Подлевских Ирина ПТК-21 (ВятГУ 2015 г.). Насколько велик риск столкновения Земли с астероидом в ближайшие десятилетия и к каким последствиям такое столкновение. - презентация

1 Подлевских Ирина ПТК-21 (ВятГУ 2015 г.)

2 Насколько велик риск столкновения Земли с астероидом в ближайшие десятилетия и к каким последствиям такое столкновение может привести? Ответы на эти вопросы интересуют не только специалистов. В 2007 году Российская академия наук совместно с Роскосмосом, Министерством обороны РФ и другими заинтересованными ведомствами подготовила проект Федеральной целевой программы Предупреждение астероидной опасности.

3 Программа Предупреждение астероидной опасности Эта национальная программа призвана организовать в стране системный мониторинг потенциально опасных космических объектов и предусматривает создание национальной системы раннего предупреждения вероятной астероидной угрозы и разработку средств защиты от возможной гибели цивилизации.

4 Солнечная система величайшее творение природы. В ней зародилась жизнь, возник разум и развилась цивилизация. Солнечная система состоит из восьми больших планет Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна и более 60 их спутников.

5 В пределах Солнечной системы движутся кометы, хвосты которых создают впечатляющий эффект звездных дождей, когда их пересекает орбита Земли и множество метеоров сгорает в земной атмосфере. Вся эта насыщенная сложными движениями система небесных тел превосходно описывается небесно- механическими теориями, которые надежно предсказывают положение тел в Солнечной системе в любое время и в любом месте.

6 Звездоподобные В отличие от больших планет Солнечной системы, значительная часть которых была известна с глубокой древности, астероиды, или малые планеты, открыты лишь в XIX веке.

7 Во второй половине XIX века в связи с развитием фотографических наблюдений число обнаруживаемых астероидов резко возросло. Стало ясно, что нужна специальная служба, обеспечивающая слежение за ними.

8 АСЗ - астероиды, сближающиеся с Землёй В 1898 году была обнаружена малая планета Эрос, обращающаяся вокруг Солнца на расстоянии, меньшем, нежели Марс. Она может подходить к орбите Земли на расстояние около 0,14 а.е. (а.е. астрономическая единица, равная 149,6 млн км среднему расстоянию от Земли до Солнца), ближе, чем все известные в то время малые планеты. Такие тела стали называть астероидами, сближающимися с Землей (АСЗ).

9 С середины XX века астрономы начали массово обнаруживать АСЗ, и сейчас ежемесячно открывают десятки таких астероидов, среди которых есть и потенциально опасные. Например: 2005 YU 55 имеет тёмную поверхность, его диаметр около 400 метров. 8 ноября 2011 года пролетел на расстоянии около 324,6 тыс. км от Земли YU 558 ноября 2011 года 2014 RC диаметр 20 метров. 7 сентября 2014 года пролетел от Земли на расстоянии около 40 тысяч километров RC

10 О столкновениях Встреча Земли с астероидом очень редкое явление. Согласно оценкам, столкновение Земли с астероидами размером 1 м происходит ежегодно, размером 10 м раз в сто лет, м один раз в период от нескольких сотен до тысяч лет и 510 км раз в млн лет.

11 Реальную опасность представляют астероиды, превышающие несколько сотен метров в поперечнике, поскольку они практически не разрушаются при проходе сквозь атмосферу. Сейчас на Земле известно несколько сотен кратеров диаметрами от десятков метров до сотен километров и возрастом от десятков до 2 млрд лет.

12 Наибольшими из известных являются : Кратер в Канаде диаметром 200 км, образовавшийся 1,85 млрд лет назад, Кратер Чиксулуб в Мексике диаметром 180 км, образовавшийся 65 млн лет назад, Попигайская котловина диаметром 100 км на севере Среднесибирского плоскогорья в России, образовавшаяся 35,5 млн лет назад.

13 Средняя вероятность гибели человека вследствие столкновения Земли с астероидом или кометой сравнима с вероятностью гибели в авиакатастрофе и имеет порядок (4-5) %. Эта величина рассчитывается как произведение вероятности события на предполагаемое число жертв. А в случае падения астероида число жертв может быть в миллион раз больше, чем при авиационной катастрофе.

14 Энергия, которая выделяется при ударе астероида диаметром 300 м, имеет тротиловый эквивалент 3000 мегатонн, или 200 тыс. атомных бомб, подобных той, что сброшена на Хиросиму. При столкновении с астероидом диаметром 1 км выделяется энергия с тротиловым эквивалентом 106 мегатонн, при этом выброс вещества на три порядка превышает массу астероида. По этой причине столкновение с Землей крупного астероида приведет к катастрофе глобального масштаба, последствия которой будут усилены разрушениями искусственной технической среды.

15 Вероятность столкновения астероидов и ядер комет с океаном и морями существенно выше, нежели с земной поверхностью, поскольку океаны занимают более 70% площади Земли. Для оценки последствий столкновения астероидов с водной поверхностью созданы гидродинамические модели и программные системы, моделирующие основные стадии удара и распространения образующейся волны.

16 Драма Апофиса В июне 2004 года в обсерватории Кит Пик в штате Аризона (США) был открыт астероид (99942) Апофис( диаметром м). Астероид получил свое название в честь древнеегипетского бога Апопа (Разрушитель), живущего в темноте и стремящегося уничтожить Солнце.

17 Серии наблюдений позволили определить предварительную орбиту астероида, и вычисления показали беспрецедентно высокую вероятность столкновения этого астероида с Землей в апреле 2029 года. По так называемой Туринской шкале астероидной опасности уровень угрозы соответствовал 4; последнее означает, что вероятность столкновения и последующей региональной катастрофы составляет около 3%.

18 Драматизм ситуации был разрешен к началу 2005 года, когда были привлечены новые наблюдения, в том числе и радиолокационные, и стало ясно, что столкновения не будет, хотя 13 апреля 2029 года астероид пройдет на расстоянии 35,737,9 тыс. км от Земли, то есть на расстоянии геостационарного спутника. При этом он будет виден невооруженным глазом как яркая точка с территории Европы, Африки и западной Азии.

19 После этого тесного сближения с Землей Апофис превратится в астероид класса Аполлон, то есть будет иметь орбиту, проникающую внутрь орбиты Земли. Его второе сближение с Землей произойдет в 2036 году, при этом вероятность столкновения будет очень низка.

20 За одним исключением. Если при первом сближении в 2029 году астероид пройдет в узкой области (замочной скважине) размером м, сравнимым с размером самого астероида, то гравитационное поле Земли приведет к тому, что в 2036 году астероид с вероятностью, близкой к единице, столкнется с Землей.

21 По этой причине интерес астрономов к наблюдениям за этим астероидом и все более точному определению его орбиты будет возрастать. Наблюдения астероида позволят задолго до момента его первого сближения с Землей надежно оценить вероятность попадания в замочную скважину и в случае необходимости предотвратить попадание за десяток лет до подлета к Земле.

22 Сделать это можно с помощью кинетического ударника (запущенной с Земли болванки весом 1 т, которая ударит по астероиду и изменит его скорость) или гравитационного тягача космического аппарата, который повлияет на орбиту астероида за счет своего гравитационного поля.

23 Обнаружение АСЗ В 1996 году на парламентской ассамблее Совета Европы принята резолюция, указывающая на реальную опасность для человечества со стороны астероидов и комет и призывающая правительства стран Европы поддерживать исследования в этой области. Она же рекомендовала создать международную ассоциацию Space Guard (Космическая стража), учредительный акт которой подписан в Риме в том же году. Основная задача ассоциации создание службы наблюдения, слежения и определения орбит астероидов и комет, сближающихся с Землей.

24 В настоящее время наиболее масштабные исследования АСЗ проводятся в США. Там организована служба, поддерживаемая Национальным агентством по исследованию космического пространства (NASA) и Министерством обороны США.

25 Начиная с 2002 года наблюдения АСЗ в России ведут только на скромном полулюбительском 32- сантиметровом астрографе Пулковской обсерватории. Деятельность группы пулковских астрономов вызывает глубокое уважение, однако очевидно, что Россия нуждается в существенном развитии астрономических ресурсов для организации регулярных наблюдений за астероидами.

26 Методы борьбы с АСЗ отклонение астероида путем ударного воздействия на него специальным космическим аппаратом; сведение астероида с первоначальной орбиты с помощью космического тральщика или солнечным парусом; установка малого астероида на траектории большого астероида, сближающегося с Землей; разрушение астероида ядерным взрывом.

27 Все эти методы пока еще очень далеки от реальной инженерной проработки и теоретически представляют собой средства борьбы с объектами разных размеров, находящимися на разных расстояниях от Земли и с разными прогнозируемыми датами столкновения с Землей. Для того чтобы они стали реальными средствами борьбы с АСЗ, необходимо решение множества сложнейших научных и инженерных задач, а также согласование ряда тонких юридических вопросов, касающихся, прежде всего, возможности и условий использования ядерного оружия в дальнем космосе.