Чем быть астероиду?

01 декабря 1970 года, 00:00

«Завидую журналисту, который через несколько десятилетий возьмет интервью у специалиста по астероидам, — сказал наш корреспондент А. Самойлов после встречи с директором Института теоретической астрономии АН СССР профессором Глебом Александровичем Чеботаревым. — К малым планетам — астероидам я, подобно многим, относился без особого интереса. Это же не Луна, Марс, Венера... Но в конце беседы передо мной словно раскрылись страницы захватывающего научно-фантастического романа. Впрочем, судите сами».

Еще недавно известный астрофизик А. Койпер сетовал, что астрономия стала почти исключительно наукой о звездах, а планеты оказались как бы на обочине. Сейчас после зондажа венерианской атмосферы, высадки на спутник нашей планеты, полета советской автоматической станции «Луна-16» положение изменилось. Но никто и ничто еще не приближалось к астероидам. Значит ли это, Глеб Александрович, что прогресс в их изучении за последнее время был несущественным? Спрашиваю вас об этом как специалиста по изучению малых небесных тел.

— Малые небесные тела изучать действительно труднее, чем планеты. Те хорошо видны в телескопы и движутся по устойчивым орбитам. До некоторых из них удалось дотянуться радиолучом. С астероидами сложней. Если не удалось установить орбиту астероида, если положение его на небе отмечено всего раз или два, то найти его затем в звездной россыпи совершенно невозможно. «Потеряно» в общей сложности около четырех тысяч малых небесных тел, так как не удалось установить их орбиту. Это в два с половиной раза больше числа астероидов, попавших в каталоги.

Но зато мы располагаем уникальными возможностями. Астрофизик, чтобы получить «кусочек» другой планеты, должен отправиться туда в экспедицию. Астероиды сами ложатся на стол исследователя — их обломки выпадают на Землю в виде метеоритов. С другой стороны, некоторые астероиды приближаются к нам намного ближе больших планет — в это время их можно успешно наблюдать и даже лоцировать.

Частные особенности нашей работы, те специфические трудности, с которыми мы сталкиваемся, пожалуй, станут ясней, если я расскажу историю недавнего открытия двух новых вращающихся вокруг Земли лун.

— Лун?

— Да, я не оговорился. Речь идет именно о лунах, которые в несколько раз больше нашего естественного спутника и движутся примерно на том же расстоянии от Земли, что и Луна.

— Чеховский герой на моем месте не преминул бы воскликнуть: «Этого не может быть!..»

— Наоборот, не быть этого не может. Еще великий Лагранж в восемнадцатом веке решил так называемую ограниченную задачу движения трех тел. Допустим, пылинка движется под действием притяжения какой-либо планеты и Солнца. Если принять все орбиты круговыми, то, оказывается, в пространстве есть точки, в которых пылинка может находиться сколь угодно долго. Это как бы «гравитационные ловушки», куда рано или поздно должны попасть все пылевые частицы и камни, попавшие в зону притяжения планеты. Им не дает оттуда вырваться равнодействие тяготеющих сил.

— Вы имеете в виду пылевые спутники Земли, об открытии которых не так давно сообщалось в печати? Но тогда мне неясно другое. Если, как вы говорите, точно было известно, что «пылевые луны» должны вращаться вокруг Земли, если можно было рассчитать их местонахождение, если сами они крупнее Луны, то почему же открытие их произошло лишь недавно?

— Вот это-то я и хочу объяснить. Ясно, что чем крупнее планета, тем более массивный спутник она способна удержать в своих «гравитационных ловушках». Вот почему астрономы внимательно наблюдали за гигантом солнечной системы — Юпитером. Там предсказания Лагранжа блестяще оправдались, там были открыты две группы спутников-астероидов. Понятно, что того же ждали и в околоземном пространстве. Однако все наблюдения за «гравитационными ловушками» вблизи нашей планеты оставались бесплодными.

В чем дело? Быть может, положение Лагранжа просто не может быть реализовано в окрестностях Земли, быть может, пылевые спутники там просто не из чего строить?

Проведенные лет десять назад исследования академика В. Г. Фесенкова показали, однако, что у Земли есть пылевой шлейф, чья плотность в сто раз выше плотности межпланетного облака. Значит, «строительного материала» для пылевых спутников вокруг Земли, по всем расчетам, должно было хватить.

И все равно наблюдения ничего не давали. Пылевых спутников не было. Вы представляете самочувствие теоретиков? Все вроде бы сходится, известно что искать, известно где искать, а на деле ничего нет.

Краковский профессор К. Кордылевский тоже пытался обнаружить пылевые спутники. И тоже безуспешно. Наконец, он обратился за помощью к коллегам из ГДР, в Зонненбергскую обсерваторию. Немецкие астрономы прислали ему снимки «точек Лагранжа» за последние тридцать лет. Кордылевский внимательнейшим образом просмотрел их все. Ничего! Никаких следов твердого вещества. Но польские товарищи не отступились, и их терпение было вознаграждено: они, в конце концов, сфотографировали «пылевые луны»!

Они расположены на орбите Луны. Диаметр каждой равен земному. Однако они очень разрежены: одна пылинка на кубический километр! Тем не менее общий вес каждого пылевого облака не столь уж ничтожен — примерно 20 тысяч тонн. Там нет тел поперечником более 20 метров, однако там можно встретить «камешек» размером с небольшую скалу.

Что еще можно добавить? Пока «пылевые луны» находятся в стороне от космических трасс. Но, думаю, в будущем они пригодятся. В «точках Лагранжа» межпланетная станция могла бы существовать практически вечно. И очень было бы любопытно посмотреть собравшийся там материал: ведь это своеобразный «архив» солнечной системы.

— Значительная часть астероидов сконцентрирована между Марсом и Юпитером, где они образуют весьма внушительный пояс. В свое время было выдвинуто предположение, что астероиды этого пояса — обломки некогда существовавшей планеты Фаэтон. Есть ли какие-нибудь новые данные «за» или «против»?

— Есть. Радиоактивный метод определения возраста позволил установить, что метеориты — ровесники планет, их возраст около пяти миллиардов лет. Один из изотопов гелия, как удалось выяснить, возникает в веществе при облучении космическими лучами. Анализируя содержание этого изотопа в метеоритах, можно судить о том, сколько лет метеорит подвергался облучению космическими лучами, то есть существовал как самостоятельное тело. Эти анализы показывают, что многие метеориты странствуют в космическом пространстве порядка 300 миллионов лет. Значит, они некогда образовались при дроблении другого, более крупного тела. Но была ли это землеподобная планета Фаэтон?

Если из всех астероидов вылепить шар, то радиус его окажется чуть больше 700 километров (радиус Луны больше в 2,5 раза). Тут возникает вопрос: если такая планета существовала, то почему она распалась? От быстрого вращения? Но что привело ее в такое состояние? Взорвалась, как бомба? Но почему?

Есть возражения более серьезные. При взрыве любого тела его осколки движутся так, что центр тяжести возникшей системы остается неизменным. Не все астероиды выполняют это условие. А это значит, что либо неверны некоторые краеугольные правила механики, либо взорвавшийся Фаэтон — миф. Естественно, я отдаю предпочтение второму варианту.

Вероятней всего было другое. Мощное притяжение Юпитера помешало Фаэтону сформироваться. Образовалось какое-то количество меньших по размеру тел, в результате взаимостолкновения которых и возникло большинство астероидов. Чем на более мелкие куски распадались эти тела, тем чаще происходило дробление. Астероидное кольцо превратилось в настоящие каменоломни солнечной системы.

— Некогда людей ужасало появление кометы. Теперь нам известно, что столкновение кометы с Землей, чему астрономы, кажется, не раз были свидетелями, происходит безболезненно и даже может остаться незамеченным (не астрономами, разумеется). Совсем иное дело — встреча Земли с астероидом. Возможны ли такие встречи? Насколько они опасны?

— Земля хранит на своей поверхности внушительные шрамы. До недавнего времени самым крупным метеоритным кратером считался Аризонский; двадцать пять тысяч лет назад в Аризонской пустыне упал сравнительно небольшой небесный камень весом около 70 тысяч тонн и размером с восьмиэтажный дом. Он оставил воронку глубиной в 250 метров и диаметром свыше километра.

Недавно, однако, в Африке было обнаружено кольцо Вудворта, чей диаметр равен 50 километрам. Под льдом Антарктиды найден кратер впятеро больший. Но возможно, что и это не предел. Есть доводы за то, что дуга Гудзонова залива — это часть гигантского метеоритного кратера, диаметр которого 440 километров!

Тем не менее эволюция земной жизни не прервалась ни разу. Это значит, что за сотни миллионов, а скорей даже за миллиарды лет Земля ни разу не испытала столкновения с поистине гигантским астероидом, который вызвал бы всепланетную катастрофу. И это понятно. Кто-то однажды справедливо заметил, что вероятность столкновения Земли с очень большим астероидом меньше вероятности встречи двух пчел, летающих в разных концах Европы. Что же касается астероидов поменьше, подобных тем, что оставили на земной поверхности внушительные шрамы, то, думаю, они больше уже никогда не ранят Землю.

— Почему? Не далее как в 1968 году Земля сблизилась с астероидом Икар. Это сближение вызвало не только интерес, но и беспокойство. Появилось даже сообщение из Австралии о том, что столкновение возможно и более того — неизбежно. Английские газеты писали, что в парламенте Англии был сделан даже запрос о том, не слишком ли правительство доверяет расчетам русских ученых, которые заявили, что Икар не столкнется с Землей в момент наибольшего сближения 15 июня 1968 года... Газета «Таймc», успокаивая читателей, написала тогда, что доверие в таких вопросах к работе международных центров — непреложное правило. Речь шла прежде всего о руководимом вами институте, ибо он является мировым центром по изучению малых планет. В случае с Икаром приятно лишний раз убедиться в надежности современных научных методов и точности расчетов, проделанных в вашем институте. Но на сближение Земли с Икаром ни вы и никто другой повлиять не мог. И если в будущем Икар или другой астероид нацелится на Землю...

— То люди, я уверен, заставят его изменить орбиту.

— Каким образом?

— Позвольте прежде несколько слов о том, что было. Как мы и рассчитали, Икар пролетел на расстоянии нескольких миллионов километров от нашей планеты (кстати сказать, Гермес в 1937 году прошел от нас на расстоянии 580 тысяч километров). Далеко это или близко? В масштабах солнечной системы астероид «едва не задел» планету. А в иных? Если мы уподобим Землю мишени, которая вывешивается в тире, а Гермес — дробинке, то окажется, что дробинка прошла в нескольких метрах от мишени. Думаю, этот последний масштаб для нас более важен.

В недалеком будущем здесь, однако, вообще не будет предмета для разговора. Наше главное оружие — это знание. Нам, повторяю, известно, что катастрофических для биосферы падений астероидов на Землю не было, по крайней мере, сотни миллионов лет. Крупные, могущие принести существенный ущерб целым районам метеориты падают раз в десятки, если не сотни тысяч лет. А уж скорей всего до конца нынешнего века мы сможем заблаговременно засечь любое сколь-нибудь значительное небесное тело, послать навстречу отряд космонавтов и отбуксировать астероид на другую орбиту. По некоторым расчетам зарубежных специалистов, достаточно мощности двух современных космических ракет, чтобы перевести на устойчивую орбиту вокруг Земли астероид с диаметром в несколько километров и массой в полмиллиарда тонн.

Это крайне заманчивая в будущем и вполне реальная перспектива. Внутри пойманного астероида можно оборудовать жилье, используя его толщу как защиту от радиации, холода и солнечного жара. Из вещества астероида можно будет выделить кислород и водород, получить воду для питья, воздух для дыхания, а в дальнейшем и топливо для термоядерных двигателей.

Особенно перспективным кажется нам создание такой обитаемой станции на Икаре. Этот астероид осмеливается подлететь к Солнцу на расстояние всего 28 миллионов километров, что вдвое ближе расстояния от Меркурия до Солнца. Затем раскаленный на поверхности до 500 градусов астероид уходит за орбиту Марса.

Устроив в Икаре убежище, исследователи без лишних затрат энергии могли бы чуть ли не коснуться Солнца, а затем совершить удивительное путешествие за орбиту Меркурия, Венеры, Земли и Марса. Объем Икара достаточно велик, чтобы защититься от нагрева при подлете к Солнцу, что весьма затруднительно для обычного корабля. Двигаясь же по солнечной системе, Икар время от времени будет приближаться к Земле, и это облегчит смену экипажа.

Такое путешествие сегодня, конечно, еще выглядит фантастикой, но вполне научной.

— Так что через несколько десятилетий наш журнал может рассчитывать на интервью с учеными после их возвращения с астероида?

— Думаю, что со временем совершить путешествие на астероиде сможет и журналист.

Рубрика: Без рубрики
Просмотров: 3796