Апокалипсис не сегодня?

  • Апокалипсис не сегодня?
  • Апокалипсис не сегодня?
  • Апокалипсис не сегодня?
  • Апокалипсис не сегодня?
Волгоградские астрофизики и радиоинженеры придумали, как спасти Землю от астероидной угрозы

Профессоры ВолГУ Владимир Захарченко и Илья Коваленко разработали метод оценки размеров астероидов, комет и метеоритов с помощью радиолокационного зондирования сигналами наносекундной длительности. За этими сложными научными терминами стоит большое открытие, благодаря которому предсказывать опасное сближение «гостей из космоса» с нашей планетой станет проще. О том, какие небесные тела угрожают Земле и как мы от них теперь сможем защититься, выяснила Ольга ПОПЛАВСКАЯ.

Летает и пугает

– На самом деле, – говорят ученые, – за всеми военными конфликтами и природными катаклизмами на нашей планете мы как?то подзабыли, что угроза из космоса вполне реальна. Последние несколько миллионов лет Земле невероятно везло. Все это время нашу планету от астероидов и метеоритов, летящих с окраин Солнечной системы, защищали сразу три «небесных магнита»: Юпитер, Марс и Луна. Это им пока что достаются все «шишки».

Но огромный кратер на мексиканском полуострове Юкатан, оставшийся от астероида, погубившего динозавров, напоминает: никакое везение не длится вечно.

А между тем важность защиты планеты от метеоритов переоценить сложно – все помнят взрыв суберболида в окрестностях Челябинска 15 февраля 2013 года. Число пострадавших тогда приблизилось к тысяче. А сейчас к Земле несется «двойник» Челябинского метеорита. Что случится, если вдруг будет реализован новый катастрофический сценарий? Предсказать сложно. Метеорит приближается к нам со стороны Солнца, и никакие телескопы его сейчас «поймать» не могут. Другой информации пока нет. И подобных тел не менее миллиона, 99?% из них в каталоги не занесено.

Вселенский апокалипсис в результате столкновения астероида с Землей – любимый сюжет голливудских сценаристов. Интересует эта тема и ученых, поскольку такой вариант развития событий, как мы видим, вполне вероятен, а средства против космических гостей пока не существует. Чтобы спасти элиту человечества, в разных частях планеты строят подземные города с запасом пищи и энергогенераторами. А как быть остальным?

Сбить на подлете

До сих пор падения метеорита, вроде Челябинского или Тунгусского, – полная неожиданность для ученых. Гости из космоса летят слишком быстро, чтобы их траекторию мог вычислить любой из ныне существующих на планете приборов.

– Допустим, мы летим к астероиду и хотим его уничтожить. Главное – не промахнуться, ведь скорость его движения высока, она может составлять 30 км?/?с и более. Поэтому важно как можно быстрее правильно определить местоположение небесного тела и рассчитать его скорость. Именно на это и направлено наше исследование. Говорить об открытии планетарного масштаба пока рано, – рассказал профессор Илья Коваленко. – Сначала алгоритм должен пройти испытания в лаборатории ВолГУ. Нужно еще реализовать «в железе», в натуральном виде модель падения метеорита.

Но если все получится, то разработанный волгоградскими учеными алгоритм позволит ускорить процедуру вычисления, куда упадет метеорит, примерно в шесть раз. А это возможность сбить космического гостя еще на подлете к Земле или хотя бы изменить его траекторию, чтобы взрывом не снесло какой?нибудь большой город. Ведь суперболид, который взорвался в небе над Челябинском, по расчетам ученых, вполне мог уничтожить целый мегаполис, если бы упал на 10 секунд раньше.

Кого и когда ждем?

Разработка волгоградских ученых может потребоваться землянам уже скоро. Астрономы из NASA назвали 2400 небесных тел, представляющих потенциальную опасность для нашей планеты.

Ближайший крупный гость из космоса диаметром более двух километров может свалиться нам на голову, по подсчетам американских ученых, в 2019 году. Причем астероид такого размера при падении способен разрушить целый континент и существенно изменить климат на всей планете.

А еще есть серьезная угроза столкновения через 20 лет с астероидом Апофисом. Его масса – около 20 млн тонн, диаметр – 270 м, дата максимального сближения с орбитой Земли – 13 апреля 2036 года. Место его вероятного падения – это полоса примерно 50 км шириной, пролегающая через восточную часть России, Тихий океан, Центральную Америку и Атлантику. При этом в океане может образоваться гигантская воронка глубиной 2,7 км и примерно 8 км в диаметре. От нее во все стороны разойдутся огромные волны – начнется чудовищной силы цунами.

В этом случае, предполагают ученые, нам грозит что?то среднее между региональной и глобальной катастрофой.

Три сценария спасения

Но избежать апокалипсиса можно, если вовремя принять меры по изменению орбиты космического тела или если полностью его уничтожить. А для этого надо очень точно рассчитать траекторию движения астероида.

Дальше есть несколько сценариев. Классический, описанный в фильме «Армагеддон»: высадить какого?нибудь Брюса Уиллиса с командой буровиков на небесное тело, засунуть в него бомбу и разорвать на мелкие кусочки, которые не столь опасны.

Другой вариант: построить космический буксир. Роботы захватят астероид своими «лапами» и оттащат на некоторое расстояние, направив каменюку в сторону от Земли.

Третий сценарий: космическая сеть. Два корабля летят на перехват метеорита и растягивают сеть из высокопрочного материала. Астероид, конечно, прорвет ее, но при этом его траектория несколько изменится, что также может спасти Землю.

Главное – рассчитать траекторию

В рамках исследования волгоградскими учеными разрабатываются теория и методы временного анализа обработки сигналов для высокоточных радиоастрономических средств, использующих сложные широкополосные радиосигналы, а также исследование потенциальных возможностей повышения разрешающей способности и точности систем, осуществляющих обработку таких сигналов.

Именно так в научных терминах объясняет астрофизик Илья Коваленко свое открытие.

По стандартной процедуре спектрального преобразования сигнал нужно сначала принять, потом несколько раз перестроить с помощью интегрального преобразования Фурье, на которое требуется время, сравнимое со временем приема сигнала, поскольку количество арифметических операций в преобразовании пропорционально длине сигнала, и лишь потом получить ответ.

Предложенная волгоградцами методика позволяет ускорить этот процесс: по мере получения сигнала мы уже накапливаем информацию о нем, потом выполняем несколько (конечное число, не зависящее от длины сигнала) арифметических операций и получаем результат.

Таким образом, быстродействие определения точки встречи с опасным астероидом возрастает на порядки.