Метеоритная опасность

реферат по БЖД

Евгений Васильев, 728 группа.

В середине 50-х годов XX века многие ученые безуспешно пытались выяснить, насколько опасно для человечества вторжение на Землю косм$ических странников – метеоритов? Метеориты остались от эпохи образования Солнечной системы, некоторые прилетают с Луны и даже с Марса. За время только одного своего обращения вокр$уг Солнца Земля собирает около тысячи тонн космических камней и пыли. Правда, среди этого моря космического мусора не так уж много метеоритов – каждый год исследователи обнаруживают на поверхности планеты не более двадцати$.

31 августа 1991 года в Ноблесвиле (Индиана, США) довольно крупный метеорит упал неподалеку от двух игравших на улице мальчиков, В том же году в Питерборо (Англия) метеорит буквально просвистел над ухом человека, работавшего в своем саду. А 9 октября 1992 года «космический гость» весом почти 9 кг приземлился на автомобиль в американском городе Пиксилл (штат Нью-Йорк). По счастливой случайности в автомобиле никого не было. 15 декабря 200$1 года странный грохот ночью разбудил обитателей одного из домов в австралийском городке Данбоган. На рассвете они увидели луч света, исходивший с потолка через сквозную дырку в крыше. Она была пробита найденным вскоре внутри дома камнем величиной с вишню, который, судя по всему, был метеоритом из космоса.

В XX в. было $зарегистрировано около 100 случаев падения метеоритов. В период между августом 1972 г. и мартом 2000 г. спутники раннего предупреждения ВВС США зафиксировали 518 случаев встреч$и метеоритов с Землей, при которых сила удара составляла 1 килотонну или более в тротиловом эквиваленте (это объекты диаметром не менее нескольких метров). Это в среднем 30 случаев в год. Подавляющее большинство этих метеоритов сгорело в верхних слоях атмосферы.

Впрочем, ни одного случая гибели людей от метеоритов до сих пор не известно.

Однако не исключено, что метеориты все-таки таят в себе смерте$льную опасность. Ведь они могут заносить на нашу планету из космоса микроорганизмы, к$оторые окажутся губительными для людей. В 50-х годах прошлого века этой проблемой занимались многие ученые. Однако стоило кому-либо из исследователей заявить, что он обнаружил в составе метеорита хоть какой-то признак наличия живой материи, на него тут же обрушивался град язвительной критики, Оппоненты начинали обвинять смельчака в том, что во время эксперимента была нарушена стерильность, и обнаруже$нные в метеорите бактерии имеют земное происхождение.

В 1961 году биохимик Рудольф Карп, работавший в Мичиганском университете, выступил на VII Лондонской конференции по астрофизике и геофизике и рассказал о невероятных результатах, которые он получил, изучая состав метеоритов, Для того чтобы избежать обвинений в нар$ушении условий опыта. Карп промывал каждый исследуемый метеорит в двенадцати стерильных растворах, среди которых были растворы различных кислот, перекись водорода и физиологический раствор. Затем в течение нескольких дней метеорит облучали ультрафиолетом, после чего помещали в бактерицидную жидкость, откуда переносили в стерильную камеру, где и проводился непосредственно эксперимент. $и вот оказалось, что внутри большинства исследованных «космических камней» находятся… внеземные бактерии! Эти микроскопические живые существа имели кольцеобра$зную форму с неровной поверхностью. Они могли расти и размножаться. Состоящие из белков, углеводов и липоидов, они во многом напоминали земные бактерии, однако клеточное ядро у них отсутствовало, поэтому оставался неясным способ их размножения.

Однако выступление Рудольфа Карпа было встречено шиканьем и насмешками. Огорченный непониманием, исследователь оставил изучение$ метеоритов и переключился на другие проблемы. 27 июня 1963 года его лаборатория сгорела при загадочных обстоятельствах. Результаты многолетней работы были утрачены.

Впрочем, бактериологическая метеоритная опасность – далеко не единственная среди возможных неприятно$стей, связанных с космическими телами.

Труды историков, современные астрономические наблюдения, геологические данные, информация об эволюции биосферы Земли, результаты космических исследований планет свидетельствуют о фактах существования катастрофических столкновений на$шей планеты с крупными космическими телами (астероидами, кометами) в прошлом. Примером тому, что космическая бомбардировка продолжается и в современную эпоху, — Тунгусская катастрофа 30 июня 1908 года. В результате падения метеорита выделилась энергия, равная взрыв$у тысяч атомных бомб. Доказано, что, если бы волей случая траектория Тунгусского метеорита сместилась к западу хоть на несколько угловых секунд, удар пришёлся бы на густонаселённую Европу: города-гиганты, такие, как Лондон и Париж, были бы стёрты с лица Земли… В настоящее время в Солнечной системе, по данным учёных, блуждают около полутора тысяч а$стероидов размером больше километра, каждый из которых представляет реальную угрозу для человечества. Время от времени они переходят на орбиты, пересекающиеся с орбитами Земли и других планет. При этом возникает вероятность их столкновения с планетами. Астероиды и кометы, орбиты которых пересекают орбиту Земли и представляют для нее угрозу, получили назв$ание опасных космических объектов (ОКО). Начиная с некоторых минимальных размеров, в зависимости от типа и скорости соударения, разрушения ОКО происходит вблизи поверхности Земли и$ имеет характер взрыва. При этом возможны существенные разрушения на Земле и крупномасштабные пожары. Астероид размером около 60 метров, упав на планету, взорвётся, как водородная бомба. Столкновение с астероидом киломе$трового диаметра вызовет пожары на территории около миллиона квадратных километров, а при его падении миллионы кубометров грунта будут выброшены в атмосферу и на много месяцев закроют Солнце. Наступит так называемая ядерная зима, прекратятся процессы фотосинтеза, и всё живое будет гибнуть от отсутствия питания. Если же астероид упадёт в океан, то образовавшееся цунами разрушит береговую полосу шир$иной до 1000 километров.

Вероятность столкновения, прежде всего, зависит от количества ОКО того или иного размера и типа. Со времени открытия первого астероида, орбита которого пересекает орбиту Земли, прошло 60 лет. В настоящее время количество открытых астероидов размером от 10 м до 20 км, которые можно отнести к ОКО, составляет около трехсот и увеличивается на несколько десятков в год. По оценкам астрономов, общее к$оличество ОКО диаметром более 1 км, которые могут привести к глобальной катастрофе, составляет от 1200 до 2200. Количество ОКО диаметром свыше 100 м составляет 100000.

Хотя вероят$ность столкновения с ОКО, приводящая к глобальным последствиям, не велика, но, во-первых, такое столкновение может произойти в следующем году точно так же, как и через миллион лет, а во-вторых, последствия бу$дут сравнимы только с глобальным ядерным конфликтом. В частности, поэтому, несмотря на низкую вероятность столкновения, число жертв от катастрофы столь велико, что в расчете на год сравнимо с числом жертв авиакатастроф, убийств и т.п. По оценкам астронома Дункана Стила, астероиды, достаточно крупные для того чтобы уничтожит$ь половину жителей планеты, сталкиваются с Землёй раз в 100000 лет.

В мире создан специальный проект «Космическая стража» (Space Shield Foundation). Учёные, занятые в проекте, в том числе российские учёные из Снежинского центра, исследуют небесные тела, которые мо$гут так или иначе угрожают Земле. Потенциально опасное тело можно обнаружить за несколько десятилетий до столкновения и… принять соответствующие меры. К астероиду можно направить ракету с ядерным зарядом; можно установить на нём двигатель малой тяги, который постепенно уведёт астероид от Земли; в конце концов, небольшой астероид можно просто разрезать лазером. Лучшим решением пока считается запуск ракеты с ядер$ной боеголовкой навстречу астероиду, который взорвётся, не долетев до него. Суть не в том, чтобы «расстрелять» астероид (это приведёт к ещё большим осложнениям), а чтобы энергией взрыва увести его с курса, направленного на столкновение с Землёй. К сожалению, в космических масштабах ядерное оружие является слабым даже для таких малых тел, как астероиды и кометы. Общепринятое м$нение о его возможностях является сильно преувеличенным. С помощью ядерного оружия нельзя расколоть Землю, испарить океаны (энергией взрыва всего земного ядерного арсенала можно нагреть океаны на одну миллиардную долю градуса). Всем ядерным боезапасом планеты можно раздробить астероид д$иаметром всего девять километров при взрыве в его центре, если бы это было технически осуществимо.

Тем не менее, мы все-таки не бессильны. Задача предотвращения наиболее реальной угрозы столкновения с астероидами диаметром сто метров является разрешимой на современном уровне земных технологий.

Одну из возможных систем борьбы с такой внезапной опасностью предложили специалис$ты из НПО им. С.А$.Лавочкина, в котором проектируют российские космические корабли. Эта система состоит из трех блоков, первый из которых служит для наблюдения и регистрации крупных объектов, пролетающих рядом с Землей.

В общем-то, эту задачу астрономы довольно успешно решают. Современные системы наблюдения, в которых телескоп оснащен мощной электроникой, так называемой ПЗС-матрицей, позволяют сразу вводить оптические данные в компьютер, который и определяет парамет$ры космического тела. Скорее всего, уже в этом десятилетии все мало-мальски опасные астероиды будут зафиксированы. Тогда останутся значительно менее удобные для наблюдения и значительно более опасные объекты – кометы и их темные холодные ядра, которые остаются после того,$ как из кометы под действием Солнца испарится все, что может испариться. Поскольку орбиты этих объектов сильно меняются из-за взаимодействия с планетами Солнечной системы, ловить их весьма непросто.

Но главная проблема в наблюдении$ опасных для Земли космических тел в том, что если объект летит на Землю, его траектория видна очень плохо: он почти не меняет положения на небесной сфере. Поэтому астрономы сейчас не могут рассчитывать скорость движения такого объекта. А, не зная скорости, нельзя рассчитать орбиту и определить, попадет он $в Землю или нет. Для решения этой задачи нужно видеть объект одновременно с двух точек. Еще в 1996 году казалось, что можно взять две обсерватории и, соединив их оптоволоконным кабелем, синхронизировать наблюдения. Сегодня энтузиазм астрономов поубавился, и теперь они рассчитывают только на орбитальн$ые обсерватории. Если вокруг Земли разместить три орбитальных телескопа на расстоянии в 60 млн. километров от планеты, то тогда есть надежда, что внезапно появившийся объект удастся обнаружить за месяц до столкновения с ним.

После того, как система оповещения сообщит о возникновении опасности, к космическому телу должен полететь разведчик. Задача разведчика — пролететь мимо опасного астероида или кометы и т$очно рассчитать параметры его орбиты. Скорее всего, он будет сделан на базе космического аппарата типа «Фобос», на который у$становят носитель ядерных зарядов. Это может быть и спускаемый аппарат типа того, что успешно спускался на Венеру, а может быть и обойма из нескольких пенетраторов – устройств, сбрасываемых с космического корабля, которые вонзаются на несколько метров вглубь космического тела. При взрыве ядерных зарядов это тело либо превратится в плазму, либо сильно изменит свою траекторию.

П$о оценке ученых, в ближайшие 50 лет ни один из космических объектов не представляет опасности для Земли. Пока еще из-за недостатка данных не исключена вероятность столкновения с двумя объектами: 200-метровым, который м$ожет проходить вблизи Земли в 2014, 2038, 2044 и 2046 гг., и 40-метровым, который приблизится к Земле в 2042 г. Однако, по оценке британской Рабочей группы по объектам в околоземном пространстве, в первом случае вероятность столкновения составляет 1 из 2 млн, во втором — 1 из 200 000. Вместе с тем специалисты предупреждают, что пока обнаружено лишь около половины объектов диаметром не менее 1 км (587, по данным NASA на 28 января 2002 г.) и гораздо ме$ньшая доля более мелких объектов. Что касается угрозы со стороны комет, то сегодня, по расчётам учёных, наибольшую опасность для Земли представляет комета Свифта — Туттла.$ Путь этой кометы обязательно пересечётся с орбитой Земли. Правда, до этого неприятного события ещё далеко: комета приблизится к нашей планете летом 2126 года.

За последние 10 лет было проведено три международные конференции “Space Protection of the Earth” – в 1994, 1996 и 2000 гг. Учёные всего мира исследуют метеоритную угрозу и методы борьбы с ней.

Литера$тура.

1. Тезисы научной конференции «Космическая защита Земли» (1-15 сентября 2000 г., г. Евпатория).

2. А. Адеев, «Космическая опасность: мифы и реальность» (еженедельник «ОКНО» Снежинского Информационно-ан$алитического агентства, №39, 28.09.2000)

3. А. Усцелемов, «Защита от небесных камней» («Химия и Жизнь», сентябрь 2000)

4. Энциклопедия для детей, т.8 «Астрономия» (изд. Аванта+, Москва, 1997)

5. Ю. Золотов, «Невидимая смерть из космоса» (НЛО, №42, 2001)

Post Comment