Новая работа по планетной защите разбирает крайний сценарий: что делать, если крупный околоземный астероид нашли слишком поздно для спокойного отклонения. Исследователи из China Academy of Launch Vehicle Technology смоделировали два варианта ядерного воздействия и показали, что подготовленный кратер может резко повысить передачу энергии астероиду.
Материал Universe Today пересказывает статью в Space: Science & Technology. Ее авторы рассматривают угрозу не как текущую тревогу, а как инженерную задачу для случая короткого предупреждения. По данным на июль 2024 года было известно 35 269 околоземных астероидов, из них 10 933 крупнее 140 м. Ни один из известных объектов не находится на траектории опасного столкновения с Землей, но специалисты по планетной защите постоянно напоминают: часть популяции еще не найдена, а у небольшого времени предупреждения почти нет запаса для мягких методов.
Первый вариант в модели самый прямой. Аппарат с ядерным зарядом врезается в астероид или подлетает к поверхности и подрывается в нужный момент. Это быстрее всего, но связь энергии взрыва с телом получается слабой. Для такой миссии нужно попасть в цель на большой скорости, выдержать поток обломков и выполнить подрыв с точностью до микросекунд. При этом выбрать лучшую точку на поверхности за несколько дней или недель почти невозможно.
Второй вариант сложнее, но эффективнее. Сначала по одному месту бьют кинетические ударники, похожие по идее на DART, но работающие как последовательная пара. Они выбивают кратер глубиной до десятков метров. Затем ядерный заряд заводится в уже открытую полость и подрывается внутри. Смысл прост: чем глубже взрыв, тем больше энергии идет не в пустое пространство, а в изменение скорости самого астероида.
В расчетном примере для астероида диаметром 1 км заряд мощностью 3 мегатонны при поверхностном или очень мелком подрыве менял скорость тела примерно на 9.2 см/с. Если тот же заряд подрывался в предварительно созданном кратере глубиной около 30 м, изменение скорости превышало 30 см/с. Это более чем трехкратный выигрыш по импульсу. Для планетной защиты даже сантиметры в секунду важны, если до встречи остаются месяцы или годы: маленькое изменение скорости постепенно превращается в большой промах мимо Земли.
Главная слабость работы тоже техническая. Авторы моделировали астероид как цельный базальтовый объект. Многие реальные опасные астероиды могут быть не монолитами, а рыхлыми грудами камней, слабо связанными гравитацией. В таком теле ударник, кратер и взрывная волна поведут себя иначе. Нужны отдельные расчеты для rubble pile объектов, потому что именно они могут лучше рассыпаться или, наоборот, хуже передавать импульс в нужном направлении.
Сложность второй схемы огромна. Носитель должен быстро выйти на траекторию астероида, провести разведку формы и вращения, выбрать место удара, доставить два кинетических аппарата почти в одну точку, затем провести ядерный заряд через облако выброшенного материала. Это уже не один героический маневр, а цепочка операций с навигацией, автономным наведением и устойчивой связью на фоне обломков.
DART показал, что человечество умеет менять орбиту небольшого астероида кинетическим ударом, если объект найден заранее. Новая работа говорит о другом классе задач: последняя линия защиты против крупного тела при коротком предупреждении. Поэтому практический вывод не в том, что ядерный перехват стал простым решением. Наоборот, сначала надо находить опасные тела раньше. Для этого NASA готовит инфракрасный телескоп NEO Surveyor, запуск которого сейчас планируется на сентябрь 2027 года.
