc một sao chổi và bật hệ thống đẩy của chúng.
Nhưng phải làm gì trong tình huống nếu một thiên thể nguy hiểm được phát hiện quá muộn? Chỉ có một cách - cho nổ tung. Phương pháp này cũng đã được thử nghiệm trên thực tế. Năm 2005, NASA đã đâm thành công sao chổi 9P / Tempel bằng cách sử dụng tàu vũ trụ Penetrating Impact để thực hiện phân tích quang phổ của vật chất sao chổi. Giả sử bây giờ thay vì ram, một đầu đạn hạt nhân sẽ được sử dụng. Đây chính xác là những gì các nhà khoa học Nga đề xuất thực hiện bằng cách tấn công tiểu hành tinh Apophis bằng các ICBM hiện đại hóa, sẽ tiếp cận Trái đất vào năm 2036. Nhân tiện, vào năm 2010, Roskosmos đã lên kế hoạch sử dụng Apophis làm địa điểm thử nghiệm cho trò kéo KA, được cho là sẽ gạt "đá cuội" sang một bên, nhưng những kế hoạch này vẫn chưa được thực hiện.
Đúng vậy, có một tình huống khiến các chuyên gia có lý do để hoài nghi về việc sử dụng điện tích hạt nhân để phá hủy một tiểu hành tinh. Đây là sự vắng mặt của một yếu tố gây hại quan trọng như một vụ nổ hạt nhân là sóng không khí, điều này sẽ làm giảm đáng kể hiệu quả của việc sử dụng bom nguyên tử chống lại một tiểu hành tinh / sao chổi.
Để ngăn điện tích hạt nhân mất đi sức công phá, các chuyên gia quyết định sử dụng đòn tấn công kép. Cú đánh sẽ là Phương tiện đánh chặn tiểu hành tinh siêu tốc (HAIV), hiện đang được phát triển bởi NASA. Và con tàu vũ trụ này sẽ làm điều này theo cách sau: đầu tiên nó sẽ đến “vạch đích” dẫn đến tiểu hành tinh. Sau đó, một cái gì đó giống như một con ram sẽ tách khỏi tàu vũ trụ chính, nó sẽ giáng đòn đầu tiên vào tiểu hành tinh. Một miệng núi lửa được hình thành trên “đá cuội”, nơi tàu vũ trụ chính mang điện hạt nhân sẽ “kêu”. Như vậy, nhờ có miệng núi lửa, vụ nổ sẽ không xảy ra trên bề mặt mà đã ở bên trong tiểu hành tinh. Các tính toán cho thấy một quả bom 300 kiloton, được kích nổ chỉ 20 mét dưới bề mặt của một vật rắn, làm tăng sức công phá của nó lên ít nhất 6 lần, do đó biến thành vũ khí hạt nhân XNUMX megaton.
NASA đã tài trợ cho một số trường đại học Hoa Kỳ để phát triển một nguyên mẫu của một "máy bay đánh chặn" như vậy.
"Chuyên gia" chính của Mỹ về vấn đề chống lại mối đe dọa từ tiểu hành tinh với sự trợ giúp của điện tích hạt nhân là một nhà vật lý và nhà phát triển hạt nhân. vũ khí Phòng thí nghiệm quốc gia Livermore David Dearborn. Hiện tại, anh cùng với các đồng nghiệp đang tham gia đưa đầu đạn W-87 vào trạng thái báo động cao. Công suất của nó là 375 kiloton. Nó có sức công phá bằng 29/XNUMX so với đầu đạn có sức công phá mạnh nhất hiện đang được Mỹ phục vụ, nhưng mạnh gấp XNUMX lần quả bom rơi xuống Hiroshima.
NASA đã công bố đồ họa máy tính của một tiểu hành tinh được chụp trong không gian và chuyển hướng vào quỹ đạo Trái đất. Việc "bắt giữ" tiểu hành tinh được lên kế hoạch cho các mục đích khoa học. Để hoạt động thành công, một thiên thể phải quay xung quanh Mặt trời và kích thước của nó không được vượt quá chín mét đường kính.
Diễn tập tiêu hủy
Cuộc diễn tập cho vụ phá hủy sẽ do Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) tiến hành. Tiểu hành tinh 65802 Didim, được phát hiện vào năm 1996, đã được chọn làm "nạn nhân". Đây là một tiểu hành tinh nhị phân. Đường kính của phần thân chính là 800 mét, và phần quay xung quanh nó ở khoảng cách 1 km là 150 mét. Trên thực tế, Didymus là một tiểu hành tinh rất "hòa bình" theo nghĩa là nó không gây ra bất kỳ mối đe dọa nào cho Trái đất trong tương lai gần. Tuy nhiên, ESA, cùng với NASA, dự định đâm nó với một tàu vũ trụ vào năm 2022, khi nó sẽ ở khoảng cách 11 triệu km từ Trái đất.
Nhiệm vụ đã được lên kế hoạch nhận được cái tên lãng mạn AIDA. Đúng là cô ấy không liên quan gì đến nhà soạn nhạc người Ý Giuseppe Verdi, người đã viết vở opera cùng tên. AIDA là từ viết tắt của Asteroid Impact & Deflection Assessment, tạm dịch là "Đánh giá tác động với một tiểu hành tinh và sự thay đổi sau đó trong quỹ đạo chuyển động của nó." Và bản thân con tàu vũ trụ, dùng để đâm vào tiểu hành tinh, được đặt tên là DART. Trong tiếng Anh, từ này có nghĩa là "phi tiêu", nhưng, như trong trường hợp của AIDA, từ này là viết tắt của cụm từ Thử nghiệm chuyển hướng tiểu hành tinh kép, hoặc "Thử nghiệm thay đổi hướng của tiểu hành tinh đôi." Phi tiêu sẽ đâm vào Didyma với vận tốc 22 km một giờ.
Hậu quả của cú va chạm sẽ được quan sát bởi một bộ máy khác bay song song. Nó được gọi là AIM, tức là "mục tiêu", nhưng, như trong hai trường hợp đầu tiên, đây là từ viết tắt: AIM - Asteroid Impact Monitor ("Theo dõi va chạm với một tiểu hành tinh"). Mục đích của việc quan sát không chỉ để đánh giá tác động của cú va chạm lên quỹ đạo của tiểu hành tinh, mà còn để phân tích vật chất tiểu hành tinh bị hất văng trong dải quang phổ.
Nhưng đặt tên lửa đánh chặn tiểu hành tinh ở đâu - trên bề mặt hành tinh của chúng ta hay trong quỹ đạo thấp của Trái đất? Trên quỹ đạo, chúng ở trạng thái "sẵn sàng số một" để đẩy lùi mối đe dọa từ không gian. Điều này giúp loại bỏ rủi ro luôn hiện hữu khi phóng tàu vũ trụ vào không gian. Xét cho cùng, đó là giai đoạn khởi động và rút tiền, khả năng thất bại là cao nhất. Hãy tưởng tượng: bạn cần khẩn cấp gửi một thiết bị đánh chặn đến tiểu hành tinh, nhưng phương tiện phóng không thể đưa nó ra khỏi bầu khí quyển. Và tiểu hành tinh đang bay ...
Tuy nhiên, chống lại quỹ đạo triển khai tên lửa đánh chặn hạt nhân không ai khác chính là Edward Teller - "cha đẻ" của bom khinh khí Mỹ. Theo ý kiến của ông, người ta không thể đơn giản phóng các thiết bị nổ hạt nhân vào không gian gần Trái đất và bình tĩnh quan sát cách chúng quay quanh Trái đất. Chúng sẽ cần được bảo trì liên tục, và điều này sẽ đòi hỏi thời gian và tiền bạc.
Những trở ngại không tự nguyện đối với việc tạo ra các tên lửa đánh chặn tiểu hành tinh hạt nhân cũng được tạo ra bởi các hiệp ước quốc tế. Một trong số đó là Hiệp ước cấm thử nghiệm hạt nhân năm 1963 trong khí quyển, không gian bên ngoài và dưới nước. Hiệp ước còn lại là Hiệp ước Không gian bên ngoài năm 1967, cấm phóng vũ khí hạt nhân vào không gian. Nhưng nếu mọi người đã có một “lá chắn” công nghệ có thể cứu họ khỏi ngày tận thế một tiểu hành tinh-sao chổi, thì việc đưa các tài liệu chính trị và ngoại giao vào tay họ sẽ là vô cùng phi lý.
tin tức