В Китае разработали новый способ защиты Земли от опасных астероидов

Китайские специалисты предложили новую концепцию планетарной защиты, согласно которой наиболее эффективным способом отклонения или разрушения потенциально опасных астероидов может стать не поверхностный ядерный взрыв, а подрыв заряда внутри заранее созданной полости. По расчётам авторов работы, такой подход значительно повышает передачу энергии астероиду и может позволить уничтожать объекты диаметром около 100 метров ещё до того, как они станут угрозой для Земли.

Исследование выполнили специалисты Китайской академии технологий ракет-носителей (CALT) под руководством Сяовэя Вана. Авторы отмечают, что традиционные методы планетарной защиты, такие как гравитационное буксирование или кинетический удар космического аппарата, эффективны лишь в том случае, если опасный объект обнаружен за десятилетия до возможного столкновения с Землёй. При небольшом времени предупреждения могут потребоваться значительно более мощные средства воздействия.

Предложенная схема получила название «режим подрыва после предварительного формирования полости при пролёте». Она предполагает использование двух автоматических космических аппаратов.

На первом этапе тяжёлый металлический ударник должен врезаться в астероид и сформировать кратер глубиной до 30 метров. Спустя несколько секунд второй аппарат должен поместить в образовавшуюся полость ядерный заряд мощностью 3 мегатонны и произвести его подрыв.

По оценкам авторов, такой заряд примерно соответствует мощности около 200 атомных бомб, сброшенных на Хиросиму.

Расчёты показывают, что взрыв под поверхностью астероида значительно эффективнее поверхностного. При подрыве на глубине около 30 метров энергия гораздо лучше передаётся породе космического тела. Для астероида диаметром около 1 километра такой способ способен увеличить изменение его траектории примерно в три раза по сравнению со взрывом на поверхности.

Если же речь идёт об астероиде диаметром около 100 метров, авторы считают, что подземный взрыв мощностью 3 мегатонны способен полностью разрушить его, превратив в облако относительно безопасных мелких фрагментов.

В исследовании также сравниваются различные методы отклонения астероидов. По мнению авторов, обычные химические взрывчатые вещества уступают по эффективности кинетическим ударам, тогда как применение ядерного заряда обеспечивает значительно более высокую передачу энергии и существенно увеличивает возможности по изменению траектории опасного объекта.

В качестве примера приводится миссия DART NASA, проведённая в 2022 году. Тогда космический аппарат намеренно столкнулся со спутником астероида Диморф, изменив его скорость всего на небольшую величину — порядка 2,7 миллиметра в секунду. Такой метод подходит при наличии десятилетий на подготовку, однако, по мнению китайских исследователей, может оказаться недостаточным, если опасный астероид будет обнаружен всего за несколько месяцев или лет до возможного столкновения.

Согласно расчётам авторов новой работы, для астероида диаметром около 1 километра подземный взрыв трёхмегатонного заряда на глубине 30 метров способен изменить скорость объекта примерно на 30 сантиметров в секунду.

Как сообщает издание South China Morning Post, такая схема более чем в три раза эффективнее подрыва на глубине 10 метров и примерно в 110 раз превосходит по эффективности изменение скорости, достигнутое миссией DART.

Вместе с тем исследователи подчёркивают, что практическая реализация подобной системы сопряжена с серьёзными техническими трудностями. Для доставки тяжёлых ударных аппаратов и ядерных зарядов к астероидам потребуются мощные ракеты-носители, способные выводить крупные полезные нагрузки в дальний космос.

Кроме того, особую проблему представляют так называемые астероиды типа «груда щебня», состоящие из множества слабо связанных между собой обломков. В подобных объектах значительная часть энергии взрыва может поглощаться внутренней структурой, а сам астероид рискует распасться на большое количество отдельных фрагментов. Авторы отмечают, что подобный сценарий требует дополнительного изучения.

В настоящее время, по данным астрономов, непосредственной угрозы столкновения Земли с крупным астероидом не существует. Тем не менее тысячи околоземных объектов пока ещё не обнаружены, поэтому разработка новых технологий планетарной защиты продолжается заранее, чтобы человечество было готово к возможным угрозам в будущем.