Новости науки 23.04.02. Отводить астероиды подальше, изменяя их альбедо

Теоретически возможно отклонять небольшие, но опасные астероиды подальше от Земли, изменяя количество отражаемого ими солнечного света. Иные показатели теплоотдачи от космического тела, могут сказаться на параметрах его орбиты благодаря эффекту Ярковского. Этот способ был предложен в очередном выпуске журнала "Science", в статье "Уменьшение астероидной опасности с использованием эффекта Ярковского" ученым-планетологом Джозефом Н. Спитэйлом из Лаборатории Луны и планет Университета Аризоны.

Возможные варианты могли бы включать покрытие поверхностей астероидов несколькими сантиметрами грунта, или светлой окраской их поверхностей, либо выпариванием части поверхности лучом от солнечного коллектора с космического аппарата - все они технически выполнимы и в чем то более предпочтительны, нежели запуск ядерных боеголовок для сталкивания приближающегося астероида с курса.

Эффект Ярковского - давно известное, но долго остававшееся недооцененным явление, названное по имени польского инженера, который первым описал его в 1900 г. Этот эффект вызывается тем, что при испускании тепла от тела, имеющего неравномерную температуру, более нагретые места подвержены большей силе отдачи от теплового излучения, чем более холодные области. Как И.O. Ярковский заметил, различия в импульсах подталкивают объект таким образом, что его орбита слегка смещается. Величина воздействия эффекта относительно мала, но она накапливается с течением времени.

Только к середине 1990-ых ученые-планетологи начали понимать, насколько важен учет эффекта Ярковского при вычислении движений малых планет в поясе между Марсом и Юпитером. В их числе Уильям Ф. Боттки мл. из Корнельского Университета, Дэвид П. Рубинкам из Центра космических полетов Годдарда NASA, Паоло Фаринелла из Пизанского университета Италии, Дэвид Вокроухлики Университета Чарльза Чешской Республики, и Уильям Хартманн из Института планетарной науки в Туксоне.

Рассмотренный ими механизм объясняет, почему число достигших Земли астероидов больше, чем следовало из прежних расчетов. Кроме того, в теории содержится объяснение того, как космические глыбы могут дрейфовать в течение миллионов лет вплоть до достижения "резонансных" зон в поясе астероидов, откуда они выпадают в пространство малых планет солнечной системы.

Спитэйл работает над развитием сложной тепловой модели, чтобы использовать ее для точных вычислений дрейфа Ярковского применительно к определенным астероидам. Форма астероида, вращение, состав и детали поверхности - все должно быть учтено, чтобы получить точные параметры орбиты определенного астероида.

В своей статье, ученый описывает свои вычисления дрейфа Ярковского для трех относительно близких к Земле каменных астероидов - 6489 "Golevka" (диаметр 300 метров), 1566 "Icarus" (диаметр один километр) и 1620 "Geographos" (диаметр 2,5 километра).

Идея же состоит в том, чтобы изменить поверхностные температуры угрожающего Земле астероида так, чтобы через десятилетия или столетия, его орбита сместилась подальше от нашей планеты.

Спитэйл предполагает, что можно покрыть тонким слоем грунта одно из малых небесных тел для разительного изменения в его тепловой проводимости. Покрыть астероид сантиметровым слоем грунта технически выполнимо, но все-таки дорого.

Другой способ, с помощью которого достижим тот же результат, может состоять в покраске небесного тела. Если будет возможно покрыть его поверхность миллиметровым слоем белого вещества, то можно в целом 'выключить' эффект Ярковского. Это могло бы довольно сильно изменить то где окажется астероид где-нибудь через столетие.

Может оказаться эффективным и другой подход, предложенный Джей Мелош (профессором планетарных наук УА) - использование солнечного коллектора, фокусирующего солнечный свет на теле и расплавляющего определенную область поверхности, что вызывает унос его массы. В результате курс объекта изменится из-за изменившейся массы. Кроме того результатом этого процесса будет также изменение тепловой проводимости астероида и смещение его орбиты из-за эффекта Ярковского.

Спитэйл отметил, что предложенный способ будет бесполезен для больших небесных тел или астероидов, в случаях, если бы они угрожали падением на Землю менее чем через десятилетия. Он будет лучше всего применим к объектам с размерами астероида Golevka (300 м.) или меньше. Тела таких размеров могут однако привести к масштабным разрушениям. Даже 100 или 50-ти метровый объект может уничтожить значительную часть города.

Наибольшая техническая проблема, связанная с этим подходом, сейчас состоит в проведении необходимых вычислений, чтобы понять, как можно фактически производить межорбитальные маневры, производя нечто на поверхности астероида. Иначе вместо того, чтобы отвести опасный объект подальше, можно нацелить его на прямое попадание.

Подоплекой проводимых исследований является необходимость создания подходящей модели для вычисления возмущений, вызываемых эффектом Ярковского, хотя бы для того, чтобы знать, какие астероиды представляют реальную опасность. Это может оказаться наиболее важным в использовании всеми этой модели, для предсказания воздействий, которых можно было бы ожидать в первую очередь.

перейти к началу страницы