سقوط كويكب على الأرض هو أحد السيناريوهات الأساسية لصراع الفناء المستخدمة في الخيال العلمي. لمنع التخيلات من أن تصبح حقيقة ، استعدت البشرية مسبقًا لحماية نفسها من مثل هذا التهديد ، وقد تم بالفعل وضع بعض أساليب الحماية في الممارسة العملية. من المثير للاهتمام أن مناهج العلماء من الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد الروسي في هذا الأمر تختلف فيما بينها.
اليوم ، 8 مارس 2016 ، على مسافة حوالي 22000 كيلومتر من الأرض (14000 كيلومتر تحت مدار الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض) ، سيمر كويكب 2013 TX68 بقطر 25 إلى 50 مترًا. لها مدار غير منتظم وغير متوقع بشكل سيئ. بعد ذلك ، سيصل إلى الأرض في عام 2017 ، ثم في عامي 2046 و 2097. إن احتمال سقوط هذا الكويكب على الأرض ضئيل للغاية ، ولكن إذا حدث ذلك ، فستكون موجة الانفجار ضعف قوة تلك الناتجة عن انفجار نيزك تشيليابينسك في عام 2013.
لذلك ، 2013 TX68 لا تشكل خطرًا خاصًا ، لكن تهديد الكويكب لكوكبنا لا يقتصر على هذا "الحصى" الصغير نسبيًا. في عام 1998 ، أصدر الكونجرس الأمريكي تعليمات لوكالة ناسا باكتشاف جميع الكويكبات القريبة من الأرض والقادرة على تهديدها التي يصل عرضها إلى كيلومتر واحد. وفقًا لتصنيف وكالة ناسا ، فإن جميع الأجسام الصغيرة ، بما في ذلك المذنبات ، تقترب من الشمس على مسافة تساوي 1/3 على الأقل من الوحدة الفلكية (AU) تقع ضمن فئة "القريبة". أذكر أن a.u. هي المسافة من الأرض إلى الشمس 150 مليون كيلومتر. بمعنى آخر ، حتى لا يثير "الزائر" قلق أبناء الأرض ، يجب ألا تقل المسافة بينه وبين مدار كوكبنا الشمسي عن 50 مليون كيلومتر.
بحلول عام 2008 ، امتثلت وكالة ناسا بشكل عام لهذا التفويض ، حيث وجدت 980 حطامًا متطايرًا. 95٪ منهم لديهم مسارات دقيقة. لا تشكل أي من هذه الكويكبات تهديدًا في المستقبل المنظور. لكن في الوقت نفسه ، توصلت وكالة ناسا ، بناءً على نتائج الملاحظات التي تم الحصول عليها باستخدام تلسكوب WISE الفضائي ، إلى استنتاج مفاده أن ما لا يقل عن 4700 كويكب بحجم لا يقل عن 100 متر يمر عبر كوكبنا بشكل دوري. تمكن العلماء من العثور على 30٪ فقط منهم. وللأسف ، تمكن علماء الفلك من العثور على 1٪ فقط من الكويكبات التي يبلغ ارتفاعها 40 متراً "تسير" بشكل دوري بالقرب من الأرض.
في المجموع ، كما يعتقد العلماء ، ما يصل إلى مليون كويكب بالقرب من الأرض "يتجول" في النظام الشمسي ، تم اكتشاف 9600 منها فقط بشكل موثوق. من كوكبنا (الذي يبعد حوالي 20 مسافة بين الأرض والقمر ، أي 7.5 مليون كيلومتر) ، فإنه يقع تلقائيًا في فئة "الأجسام التي يحتمل أن تكون خطرة" وفقًا لتصنيف وكالة ناسا. وكالة الفضاء الأمريكية لديها حاليا حوالي 1600 وحدة من هذا القبيل.
ما هو حجم الخطر
إن احتمال سقوط "حطام" سماوي كبير على الأرض ضئيل للغاية. يُعتقد أن الكويكبات التي يصل عرضها إلى 30 مترًا يجب أن تحترق في طبقات كثيفة من الغلاف الجوي في طريقها إلى سطح الكوكب ، أو على الأقل تنهار إلى أجزاء صغيرة.
بالطبع ، سيعتمد الكثير على المادة التي "يُصنع" منها متشرد الفضاء. إذا كانت "كرة ثلجية" (جزء مذنب ، يتكون من جليد يتخللها الحجارة والتربة والحديد) ، فحتى مع وجود كتلة وحجم كبيرين ، فمن المحتمل أن "تنفجر" مثل نيزك تونجوسكا في مكان مرتفع في الهواء.ولكن إذا كان النيزك يتكون من أحجار أو حديد أو خليط من الحجر الحديدي ، فحتى لو كان حجمه وكتلته أصغر من كتلة "كرة الثلج" ، فستكون لديه فرصة أفضل بكثير للوصول إلى الأرض.
أما بالنسبة للأجرام السماوية التي يصل قطرها إلى 50 مترًا ، فهي ، كما يعتقد العلماء ، لا "تزور" كوكبنا أكثر من مرة واحدة كل 700-800 عام ، وإذا تحدثنا عن "ضيوف" يبلغ طولهم 100 مترًا غير مدعوين ، فإليك تردد "الزيارات" لمدة 3000 سنة أو أكثر. ومع ذلك ، فإن القطعة التي يبلغ ارتفاعها 100 متر مضمونة لتوقيع حكم لمدينة مثل نيويورك أو موسكو أو طوكيو. حطام من حجم كيلومتر واحد (كارثة مضمونة على نطاق إقليمي ، تقترب من كارثة عالمية) وتسقط المزيد من الحطام على الأرض ليس أكثر من مرة واحدة كل عدة ملايين من السنين ، وحتى العمالقة بحجم 5 كيلومترات أو أكثر - مرة واحدة كل عدة عشرات ملايين السنين.
تم الإبلاغ عن أخبار سارة بهذا المعنى بواسطة مورد الإنترنت Universetoday.com. توصل العلماء من جامعات هاواي وهلسنكي ، الذين يراقبون الكويكبات لفترة طويلة ويقدرون عددها ، إلى استنتاج مثير للاهتمام ومريح لأبناء الأرض: "الحطام السماوي" يقضي وقتًا كافيًا بالقرب من الشمس (على مسافة لا تقل عن 10 أقطار شمسية) سوف تدمر من قبل نجمنا.
صحيح ، بدأ العلماء مؤخرًا نسبيًا في الحديث عن الخطر الذي يشكله ما يسمى بـ "القنطور" - المذنبات العملاقة ، التي يصل حجمها إلى 100 كيلومتر. تعبر مدارات كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون ، ولها مسارات غير متوقعة للغاية ويمكن توجيهها نحو كوكبنا عن طريق مجال الجاذبية لأحد هذه الكواكب العملاقة.
أعذر من أنذر
تمتلك البشرية بالفعل تقنيات للحماية من خطر الكويكبات والمذنبات. لكنها لن تكون فعالة إلا إذا تم اكتشاف الجزء السماوي الذي يهدد الأرض مسبقًا.
لدى ناسا "برنامج للبحث عن الأجسام القريبة من الأرض" (يُطلق عليه أيضًا Spaceguard ، والذي يُترجم إلى "حارس الفضاء") ، والذي يستخدم جميع وسائل مراقبة الفضاء الموجودة تحت تصرف الوكالة. وفي عام 2013 ، أطلقت مركبة الإطلاق الهندية PSLV في مدار قطبي قريب من الأرض أول تلسكوب فضائي تم تصميمه وصنعه في كندا ، وتتمثل مهمته في مراقبة الفضاء الخارجي. أطلق عليه اسم NEOSSat - ساتل مراقبة الأجسام القريبة من الأرض ، والذي يُترجم إلى "قمر صناعي لتتبع الأجسام القريبة من الأرض". ومن المتوقع أنه في 2016-2017 ، سيتم إطلاق "عين" فضائية أخرى ، تسمى Sentinel ، أنشأتها منظمة غير حكومية مقرها الولايات المتحدة B612 ، إلى المدار.
تعمل في مجال مراقبة الفضاء وروسيا. فور سقوط نيزك تشيليابينسك في فبراير 2013 تقريبًا ، اقترح موظفو معهد علم الفلك التابع لأكاديمية العلوم الروسية إنشاء "نظام روسي لمواجهة تهديدات الفضاء". لن يمثل هذا النظام سوى مجموعة معقدة من الوسائل لرصد الفضاء الخارجي. كانت قيمتها المعلنة 58 مليار روبل.
ومؤخرًا ، أصبح معروفًا أن المعهد المركزي للبحوث العلمية للهندسة الميكانيكية (TsNIIMash) ، في إطار برنامج الفضاء الفيدرالي الجديد حتى عام 2025 ، يخطط لإنشاء مركز للتحذير من التهديدات الفضائية من حيث خطر الكويكبات والمذنبات. يفترض مفهوم مجمع "Nebosvod-S" وضع قمرين صناعيين للمراقبة في مدار ثابت بالنسبة للأرض واثنين آخرين - في مدار ثورة الأرض حول الشمس.
وفقًا لمتخصصي TsNIIMash ، يمكن أن تصبح هذه الأجهزة "حاجزًا فضائيًا" لن يطير من خلاله أي كويكب خطير بأبعاد عدة عشرات من الأمتار دون أن يلاحظه أحد. وأشارت الخدمة الصحفية لـ TsNIIMash إلى أن "هذا المفهوم ليس له نظائر ويمكن أن يصبح الأكثر فاعلية للكشف عن الأجرام السماوية الخطرة مع مهلة تصل إلى 30 يومًا أو أكثر قبل دخولها الغلاف الجوي للأرض".
وبحسب ممثل عن هذه الخدمة ، فقد شارك المعهد في 2012-2015 في مشروع NEOShield الدولي. كجزء من المشروع ، طُلب من روسيا تطوير نظام لصرف الكويكبات التي يمكن أن تهدد الأرض باستخدام التفجيرات النووية في الفضاء. كما تم تحديد التعاون بين روسيا والولايات المتحدة في هذا المجال. في 16 سبتمبر 2013 في فيينا ، وقع المدير العام لروساتوم سيرجي كيرينكو ووزير الطاقة الأمريكي إرنست مونيز اتفاقية بين الاتحاد الروسي والولايات المتحدة حول التعاون في البحث العلمي والتطوير في مجال الخطر النووي. لسوء الحظ ، فإن التدهور الحاد للعلاقات الروسية الأمريكية الذي بدأ في عام 2014 وضع حدًا لمثل هذا التفاعل.
ادفع بعيدًا أو انفجر
توفر التكنولوجيا المتاحة للبشرية طريقتين رئيسيتين للدفاع ضد الكويكبات. يمكن استخدام الأول إذا تم اكتشاف الخطر مسبقًا. وتتمثل المهمة في توجيه مركبة فضائية (SC) إلى الحطام السماوي ، والتي سيتم تثبيتها على سطحها وتشغيل المحركات وإبعاد "الزائر" عن المسار المؤدي إلى الاصطدام بالأرض. من الناحية المفاهيمية ، تم اختبار هذه الطريقة بالفعل ثلاث مرات في الممارسة العملية.
في عام 2001 ، هبطت المركبة الفضائية الأمريكية "شوميكر" على كويكب إيروس ، وفي عام 2005 لم يغرق المسبار الياباني "هايابوسا" على سطح الكويكب إيتوكاوا فحسب ، بل أخذ أيضًا عينات من مادته ، وبعد ذلك عاد بأمان إلى الأرض في يونيو 2010. واصلت المركبة الفضائية الأوروبية "فيلا" سباق التتابع ، حيث هبطت على المذنب 67R Churyumov-Gerasimenko في نوفمبر 2014. دعونا نتخيل الآن أنه بدلاً من هذه المركبات الفضائية ، سيتم إرسال القاطرات إلى هذه الأجرام السماوية ، والتي لن يكون الغرض منها دراسة هذه الأشياء ، ولكن تغيير مسار حركتها. ثم كل ما كان عليهم فعله هو الإمساك بكويكب أو مذنب وتشغيل أنظمة الدفع الخاصة بهم.
ولكن ماذا تفعل في حالة اكتشاف جرم سماوي خطير بعد فوات الأوان؟ لم يتبق سوى طريق واحد - لتفجيره. تم اختبار هذه الطريقة أيضًا في الممارسة. في عام 2005 ، نجحت ناسا في صدم المذنب 9P / Tempel بنجاح بالمركبة الفضائية Penetrating Impact لإجراء تحليل طيفي للمادة المذنبة. افترض الآن أنه بدلاً من الكبش ، سيتم استخدام رأس حربي نووي. هذا هو بالضبط ما يقترح العلماء الروس القيام به من خلال ضرب كويكب أبوفيس بصواريخ باليستية عابرة للقارات محدثة ، والتي من المقرر أن تقترب من الأرض في عام 2036. بالمناسبة ، في عام 2010 ، خطط روسكوزموس بالفعل لاستخدام أبوفيس كأرض اختبار لقاطرة مركبة فضائية ، والتي كان من المفترض أن تأخذ "الحصاة" جانبًا ، لكن هذه الخطط لم تتحقق.
ومع ذلك ، هناك ظرف يعطي الخبراء سببًا للشك في استخدام شحنة نووية لتدمير كويكب. هذا هو عدم وجود مثل هذا العامل الضار المهم للانفجار النووي مثل موجة الهواء ، والتي ستقلل بشكل كبير من فعالية استخدام لغم ذري ضد كويكب / مذنب.
لمنع الشحنة النووية من فقدان قوتها التدميرية ، قرر الخبراء استخدام ضربة مزدوجة. سيكون الهدف هو مركبة اعتراض الكويكبات فائقة السرعة (HAIV) قيد التطوير حاليًا في وكالة ناسا. وهذه المركبة الفضائية ستفعل ذلك بالطريقة التالية: أولاً سوف تدخل "امتداد المنزل" المؤدي إلى الكويكب. بعد ذلك ، سينفصل شيء مثل الكبش عن المركبة الفضائية الرئيسية ، والتي ستضرب أول ضربة على الكويكب. تتشكل فوهة بركان على "الحصاة" ، حيث "صرير" المركبة الفضائية الرئيسية ذات الشحنة النووية. وبالتالي ، بفضل الحفرة ، لن يحدث الانفجار على السطح ، ولكن بالفعل داخل الكويكب. تظهر الحسابات أن قنبلة 300 كيلوطن انفجرت على عمق ثلاثة أمتار فقط تحت سطح جسم صلب تزيد من قوتها التدميرية بما لا يقل عن 20 مرة ، وبالتالي تتحول إلى شحنة نووية بقوة 6 ميغا طن.
وقد قدمت وكالة ناسا بالفعل منحًا للعديد من الجامعات الأمريكية لتطوير نموذج أولي لمثل هذا "المعترض".
"المعلم" الأمريكي الرئيسي في مكافحة خطر الكويكبات برؤوس نووية هو الفيزيائي ومطور الأسلحة النووية في مختبر ليفرمور الوطني ، ديفيد ديربورن. يعمل حاليًا مع زملائه في حالة تأهب قصوى للرأس الحربي W-87. قدرتها 375 كيلوطن. هذا يمثل حوالي ثلث قوة الرأس الحربي الأكثر تدميراً الموجود حاليًا في الخدمة في الولايات المتحدة ، ولكنه أقوى 29 مرة من القنبلة التي سقطت على هيروشيما.
نشرت وكالة ناسا رسومات حاسوبية لالتقاط كويكب في الفضاء وإعادة توجيهه إلى مدار أرضي منخفض. تم التخطيط لـ "أسر" الكويكب لأغراض علمية. لإجراء عملية ناجحة ، يجب أن يدور جسم سماوي حول الشمس ، ويجب ألا يتجاوز قطره تسعة أمتار
بروفة للتدمير
ستجري وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بروفة التدمير. تم اختيار الكويكب 65802 Didyma ، الذي تم اكتشافه في عام 1996 ، ليكون "الضحية". هذا كويكب ثنائي. قطر الجسم الرئيسي 800 متر وقطر الجسم الذي يدور حوله على مسافة كيلومتر واحد 150 متر. في الواقع ، ديديم هو كويكب "مسالم" للغاية بمعنى أنه لا يوجد تهديد للأرض يأتي منه في المستقبل المنظور. ومع ذلك ، تعتزم وكالة الفضاء الأوروبية ، بالاشتراك مع وكالة ناسا ، صدمها بمركبة فضائية في عام 2022 ، عندما تكون على بعد 11 مليون كيلومتر من الأرض.
تلقت البعثة المخططة الاسم الرومانسي AIDA. صحيح أنها لا علاقة لها بالملحن الإيطالي جوزيبي فيردي ، الذي كتب الأوبرا التي تحمل الاسم نفسه. AIDA هو اختصار لتقييم تأثير وانحراف الكويكب ، والذي يترجم على أنه "تقييم تصادم مع كويكب والتغيير اللاحق في مساره". والمركبة الفضائية نفسها ، التي ستضرب الكويكب ، سميت DART. في اللغة الإنجليزية ، تعني هذه الكلمة "dart" ، ولكن ، كما في حالة AIDA ، هذه الكلمة هي اختصار لعبارة Double Asteroid Redirection Test ، أو "تجربة لتغيير اتجاه حركة كويكب مزدوج." يجب أن تصطدم "دارت" في ديديم بسرعة 22.530 كيلومترًا في الساعة.
سيتم ملاحظة عواقب التأثير بواسطة جهاز آخر يطير بالتوازي. كان يسمى AIM ، أي "الهدف" ، ولكن كما في الحالتين الأوليين ، فهو اختصار: AIM - Asteroid Impact Monitor ("تتبع الاصطدام مع كويكب"). الغرض من الملاحظة ليس فقط تقييم تأثير التأثير على مسار حركة الكويكب ، ولكن أيضًا لتحليل مادة الكويكب المغلوب في النطاق الطيفي.
ولكن أين نضع الكويكبات المعترضة - على سطح كوكبنا أم في مدار قريب من الأرض؟ في المدار ، هم في "الاستعداد رقم واحد" لصد التهديدات من الفضاء. هذا يزيل المخاطر التي تكون موجودة دائمًا عند إطلاق مركبة فضائية في الفضاء. في الواقع ، في مرحلة الإطلاق والانسحاب يكون احتمال الفشل أعلى. تخيل: نحن بحاجة ماسة إلى إرسال معترض للكويكب ، لكن مركبة الإطلاق لم تكن قادرة على إخراجه من الغلاف الجوي. والكويكب يطير …
ومع ذلك ، لم يعارض سوى إدوارد تيلر نفسه ، "والد" القنبلة الهيدروجينية الأمريكية ، النشر المداري للصواريخ الاعتراضية النووية. في رأيه ، لا يمكن للمرء ببساطة جلب الأجهزة المتفجرة النووية إلى الفضاء القريب من الأرض ومشاهدتها بهدوء وهي تدور حول الأرض. سيحتاجون إلى الخدمة باستمرار ، الأمر الذي سيستغرق وقتًا ومالًا.
تخلق المعاهدات الدولية أيضًا عقبات لا إرادية أمام إنشاء الكويكبات النووية الاعتراضية. إحداها هي معاهدة عام 1963 لحظر تجارب الأسلحة النووية في الغلاف الجوي والفضاء الخارجي وتحت سطح الماء. والآخر هو معاهدة الفضاء الخارجي لعام 1967 ، التي تحظر إدخال أسلحة نووية إلى الفضاء الخارجي.ولكن إذا كان لدى الناس "درع" تكنولوجي يمكن أن ينقذهم من كارثة نهاية العالم بين الكويكب والمذنب ، فسيكون من غير المعقول للغاية وضع الوثائق السياسية والدبلوماسية في أيديهم بدلاً من ذلك.
