Противоастероидная защита

[LeMay]

Дык я ничего не передеригаю. Я просто с сегодняшего дня не буду ничего писать ни о российской космонавтики, ни об американской. И все.  Буду беречь Вашу ранимую психику.

И не мечтайте!  

kismet, вот kirichek нашел приличную информацию. И вы поищите, найдите и порадуете нас, разбавив поток империалистической пропаганды. Но посты типа венерианского лучше сразу в Комнату Смеха.

Возвращаясь к теме. Подсчитали, сколько событий-аналогов 1908 г. произошло, скажем, за последнюю тысячу лет? Когда (статистически) ожидать подобного события?

[kismet]

А что, Kismet? . Вот же я нашёл классную инфу, что профессор Борис Адамович из деревни Ламишино с астероидами на “ты”. Не дремлют наши левши, посвящают свои жизни защите от астероидов-убийц. Правда, знаю, вы скажете, что и это - в комнату смеха

[Karen]

Господа!
Росийская патриотизма--это хорошо, а можно говорить хорошо о России без ругательства американских--или других. Тема остаётся открыта только если вы можете сдержаться от политики.

[mon]

С астероидной защитой хреново не только в России, но и во всем мире, даже штаты не пытаются что-то делать, или всем начхать на астероидную опасность!
Да известные астероиды нам почти не угрожают, но есть множество мелких и микроскопических астероидов, типа Тунгусского, которые могут выскочить в любой момент и натворить страшных бед на Земле, хотя это и не очень вероятно!
Именно птому, что не очень вероятно, и денег на это не выделяют, но когда некто оказался на кладбище, вычислять вероятность того, что он там, уже нет смысла, даже ежели она была ничтожно малой!!!
Умная цивилизация защитит себя и от ничтожной вероятности!
К тому же любой из астероидов может изменить свою траекторию, в силу неких неизвестных причин, и тогда вероятность катастрофы неимоверно может возрасти!
А жить по принципу не пугайте меня, дайте счастливо умереть в неведении, этот принцип скорее для погибших динозавров, или мамонтов, чем для разумной цивилизации!!!

[Karen]

Денег выделяют. "In December 2005 Congress directed NASA to implement a near-Earth object (NEO) survey that would catalog 90% of NEOs larger than 140 meters in 15 years." В декабре 2005 г. Конгресс дал указание НАСА чтобы делать обзор околоземных объектов что каталогизировал бы 90% NEOs больше 140-метров через 15 лет. Это от страницы говорящая о LSST Large Synoptic Survey Telescope. Он будет на Cerro Pachon в северной Чили. "Первый свет" планирован на 2014 г. Тем временем, насколько я знаю выше упомянутые обзоры ещё фондированы. Как я сказала где-нибудь на форуме, муж один из них которые делают следовательных наблюдений астероидов найденные обзоров чтобы определить орбиту. У него есть трех-летний грант--возможно возобновляемый. Фондирование есть.

Больше о LSST: http://www.spaceref.com/news/viewsr.html?pid=25979

О защите против астероидов--это не так просто как стрелять его лазером или запускать МБР к нему. Это работает в фильмах, а в реальной жизни мы не знаем если такие меры даже делали бы больше чем большой кратер в астероиде. Если МБР или лазер расстреливает астероид в миллион осколков, возможно эти частицы делали бы больше вред на землю чем оригинальный астероид. Перед тем что мы делаем защитный план, нам нужно значительно больше информации о последствиях наших поступков.

[Borislаv]

Согласен, не будем ссорится.

[Borislаv]

Возвращаясь к теме. Подсчитали, сколько событий-аналогов 1908 г. произошло, скажем, за последнюю тысячу лет? Когда (статистически) ожидать подобного события?

Тут была интерсная инфа.

http://www.meteorite.narod.ru/proba/stati/stati51.htm
Установлено, что в среднем за год в атмосферу Земли попадает около 25 метеороидов с энергией (1 - 17)x106 МДж. По-видимому, раз в один-два года в атмосферу Земли вторгается тело с энергией (40 - 60)x106 МДж, примерно сравнимое с Сихотэ-Алинским метеороидом. Большинство из них не достигает поверхности Земли, поскольку железные метеорные тела среди них довольно редки ~5%). Наша оценка распределения болидов по энергиям согласуется с данными по лунным кратерам. Это позволяет говорить об отсутствии заметных флуктуаций в потоке метеороидов в настоящее время по сравнению со средним значением.
Экстраполируя наблюдательные данные, можно найти вероятность вторжения в атмосферу Земли метеороида с энергией 4x109 МДж (около 1 Мт ТНТ): такое может произойти один раз в 30 - 300 лет. Американская наземная акустическая система за 12 лет работы зарегистрировала одно такое событие, а оптическая спутниковая система за два года не зарегистрировала пока ни одного.

Интересно бы почитать про эту американскую наземную акустическую сеть и что это было за событие? Все таки Мегатонна! Я раньше слышал про подводные сети, состоящие из микрофонов установленных на дне океана, для обнаружения советских подолодок в Атлантике и Тихом Океане.

Да и американцам несколько десятилетий назад здорово повезло.

Надо отметить еще один уникальный случай, при котором Земля избежала удара из космоса (но тогда еще не было наблюдений болидов с ИСЗ). Около полудня 10 августа 1972 г. в США жители штата Вайомин стали свидетелями поразительного явления - по небосводу пролетел ослепительно-сверкающий огненный шар. Его видели многие тысячи людей, а несколько человек успели сделать снимки. Вероятно, это было вторжение в атмосферу ядра миникометы поперечником 4-80 м., более точно определить не удалось. Влетев в атмосферу со скоростью 15 км/сек над западными штатами США, комета прошла на высоте 58 км. над штатом Монтана и, пролетев около 1500 км., вновь унеслась в космос. Это произошло потому, что она вошла в атмосферу очень полого, под небольшим углом к горизонту. Комета, как бы чиркнув о воздушную оболочку Земли, рикошетом отскочила от нее. В этот летний день Земля и, особенно США, избежали космической катастрофы.

Т.е. Тунгусский метеорит может падать на сушу раз в несколько десятилетий?

[Александр Хороших]

Интересно бы почитать про эту американскую наземную акустическую сеть и что это было за событие? Все таки Мегатонна! Я раньше слышал про подводные сети, состоящие из микрофонов установленных на дне океана, для обнаружения советских подолодок в Атлантике и Тихом Океане.

Амерская SOSUS предназначена для обнаружения и слежения за нашими подлодками. Тут, видимо, для обнаружения ядерных взрывов.

[blackhaz]

Господа, да, политика задолбала. Особенно такая агрессивная.

В общем, чую я, что всё это как максимум - совершенно новое оружие (ладно-ладно, не оружие, "девайс"), а скорее всего - химера и НННШ.

C-300, на удивление эти ребята из Южного умудряются создавать реально работающие девайсы.  Даже ходят слухи, что там под землёй у них огромные засекреченные помещения. Я жил (да и сейчас пожёвываю  ) в Днепре и иногда проезжаю мимо этого завода. Внушает страх и уважение.

[Borislаv]

А что на Южмаше реального создали за время независимости Украины? Зенит-3 и Днепр это советская разработка. Циклон-4 все там же, мне лично не понятно полетит ли ракета или нет. И больше что-то я ничего реального не припонмю 

Вот кстати нашел немного про акуститическую систему.

http://news.cosmoport.com/2001/09/05/4.htm
Сверхчувствительные микрофоны услышали далекий взрыв метеорита
5 сентября 2001 г.
В Калифорнии и в Германии есть два сверхчувствительных микрофона, которые созданы для "подслушивания" секретных испытаний ядерного оружия. Этот микрофон реагирует не только на обычные звуковые волны, которые распространяются на небольшие расстояния, но и на инфразвук. Частота инфразвука ниже 20 Гц, и человеческим ухом такой звук не воспринимается. Зато инфразвуковые волны распространяются на гораздо большие расстояния, чем обычный звук.
Недавно оба микрофона записали звук взрыва крупного метеора , который произошел над акваторией Тихого океана. После обработки полученного сигнала специалисты смогли определить, что энергия этого взрыва почти равнялась энергии, выделившейся при взрыве атомной бомбы над Хиросимой, а размер метеорита был 2-3 метра в поперечнике. По счастью этот мощный взрыв произошел над пустынными водами Тихого океана, а не над густонаселенными районами.
Е. Волынкина

Оригинал
http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/1522932.stm

[Александр Хороших]

C-300, на удивление эти ребята из Южного умудряются создавать реально работающие девайсы.

С этим никто не спорит, их "Циклоны" (Р-36) и РС-20 - тому блестящее подтверждение. Но термоядерными зарядами они не занимались; скорее всего, отказ от атомного инициатора продиктован исключительно для того, чтобы систему разрешили.
Замечу, что 100 км/с - это крайне оптимистичная скорость столкновения. Максимальная скорость столкновения на орбите Земли - 70 км/с для обратной кометы на встречном курсе с Землёй. А так реально будет скорость встречи от 10 до 20 км/с.

Но ведь небольшой астероид будет обнаружен всего за несколько суток или часов до столкновнеия.

Вот это самое, ИМХО, тонкое место наших рассуждений. Весь вопрос исключительно в том и только в том состоит, на каком расстоянии от Земли мы перехватываем астероид. В свою очередь, это определяется массой астероида, мощностью боеголовки (а заодно эффективностью передачи импульса плазмы астероиду), а также его скоростью и тем, на сколько его необходимо отклонить. В общем, параметров - громадьё. Но что-то попробовать оценить можно.
Мощность боеголовки? От 9 до 25 Мт. Я ориентируюсь на забрасываемую массу "Мнитменов" и реальные возможности РС-20М2.
Масса? Шар радиусом 50 м и плотностью 5000 кг/м³.
Скорость сближения? 15 км/с (вторая космическая+некоторый запас). Астероид летит прямо в "яблочко", т. е. в центр Земли, когда требуемое отклонение максимально. Такой я оптимист.
1. Определим импульс, переданный массе бомбы. Масса бомбы:
M=25000кт/6кт/кг≈4000 кг
I₀=5000км/с*4000кг=2*10⁹ кгм/с
2. Пусть боеголовка подрывается на расстоянии 100 м от астероида, тогда импульс, переданный диску, расположенному перпендикулярно потоку плазмы, будет
I=(R²/h²)*I₀
I=5*10⁸ кгм/с
3. Масса астероида
m=3,8*10⁷ кг
4. Изменение скорости составит
Δv=13 м/с
5. Время, за которое астероид сместится на расстояние, равное радиусу Земли, составит t=4,6*10⁵ с
Тогда расстояние, на котором необходимо перехватить астероид, будет около 7 млн. км!
Очень неоптимистично. Но тут есть один неучтённый фактор, который улучшает картину. дело в том, что я не учитывал импульс, переданный астероиду, полученный при испарении вещества астероида от теплового воздействия. В http://npc.sarov.ru/issues/coretaming/section5p5.html даётся следующая формула для нахождения изменения импульса:

Однако в целом, не смотря на учёт и этого фактора, качественного изменения нет:
Рассмотрим конкретный пример скального космического объекта с характерным размером L~100 м и объемом V~10⁶ м³. Для космического тела, состоящего из SiO₂, при интегральном выходе энергии излучения в  M=10 Мт величина J=2,9·10¹⁵ г·см/сек, и при массе тела в  m=3·10⁶ тонн передаваемая скорость составит приблизительно 10 м/сек. Величина интегральной испаряемой массы оценивается в данном примере в M~190 тонн, а характерная средняя скорость разлета испаренного материала составляет  Δv=150 км/сек. Для сдвига орбиты на величину порядка радиуса Земли необходим ресурс времени после производства взрыва в  ~ 6,4·10⁵ секунд ~ 7,5 суток.
Т. е. цифры с большой точностью совпали, что говорит о близости к истине оценки.
Итак, выводы.
1. Необходимо дальнейшее изучение астероидов, особенно - их поверхностного и внутреннего строения и состава с целью определения характеристик вещества, из которого они сложены. Особенно важным в данном аспекте является исследование поглощения грунтом астероида различных излучений.
2. Имеющиеся СПРН и МБР не обеспечивают как необходимых величин Δv, так и необходимой точности наведения на объект, что говорит о необходимости создания системы, предназначенной для перехвата и изменения траектории астероидов и комет.

[Borislаv]

Дык, а зачем отконять мелкий астероид в настоящее время? Мне кажется лучше его разрушить, мелкие обломки в несколько метров в размере большого ущерба не нанесут. Опасно само тело, которое может вызвать воздушный или наземный взрыв мощностью в несколько мегатонн. В связи с этим можно его уничтожить и в 300 км от поверхности Земли.

Да и потом мегатонных боеголовок ни на наших, ни на американских МБР уже нет, в основном 500-100 килотонн. Только у китайцев есть 40 ракет с 10 мегатонной боеголовой, причем 20 из них т.н. "Московская" т.е. дальностью всего лишь 4000 км. Ведь речь то идет о ситуации, когда астрономы обнаруживают тело размером 3-100 метров идущее на столкновение с Землей. Глубины современных телескопов хватит обнаружить его лишь внутри лунной орбиты. Значит время на обдумывание будет только несколько десятков часов.

На сегодняшний день рекорд - 3 метра. Вот что Стас писал.

http://www.ka-dar.ru/forum/index.php/topic,867.0.html
Сегодня установлен новый рекорд самого маленького тела, что было зарегестрировано в космосе (исключая ИСЗ) в результате оптических наблюдений с поверхности Земли и занесеным в каталоги!
 Им оказался объект 2007 RS1 с абсолютным блеском H=30.6m, что на 0.1m слабее предыдущего рекордсмена прошлого года, судя по MPEC-циркуляру его пронаблюдали только в одной обсерватории Mt. Lemmon Survey на 1.5-м рефлекторе. Оно и не удивительно, ведь что бы заметить такого малыша, он должен был очень близко подобраться к наблюдателю и быстро промчатся. Так он и поступил, пролетя всего в 0.000492 а.е. от центра Земли в ночь 4/5 сентября (т.е. прошлой ночью). В этот момент его блеск поставлял не более V=16.5m.  Может он кому-то случайно перебежал кадр - было бы интересно взглянуть на него
 И так, результат в студию! Линейные размеры 2007 RS1 при нормальном альбедо для околоземных объектов (от 0.25 до 0.05) должен составлять от 2 до 5 метров!
 Из вторичных достижений данного объекта: он занял 4-ю строчку среди самых тесных сближей (74 тыс. км от центра Земли), его обогнала только великолепная тройка 2004 года.
 Это только 3-е тело в Солнечной системе, что преодолело планку в H=30.0m.

Такие тела видимо падают над Тихим океаном раз в несколько лет. Следующие обзоры телескопы (с апертурой 4-8 метров) их должны все открывать.

[Александр Хороших]

С другой стороны, ядерный взрыв при прямом попадании (фактически вследствие огромной скорости столкновения происходит проникновение ядерного заряда на определённую глубину) возможно разрушение астероида, причём скромным по мощности зарядом. Оттуда же:
В этом случае, однако, важное значение имеет процесс механического разрушения космического тела, связанный с образованием воронки выброса вещества. Уже при мощности взрыва 1 Мт величина радиуса воронки выброса может быть оценена в Rс ~ 100 м при ее глубине hс ~ 30-40 м с объемом выброшенной породы в (0,5-0,6)·10⁶ м³. При этом зона значительных смещений (разрушения) породы реализуется на расстояниях до (2-2,5)·Rс = 200-250 м. Таким образом, мы приходим к выводу, что космическое тело из скальной породы размером 200 м может быть разрушено при контактном ядерном взрыве энерговыделением E = 1 Мт.

При увеличении энерговыделения взрыва до 10 Мт размер разрушаемого тела возрастает до 400 м. При этом радиус воронки выброса составит Rс ~ 200 м, а ее глубина hс ~ 60-70 м; зона значительных смещений (разрушения) породы составит при этом (400-500) от центра взрыва.

Отметим, что перехват подобного космического тела может быть важным событием. Масса такого объекта составляет приблизительно 10⁸ тонн, а его энергия, которая может выделиться при столкновении с Землей, может быть оценена на уровне от 5 до 10 Гт (при относительной скорости столкновения в 20-30 км/сек).
Правда, в таком случае для того, чтобы ударить "сбоку" от направления вектора скорости, необходимо будет выйти на орбиту вокруг астероида, или, по крайней мере, уравнять с ним скорости - удар "в лоб" приведёт к изменению скорости по направлению к Земле и смещение будет минимальным... Вот тут появляется вопрос о том, как выводить перехватчик на встречную траекторию полёта к астероиду. Кто-нибудь может что-нибудь сказать, возможно ли за неделю (оставим в стороне технические вопросы) запустив перехватчик, приблизиться к астероиду?
И ещё. Может показаться, что разрушение астероида на мелкие обломки делает возможным перехват их МБР на небольшом расстоянии от Земли. Это - очень опасное заблуждение, и вот почему. Во-первых, импульс, передаваемый всему веществу астероида, будет мал, поэтому за малое время обломки не успеют рассеяться в космическом пространстве, а, значит, бОльшая их часть выпадет на Землю. Во-вторых же разрушительная сила большого числа маленьких обломков во много раз больше. чем у одного большого по понятным соображениям: избыточные давление и температура в центре взрыва большого астероида сосредоточены на малой площади, а вот при множественных взрывах воздействие распределяется на значительную площадь; при этом я не говорю о том,что риск попадания обломков в, скажем, город или АЭС значительно повышается...

[Borislаv]

Может показаться, что разрушение астероида на мелкие обломки делает возможным перехват их МБР на небольшом расстоянии от Земли. Это - очень опасное заблуждение, и вот почему. Во-первых, импульс, передаваемый всему веществу астероида, будет мал, поэтому за малое время обломки не успеют рассеяться в космическом пространстве, а, значит, бОльшая их часть выпадет на Землю. Во-вторых же разрушительная сила большого числа маленьких обломков во много раз больше. чем у одного большого по понятным соображениям: избыточные давление и температура в центре взрыва большого астероида сосредоточены на малой площади, а вот при множественных взрывах воздействие распределяется на значительную площадь; при этом я не говорю о том,что риск попадания обломков в, скажем, город или АЭС значительно повышается...

Дык мелкие обломки более основательно сгорят в атмосфере и преврятятся в пыль летающую в атмосфере. Будет просто метеоритный дождь. Если тело ледянное то тут вообще без вопросов, хуже с железными метеоритами, но и тут есть резон - так как 100 кг кусок железного метеорита стенку ядерного ректора не пробьет, а вот тело в десятки тонн влегкую!

[Александр Хороших]

Дык мелкие обломки более основательно сгорят в атмосфере и преврятятся в пыль летающую в атмосфере. Будет просто метеоритный дождь. Если тело ледянное то тут вообще без вопросов, хуже с железными метеоритами, но и тут есть резонт - так как 100 кг кусок железного метеорита стенку ядерного ректора не пробьет, а вот тело в десятки тонн влегкую!

Не знаю даже, как и ответить. Внутрениий голос мне подсказывает в весьма нецензурных выражениях, что всё-таки что-то да долетит до поверхности Земли и это что-то нанесёт нехилый ущерб. Если перевести мат в сколько-нибудь сформулированные идеи, то можно сказать следующее. 1. При взрыве размер обломков будет значительно варьироваться - от пыли до многих десятков метров. Последних будет немного, но хватит и одного, особенно учитывая возможные последствия от цунами, вызванного падением вокеан. 2. Даже высотный взрыв в атмосфере вызовет огромную катастрофу, как из-за падающих обломков (см. Сихотэ-Алиньский метеорит; всего выпало 100 т метеоритного вещества,  образовалось более 100 кратеров и воронок, самый большой кратер имел диаметр 26,5 м и глубину 6 м; а ведь железное тело массой 100 т иметт диаметр всего в 2 м!).
В общем, произойдёт эффект дробовика: будет накрыта значительная плоащдь Земли, а образовавшиеся обломки диаметром в десятки м опасны как в плане образования цунами, так и повреждения опасных объектов (не только АЭС).

[Borislаv]

Даже высотный взрыв в атмосфере вызовет огромную катастрофу, как из-за падающих обломков (см. Сихотэ-Алиньский метеорит; всего выпало 100 т метеоритного вещества,  образовалось более 100 кратеров и воронок, самый большой кратер имел диаметр 26,5 м и глубину 6 м; а ведь железное тело массой 100 т иметт диаметр всего в 2 м!).

Ну так 100-тонный Шатл развалившийся над густаносленными районами Америки тоже никого на Земле не убил. Такая же ситуация и с Сихотэ-Алиньских метеоритом. А когда нападет тело образующее что-то вроде Аризонского кратера (воронки в сотни метров), то жертвы будут даже в пустыне.

И потом, выше промелькнула информация что железные метеориты составляют только 5 процентов от общего числа, значит шанс наиболее тяжелого по последствия случая невелик.

Хотя конечно согласен, ситуация неоднознана по последствия. Но все же я думаю, что если завтра в космосе откроют тело в несколько десятков метров летящее на Землю, то его Пентагон будет сбивать кинетическим перехватчиком, как и неуправляемый спутник с токсичным топливом на днях. Это единственное что реально у нас сейчас есть в режиме высокой боевой готовности.

[Borislаv]

В дополение про Апофиз. Сейчас уже падение исключенно.

http://www.popmech.ru/part/?articleid=1564&rubricid=3
По предварительным прикидкам, место падения Апофиса приходится на полосу 50 км шириной, пролегающую через Россию, Тихий океан, Центральную Америку и уходит дальше в Атлантику. Города Манагуа (Никарагуа), Сан-Хосе (Коста-Рика) и Каракас (Венесуэла) расположены точно на этой полосе, так что им грозит прямое попадание и полное разрушение. Впрочем, наиболее вероятное место падения – это точка в океане в нескольких тысячах километров от западного побережья Америки. Если Апофис упадет в океан, в этом месте образуется воронка глубиной 2,7 км и примерно 8 км в диаметре, от которой во все стороны побегут волны цунами. В результате, скажем, побережье Калифорнии попадет под удар двадцатиметровых волн, которые в течение часа будут бомбардировать материк.

Т.е. наиболее вероятно астероид в будущем упадет в Тихий Океан, причем кинетическое разрушение в нескольких сотен километрах от поверхности Земли приведет к быстрому разрушению тела в атмосфере и радикальному ослаблению цунами. Причем мы видим, что даже в случае падения цельного 400-метрового тела цунами будет лишь 20-метровым с многочасовым предупреждением..

[Александр Хороших]

Ну так 100-тонный Шатл развалившийся над густаносленными районами Америки тоже никого на Земле не убил.

Борислав, вы забываете о нескольких вещах:
1. Детали Шаттла имеют значительно отношение площади к массе - плоские элементы конструкции, полые баки (топливо-то израсходовано!). В результате они сильно тормозятся.
2. Плотность материалов и ихспособность выдерживать термический нагрев также сомнительны - как из-за знаительной плоащди, так и из-за значительной доли алюминия в конструкции Шаттла
3. вектор скорости был направлен практически параллельно поверхности Земли, значит, обломки подверглись значительному торможению. Наоборот, вероятен сценарий, когда астероид (или его обломки) войдут в атмосферу под значительным или даже близким к прямому углу, в результате торможение будет меньше, чем в случае с Шаттлом.
4. Наконец, скорость входа Шаттла в атмосферу порядка 8 км/с, скорость входа в атмосферу астероида может варьироваться от 10 до 30 км/с.

Но все же я думаю, что если завтра в космосе откроют тело в несколько десятков метров летящее на Землю,

Нет,мы-то сейчас говорим про ядерный вариант для тел диаметром порядка 100 м. А так я с вами согласен по поводу перехвата тел меньшего диаметра с помощью кинетической ПРО.

[LeMay]

Т.е. Тунгусский метеорит может падать на сушу раз в несколько десятилетий?

В том-то и дело, что (если я не ошибаюсь) подобного события почти гарантированно не было за последние 200 лет. В океан, возможно, что-либо падало, но опять-таки не слишком большое - значительное цунами уже не могло пройти незамеченным.
Бразильское событие 13 августа 1930 г. по энерги как минимум в разы (а скорее всего - на порядки) уступало Тунгусскому.

[Karen]

Из всех что я читаю, по мнению эксперов, следствия удара оскольков взрыва астероида будет хуже удара целого астероида.