В день падения знаменитого челябинского метеорита мы поговорили о вопросе астероидной безопасности с профессором кафедры «Техническая механика» ЮУрГУ Сергеем Сапожниковым.
– Как вы оцениваете, в каком состоянии сейчас мировая система защиты от космических тел?
– Для ответа на этот вопрос нужно разобраться, какими способами люди пытаются защититься от астроидной опасности.
Есть два варианта воздействия на астероид. Первый – раздробить астероид на более мелкие части. Для этого необходимо, чтобы станция «села» на астероид, пробурила скважину и опустила в него мощный заряд, который расколит астероид. Тогда образовавшиеся небольшие части астероида сгорят в атмосфере Земли, не достигнув ее поверхности. Другой вариант воздействия на астероид – отклонение траектории астероида от попадания в Землю. Для этого станции нужно прикрепиться к астероиду, установить на него что-то вроде ракетного двигателя с запасом топлива, который будет создавать тягу и отталкивать астероид от намеченного пути следования. И желательно это делать без присутствия в космосе человека, ведь потребуется его потом возвращать домой.
Разрушать или отклонять астероид – два известных человеку варианта борьбы с незваными гостями. К сожалению, варианта «отпрыгнуть» для Земли не предусмотрено.
Исследованиями астероидов занимаются крупнейшие космические агентства мира с разной степенью успешности.
В России в 2011 году запустили станцию «Фобос-Грунт» и её миссия была в том, чтобы достичь спутника Марса Фобоса и сесть на него, провести исследования химического состава. Но, к сожалению, ракета не смогла вывести спутник на нужную траекторию и миссия была прервана.
В 2014 году Европейским космическим агентством был проведен пуск зонда «Розетта» на комету Чурюмова-Герасименко. Зонд произвел посадку робота Филы на комету, но неудачно, не сработали гарпуны и на него почти не попадало солнце. Отсутствие солнечной энергии привело к тому, что миссия завершилась через сутки.
В 2019 году Японское агентство аэрокосмических исследований доставило свой зонд «Хаябуса-2» на астероид Рюгу (он вращается по орбите между Землей и Марсом). Он взял пробу материала астероида и доставил на Землю. Так специалистами был изучен химический состав космического тела. Это нужно для понимания того, с чем мы боремся и каким способом это лучше сделать.
По правде говоря, мелкие астероиды постоянно попадают в атмосферу Земли: часть из них сгорает, другие – долетают до земли, приземляясь в обитаемых местах и даже на льдах Антарктиды. Мы, обычные люди, которые не являются экспертами, можем найти эти камушки, не подозревая, что это кусочки метеоритов.
– С какими проблемами сталкиваются специалисты, которые занимаются космосом?
– Вот некоторые из них, которые хорошо известны. Первое: важно обнаружить и выделить опасные астероиды, угрожающие Земле. Второе: космической станции непросто сесть на астероид – маленькие тела имеют низкую гравитацию, и, когда что-то подлетает в зону астероида, то сила притяжения крайне невелика. В-третьих, сверхзадача заключается в фантастической точности программ космической навигации, с которой нужно подлететь к космическому телу, летящему в миллионах километров от Земли с небольшой относительной скоростью.
Космическая навигация – это работа локаторов, которые посылают и принимают сигналы от космических аппаратов для коррекции их траекторий на расстоянии в миллионы километров, и системы искусственного зрения, чтобы найти удобное место для безопасной посадки на астероид (тут крайне нужен искусственный интеллект, так как до Земли далеко, а решение принимать приходится быстро).
И наконец, даже успешно сев на астероид и захотев его разрушить, нужны мощные заряды, включая термоядерные. Но эту ситуацию осложняет действие Международного договора от 1967 года, который запрещает вывод в космос оружия массового поражения. Иными словами, для того, чтобы раздробить астероид, ядерную бомбу просто так не применишь!
– То есть в космосе тоже действуют законы?
– Да, люди это сделали для того, чтобы обеспечить мир и безопасность на Земле, не ожидая угрозы из космоса.
– Человек уже придумал столько умных систем для изучения космоса... Как вы считаете, можно ли сказать, что человек до сих пор беззащитен перед силами природы?
– Пока да, практически беззащитен. Силы человечества, несмотря на то, что они растут, весьма ограничены. Но мы работаем, развиваем технологии и научные основы космических полётов. Конечно, математизировать движение спутников в космосе на деле сложнее, чем на словах. Опоздание запуска ракеты даже на минуту в результате какой-либо задержки – ошибка, которую исправить крайне сложно, потому что и Земля, и цели в космосе передвинулись на тысячи километров. Для этого на спутниках приходится устанавливать двигатели коррекции, которые по командам с Земли многократно запускаются и выключаются. И здесь нужны компетенции, которые студенты приобретают на кафедре «Двигатели летательных аппаратов», а на кафедре «Летательные аппараты» занимаются вопросами оптимального проектирования корпусов ракет и спутников. Тему же технического зрения развивают в Высшей школе электроники и компьютерных наук, дополняя работы в Политехническом институте ЮУрГУ.
Отмечу, у нас в университете на аэрокосмическом направлении подготовки есть молодежное конструкторское бюро «Астероид», которым руководит кандидат технических наук Руслан Пешков. Там студенты изучают и предлагают решения разных задач, среди которых мягкая посадка на тело с малой гравитацией; конструируют спутники и их системы; изучают проблемы борьбы с космическим мусором – отработавшими спутниками и последними ступенями ракет. И, конечно, готовятся участвовать в решении сложных практических проблем реальных космических полётов, которыми сегодня занимаются в России в корпорации «РОСКОСМОС» большие коллективы, объединяя усилия тысяч специалистов!
– У выпускников ЮУрГУ есть шансы пойти работать в РОСКОСМОС?
– Они там уже работают и даже в космос летают! Нужно понимать, что любое большое дело состоит из множества малых задач, решая которые можно достичь очень многого! А студентам важно стремиться стать высококлассными специалистами, и тогда никакие проблемы не станут преградами на пути нашего прогресса. А через небольшое время научимся и астероиды двигать!
Читайте нас: