close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Астероидная опасность

код для вставкиСкачать
Политехнический музей
10 октября 2008 г.
Астероидно-кометная
опасность
Борис Шустов
Институт астрономии РАН
В повестке дня:
7. Космический мусор - 4 дня
12. Объекты, сближающиеся с Землей – 4 дня
http://www.unoosa.org/oosa/en/COPUOS/stsc/2008/presentations.html
План лекции
•
Что такое АКО
•
Исторические свидетельства
•
Проблема АКО – современное состояние
•
Направления работы
•
О способах противодействия
•
Ближайшие задачи
2. Что такое АКО?
Малые тела Солнечной системы
Пылинки
до ~ 1 мм
Метеороиды
до ~ (10 -) 100 м
Астероиды
более ~ (10 -) 100 м
Кометы
наличие льдов
Нет строгих определений!
Положение астероидов и комет в Солнечной
системе
Кометы
Главный пояс
астероидов
Астероиды,
сближающиеся с
Землей (АСЗ)
Движение малых тел в Солнечной системе
Объекты, сближающиеся с Землей,
потенциально опасные объекты,
угрожающие объекты
Объекты, сближающиеся с Землей (ОСЗ, Near Earth
Objects - NEO) - астероиды и кометы, чьи орбиты имеют
перигелийные расстояния q < 1.3 а.е.
Потенциально опасные объекты (ПОО, Potentially
Hazardous Objects) - тела, чьи орбиты в настоящую
эпоху сближаются с орбитой Земли до минимального
расстояния, не превышающего 0.05 а.е. (7.5 млн. км).
Для ПОО принимают, что абсолютная астероидная
звездная величина Н 22.
Угрожающие объекты – тела, имеющие весомую
вероятность столкновения с Землей.
Туринская шкала АКО
Количество известных ОСЗ и ПОО
По состоянию на 26 июня 2008 г.
Всего объектов, сближающихся с Землей
(ОСЗ) – 5515 , в т.ч. 5465 АСЗ и 65 комет
Из них потенциально опасных объектов - 959
Результат падения крупного тела в океан, 2D расчет.
Объект
Размеры
Частота
(раз в
… лет)
Размер
кратера
(км)
Результат
столкновения
с Землей
Пылинка
D < 0.1 см
Сгорает
Метеороид
0.1 см < D < 0.5
м
Сгорает
0.5 м < D < 2030 м
Долетают до
Земли с малой
скоростью
> 30 м
250
Нет
> 0.5
Астероид
Типа Тунгусского
события
Аризонский
кратер
> 100 м
5 тыс.
>2
Региональная
катастрофа
> 1 км
600 тыс.
> 20
Глобальная
катастрофа
10 км
100 млн.
200
Конец
цивилизации
Понятие об астероиднокометной опасности
Астероидно-кометная опасность – угроза
нанесения серьезного ущерба человечеству в
результате столкновения космических тел
размером более нескольких десятков метров (т.е.
астероидов и комет) с Землей.
3. Исторические свидетельства
Аризонский кратер
(Барринджера кратер, Каньон Дьявола)
Возраст около 50 тысяч лет. Диаметр 1240 м, глубина 170 м.
Результат падения тела размером 60 м (300 тысяч тонн) со
скоростью 20 км/с. Мощность взрыва 20 миллионов тонн ТНТ.
Внутри и вокруг кратера найдены осколки метеоритного никелистого
железа.
Крупные метеоритные кратеры на территории России
Наименование кратера
Попигай
Кара
Пучеж- Катункский
Каменский
Логанча
Эльгыгытгын
Калужский
Янисъярви
Карлинский
Координаты
широта
долгота
71°38'
111°11'
69°06'
64°09'
56°58'
43o43'
48°21'
40°30'
65°31'
95°56'
67°30'
172°05'
54°30'
36°12'
61°58'
30°55'
54°55'
48°02'
Диаметр, км
Возраст, млн.
лет
100
65 ?
80
25
20
18
15
14
10
35.7 ± 0.2
70.3 ± 2.2
167 ± 3
49.15 ±0.18
40 ±20
3.5 ± 0.5
380
700 ± 5
5±1
Недавние свидетельства столкновений
крупных тел
Астрономические:
Столкновение кометы
Шумейкера-Леви 9 с
Юпитером в 1994 г.
Наземные: Тунгусская
катастрофа
Снимок астероида 2007 WD5, полученный на 2.2 м телескопе
Гавайского университета. (Credit: Tholen, Bernardi, Micheli)
К 100 летию падения
Тунгусского
метеорита
(30.06.1908)
Дата проведения: 26-28 июня 2008 г.
Место проведения: Москва, Ленинский
проспект, 32а
Организаторы конференции:
Российская академия наук
Московский государственный университет
им. М.В. Ломоносова,
http://tunguska.sai.msu.ru/index.php
4. Проблема АКО –
современное состояние
Рост числа известных АСЗ
Сколько неучтенных,
потенциально
опасных объектов ?
Оценки:
> 2 104
( > 140 м )
> 2 105 ( > 50 м )
Программы поиска
Lincoln Near-Earth Asteroid Research
(LINEAR)
Near-Earth Asteroid Tracking (NEAT)
Spacewatch
Lowell Observatory Near-Earth Object
Search (LONEOS)
Catalina Sky Survey
Japanese Spaceguard Association
(JSGA)
Asiago DLR Asteroid Survey (ADAS)
Программа Space Guard, главная задача которой обнаружение 90% астероидов размером более 1 км
близка к выполнению в 2008 г.
Но этого совершенно недостаточно!
Наиболее
опасны
на шкале
105 лет
Учитывая частоту
падения тел
различных
размеров,
возможное
количество жертв и
сопутствующий
материальный
ущерб, на шкале
времени 105 лет
наибольшие потери
на суше ожидаются
от падения тел
размером ~ 50-100
м, при падении в
океан – от падения
тел ~ 200 м.
Близкие прохождения астероидов
Номер
(99942)
(85640)
(35396)
Дата сближения
Расстояние,
а.е.
Apophis
2029 Apr. 13.91
0.0002318
2005 YU55
2011 Nov. 8.98
0.001065
2000 WO107
2140 Dec. 1.82
0.001623
2001 WN5
2028 June 26.23
0.001670
1998 OX4
2148 Jan. 22.14
0.002004
1999 AN10
2027 Aug. 7.29
0.002654
1998 MZ
2116 Nov. 26.98
0.002750
1997 XF11
2136 Oct. 28.49
0.002762
2004 XP14
2006 July 3.18
0.002891
2003 QC10
2066 Sept.24.86
0.003396
Имя
2004mn4
11.05.2005
(Обсерватория
на пике
Терскол)
Открытый в 2004 году потенциально опасный объект 2004
MN4=(99942) Apophis, который имеет диаметр 200-350 метров, в 2029
году пройдет в опасной близости от Земли. В 2036 году он имеет
ненулевую вероятность столкнуться с Землей. Человечеству может
представиться возможность организовать активное противодействие
столкновению.
Наблюдения
астероида Апофис
с помощью
радара в Аресибо.
Относительное движение Земли и Апофиса
Наблюдения Апофиса возможны лишь во время кратковременных
сближений с Землей, следующих с периодом ~8 лет.
Условия сближения астероида Apophis
99942 с Землей в 2029 г.
Возможные места падения астероида Apophis в апреле 2036.
Апофис – не единичный пример. Для астероида 2004
VD17 вероятность столкновения 4 мая 2102 г
оценивается в 0,001. Уровень угрозы по Туринской
шкале 2.
За последние годы появилось четкое понимание того,
что в любой момент может быть обнаружен угрожающий
объект! (Особо непредсказуемы кометы.)
Подобная угроза не должна застать человечество
врасплох!
5. Направления работы
Направления работ по проблеме АКО
Создание системы (участие в международной
системе) обнаружения, каталогизации и мониторинга
ОСЗ;
Задачи определения физических (в т.ч.
динамических) и химических характеристик
угрожающих тел;
Изучение возможных мер предотвращения
опасности столкновения АСЗ с Землей и уменьшение
тяжести последствий;
Координация действий международного сообщества;
Фундаментальные исследования.
Некоторые фундаментальные научные
проблемы, связанные с изучением АКО
Как воспроизводится популяция объектов,
сближающихся с Землей?
Эволюция орбит малых тел Солнечной системы
и уточнение прогноза столкновений;
Исследование физико-химических свойств
малых тел Солнечной системы;
Фундаментальные аспекты изучения возможных
мер предотвращения столкновения ОСЗ с Землей
и уменьшения ущерба.
Оптимальные параметры наземных телескопов,
предназначенных для обнаружения ОСЗ
Поле зрения инструмента должно быть не менее
нескольких квадратных градусов;
Проницающая способность не хуже 21 – 22m (лучшие
системы в мире -- 23 – 24m;
Количество ясных ночей с хорошим качеством
изображения должно быть не менее 50% в год;
Мощное компьютерное оборудованием и
математическое обеспечение для получения
оперативной информации о новых объектах в течение
ночи и окончательной обработки до начала
следующей ночи;
Телескоп должен эксплуатироваться
квалифицированным персоналом и иметь
оперативную связь с другими обсерваториями.
Pan-STARRS
Pan-STARRS - система из 4-х телескопов
Диаметр
- 1.8 м
Поле зрения - 3 градуса
ПЗС приемник - 1, 4 млрд. пикселей
Разрешение - 0.3 угл.сек.
Предельная - 24
зв. величина
(эксп. до 60 сек)
Покрытие за ночь – 6000 кв. градусов
Large Synotic Survey Telescope (LSST)
- планируется ввод в 2012-2014 гг.
Диаметр
- 8,4 м
Поле зрения - 3,5 градуса
ПЗС приемник - 3 млрд. пикселей
Разрешение - 0.3 угл.сек.
Предельная - 24,5
зв. величина
(эксп. 15 сек)
Покрытие – небо за 3 ночи
LSST
В России специализированных инструментов
пока нет.
(ни в оптике, ни в радио диапазонах)
Космические миссии
Near-Earth Asteroid Rendezvous (NEAR)
1996 -1998
(Eros)
Deep Space 1 (DS1) 1998 -1999 (Braille, Borelli)
Deep Impact 2005 (Tempel 1)
STARDUST 1999 – 2004 – 2006 (Wild 2)
Hayabusa (MUSES-C) 2003-200? (Итокава)
Dawn 2006 – 2010 (Веста, Церера)
Rosetta 2004 -2008 -2010 -2014 (Штейн, Лютеция,
Чурюмова – Герасименко)
Marco Polo ? - NEO
Don Quichote (Phase A)
A mission for detection of Inner Earth Objects by means of
observations from an orbiting compact satellite (Astreroid
Finder)
Hayabusa (Muses-C) и астероид Итокава
Требования к миссии доставки радиомаяка
(транспондера) на Апофис
1. Обеспечение радиосеансов на
всей орбите в течение 10 лет.
2. Проведение миссии с
достаточным упреждением до
2029г.
3. Единый радиоканал
дальности и всего
информационного обмена КА.
4. Отказ от принципа установки
маяка на самом астероиде.
5. Размещение радиомаяка на
астероидо-центрической
орбите.
6. Использование задела по
миссии «Фобос-Грунт» (НПО
им. Лавочкина).
Цель проекта - доставка на
Землю образцов грунта
Фобоса и проведения
научных исследований
Фобоса и Марса.
Головные организации:
По КНА – ГЕОХИ, ИКИ РАН
По РКК- НПО им.
С.А.Лавочкина
Запуск - 2009 г.
Масса доставляемого на
Землю образца грунта
Фобоса – 0,1 кг.
Длительность перелета до
сферы действия Марса 850 суток.
Длительность перелета до
Земли - 285 суток.
Проект Фобос-Грунт
6. О способах противодействия
Возможности средств противодействия
угрожающим объектам
Уничтожение (дисперсия) или
отклонение?
Отклонение предпочтительнее!
Уничтожение - более
реализуемо (для небольших
тел), но последствия плохо
предсказуемы.
Россия как одна из ядерных держав, обладающая развитыми
космическими технологиями и опытом проведения космических
миссий, не может и не должна быть в стороне от решения
рассматриваемой проблемы.
В России такие исследования в инициативном порядке ведутся.
Необходим дальнейший обмен информацией.
Способы отклонения (изменения орбиты)
Ударно-кинетическим воздействием массивного тела,
выведенного в космос и сталкивающегося с астероидом;
Гравитационный увод;
Импульс увода может быть получен и с помощью
поверхностного или близкого термоядерного взрыва;
Использованием малой реактивной тяги, создаваемой,
например, электрореактивной двигательной установкой.
Другие способы
Средства противодействия угрожающим
объектам
Гравитационный тягач
Ближайшие задачи
Организационная активность
1. В феврале 2007 г. при Совете РАН по космосу
создана «Экспертная рабочая группа по проблеме
астероидно-кометной опасности» (ЭРГАКО). В нее
вошли представители РАН, Роскосмоса, МЧС,
Росатома, других заинтересованных ведомств и
организаций.
2. Одна из основных задач группы - разработка проекта
Федеральной целевой научно-технической программы
“Астероидно-кометная безопасность России” .
О работе Экспертной рабочей группы по
проблеме АКО
1. Проведена экспертиза 2-х предложений.
Постоянно проводилась работа с СМИ.
2. Проведены международные конференции
по тематике АКО («Околоземная
астрономия 2007» и «100 лет Тунгусскому
феномену»)
3. Подготовлен проект (паспорта)
Федеральной целевой программы
http://www.inasan.ru/rus/asteroid_hazard/
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
416
Размер файла
8 515 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа