По материалам Asteroid Day Global и NEOShield-2
Методы предотвращения столкновений астероидов с Землей основаны, так или иначе, на корректировке их орбит, чтобы они смогли пролететь мимо Земли. Основные отличия разных методов состоят в конкретном механизме корректировки, длительности корректировки и прилагаемых мощностях. Вот основные методы:
Гравитационный тягач. К астероиду направляется космический аппарат, и его полет программируется таким образом, чтобы он постоянно “висел” с одной стороны от астероида. Поскольку все массы гравитируют, космический аппарат будет постоянно притягивать астероид в свою сторону. Конечно, сила такого притяжения незначительна, но за большое время эффект накапливается. Преимущество метода в том, что он не требует детальной информации об астероиде, чтобы дать возможность точно предсказать результат. Например, нет необходимости знать, является ли объект слабосвязанной группой обломков или монолитной глыбой.
Кинетический удар (импактор). Принцип этого метода заключается в том, что астероид отклоняется ударом космического корабля-импактора, который врезается в него с большой скоростью. Масса и скорость (т.е. импульс) импактора в один момент передаются астероиду, вызывая изменение направления его скорости. При этом до планирования удара необходимо запустить к астероиду разведывательный космический аппарат для точного измерения его орбиты и сбора информации о точном размере, форме, скорости собственного вращения и химическом составе объекта. Вся эта информация необходима для правильного планирования удара; без нее удар может не дать нужного эффекта.
Взрывной дефлектор. В этом случае траектория астероида отклоняется взрывом. Наибольший эффект отклонения достигается ядерным взрывом. При этом взрыв производится не внутри и даже не на поверхности астероида, а на небольшом расстоянии от него. Тогда внешние слои астероида будут испаряться, действуя как ракетное топливо и отталкивая астероид от его первоначальной траектории. В этом существенное отличие от голливудских сценариев, когда ядерной боеголовкой взрывается сам астероид. В последнем случае будет произведено множество фрагментов, которые сами могут нести опасность для Земли. Неядерные взрывчатые вещества могут также использоваться, например, в сочетании с кинетическим импактором, когда астероиду передается импульс не только от сталкивающегося аппарата, но и от последующей взрывной волны.
Выбор конкретного механизма определяется в основном двумя факторами: размером астероида и имеющимся в распоряжении временем. Например, если относительно небольшой астероид был идентифицирован задолго до потенциального столкновения с Землей, то оптимальным методом является гравитационный тягач, тогда как для такого же астероида, но с меньшим запасом времени, необходимо применение метода кинетических ударов. Для крупных астероидов с малым временем прогнозируемого столкновения единственным вариантом является отклонение взрывом (или серией взрывов). Эти соображения показаны на диаграмме снизу, где по горизонтальной оси отложено прогнозируемое время до столкновения с Землей, а по вертикальной оси – размер астероида.
Для относительно небольших астероидов размером в несколько десятков метров, в большинстве случаев окажется достаточной обычная защита гражданского населения (эвакуация определенных участков). Однако даже если такой относительно небольшой астероид будет нацелен в густо населенную или промышленную область, то экономически оправданным может оказаться отклонение его орбиты с помощью вышеперечисленных методов.
Существуют также некоторые альтернативные методы корректировки орбит астероидов. Корректировка с помощью лазеров предполагает нагрев астероида или его участка до состояния поверхностного кипения; выпущенный газ может действовать как реактивная струя для изменения орбиты астероида. Похожего эффекта можно добиться использованием больших зеркал или линз для фокусировки энергии Солнца на астероиде с использованием одного или нескольких космических аппаратов. Можно также изменять тепловые свойства астероида, поскольку они влияют (хотя и незначительно) на орбиту астероида. Например, были высказаны идеи относительно того, как это можно достичь: от покраски белым цветом астероида до его затенения от Солнца. Другой альтернативой является электростатическое воздействие на астероид, но возможности такого метода пока еще плохо изучены.
Отдельно нужно отметить пилотируемые полеты к астероидам. Присутствие человека обеспечит более глубокое понимание свойств астероидных тел, что важно для большинства методов отклонения. Кроме того, участие человека в исследовании астероидов “на месте” предоставит ценные научные сведения о происхождении нашей Солнечной системы.