Астероидтердің қаупін болдырмау жолдары

Кіріспе

Астероидтердің зиянды соқтығысуларына жол бермеу әдістері

Астероидтардың соқтығысуын болдырмау – Жерге қауіпті жақын объектілердің (ЖЖО) Жермен соқтығысу қаупі болғанда, оларды жолдан бұрып, зиянды соқтығысу оқиғаларын алдын алуға бағытталған әдістерді қамтиды. Жерге жеткілікті үлкен астероид немесе басқа ЖЖО шағылған жағдайда, орналасқан жеріне байланысты, алып цунамилер немесе көптеген өрт дауылдары, сондай-ақ, стратосфераға шашыраған ұнтақталған тау жынысы шаңы мен басқа да қалдықтардың күн сәулесін тоқтатуынан туындайтын мұз басу оқиғасы орын алуы мүмкін. 66 миллион жыл бұрын Жер мен шамамен кең дененің соқтығысуы Чикшулуб кратерін жасады және ғылыми қауымдастық барлық құс емес динозаврлардың жойылуына себеп болған Кредалық-Палеогендік жойылу оқиғасын тудырды деп есептейді. Қауіпті соқтығысу ықтималдығы жақын уақытта төмен болғанымен, қорғаныс шаралары қолданылмаса, оның орын алуы сөзсіз. "Шоумейкер-Леви 9" астероидінің Юпитерге шабуы, 2013 жылғы Челябинск метеоры және Sentry Risk Table-де тізімделген Жерге жақын объектілердің санының артуы сияқты астрономиялық оқиғалар мұндай қауіптерге қайта назар аударды. 2021 жылғы "Көрінбейтін қауіп" фильмінің танымалдылығы ЖЖО-дан аулақ болу мүмкіндігі туралы хабардарлықты арттыруға көмектесті. 2016 жылы NASA ғалымы Жердің мұндай оқиғаға дайын емес екенін ескертті. 2018 жылдың сәуірінде B612 қоры "Бізді қырып тұрарлық астероид соққысы сөзсіз, бірақ қашан соғатынын білмейміз" деп мәлімдеді. Сол 2018 жылы физик Стивен Хокинг өзінің соңғы кітабында "Үлкен сұрақтарға қысқа жауаптар" астероид соқтығысуын планетаға ең үлкен қауіп деп атады. Астероид соқтығысуын болдырмаудың бірнеше жолы сипатталған. Дегенмен, 2019 жылдың наурыз айында ғалымдар астероидтерді бұрынғыдай оңай жою мүмкін емес екенін хабарлады. Сонымен қатар, астероид бұзылғаннан кейін гравитация күшінің әсерінен қайта құралуы мүмкін. 2021 жылдың мамырында NASA астрономдары 2021 жылғы Планеталық қорғаныс конференциясында өткізілген симуляциялық жаттығулардың нәтижесінде, виртуалды соқтығыстан аулақ болу үшін 5-10 жыл дайындық қажет болуы мүмкін екенін мәлімдеді. 2022 жылы NASA ғарыш кемесі DART Диморфосқа шағылысып, кіші планетаның ай орбиталық периодын 32 минутқа қысқартты. Бұл миссия астероидтің бағытын өзгерту бойынша жасалған алғашқы сәттік әрекет болып табылады. 2025 жылы CNSA Жерге жақын 2019 VL5 объектісіне тағы бір бағыт өзгерту миссиясын жоспарлап отыр, ол шағын астероидтің әсер етуші және бақылаушы ғарыш кемелерін қамтиды.

Asteroid impact avoidance comprises the methods by which near Earth objects (NEO) on a potential collision course with Earth could be diverted away, preventing destructive impact events. An impact by a sufficiently large asteroid or other NEOs would cause, depending on its impact location, massive tsunamis or multiple firestorms, and an impact winter caused by the sunlight blocking effect of large quantities of pulverized rock dust and other debris placed into the stratosphere. A collision 66 million years ago between the Earth and an object approximately wide is thought to have produced the Chicxulub crater and triggered the Cretaceous–Paleogene extinction event that is understood by the scientific community to have caused the extinction of all non avian dinosaurs. While the chances of a major collision are low in the near term, it is a near certainty that one will happen eventually unless defensive measures are taken. Astronomical events—such as the Shoemaker Levy 9 impacts on Jupiter and the 2013 Chelyabinsk meteor, along with the growing number of near Earth objects discovered and catalogued on the Sentry Risk Table—have drawn renewed attention to such threats. The popularity of the 2021 movie Don't Look Up helped to raise awareness of the possibility of avoiding NEOs. In 2016, a NASA scientist warned that the Earth is unprepared for such an event. In April 2018, the B612 Foundation reported "It's 100 percent certain we'll be hit by a devastating asteroid, but we're not 100 percent sure when." Also in 2018, physicist Stephen Hawking, in his final book, Brief Answers to the Big Questions, considered an asteroid collision to be the biggest threat to the planet. Several ways of avoiding an asteroid impact have been described. Nonetheless, in March 2019, scientists reported that asteroids may be much more difficult to destroy than thought earlier. In addition, an asteroid may reassemble itself due to gravity after being disrupted. In May 2021, NASA astronomers reported that 5 to 10 years of preparation may be needed to avoid a virtual impactor based on a simulated exercise conducted by the 2021 Planetary Defense Conference. In 2022, NASA spacecraft DART impacted Dimorphos, reducing the minor planet moon's orbital period by 32 minutes. This mission constitutes the first successful attempt at asteroid deflection. In 2025, CNSA plans to launch another deflection mission to near Earth object 2019 VL5, a wide asteroid which will include both an impactor and observer spacecraft.

Айналу күштері

2013 жылы АҚШ Конгресінде сарапшылардың куәлігіне сәйкес, NASA астероидті ұстап алу миссиясын бастамас бұрын кем дегенде бес жыл дайындық қажет. 2018 жылдың маусым айында АҚШ Ұлттық ғылым және технология кеңесі АҚШ-тың астероид соқтығысуына дайын емес екендігін ескертті және жақсы дайындалу үшін "Жерге жақын объектілерге дайындық стратегиясының ұлттық іс-қимыл жоспарын" әзірлеп жариялады. Ірі нысанды бұрудың көп бөлігі үшін бір жылдан онжылдықтарға дейін алдын ала хабарлау қажет, бұл планеталық қорғаныс құралдары әзірге жасалмағандықтан, соқтығысудан аулақ болу жобасын дайындауға және жүзеге асыруға уақыт береді. Тіке соқтығысу траекториясындағы денені сәтті бұру үшін жылдамдық өзгеруі 0,035 м/с ÷ t (мұнда t – болжамды соқтығысуға дейінгі жылдар саны) болуы керек деп есептеледі. Осылайша, соқтығысуға дейін көп жылдар бұрын жылдамдықтың өте аз өзгеруі жеткілікті. Мысалы, 99942 Апофис астероидінің 2029 жылы Жерге жақыннан өтіп, 2035 немесе 2036 жылы соқтығысу траекториясына оралу мүмкіндігі 10−4 болуы мүмкін деген болжам жасалды. Кейін, осы мүмкін болатын қайтару траекториясынан бірнеше жыл бұрын ауытқуды 10−6 м/с шамасындағы жылдамдық өзгеруімен қол жеткізуге болатыны анықталды. NASA-ның "Қос астероидті қайта бағыттау тестісі" (DART) – Жерді астероид немесе комета қауіптерінен қорғау технологиясын сынау үшін жасалған әлемдегі алғашқы толыққанды миссия. Ол SpaceX Falcon 9 зымыранымен Калифорниядағы Ванденберг ғарыш күштері базасындағы 4-ші ғарыш ұшыру кешенінен (Space Launch Complex 4 East) ұшырылды. Астероидтің Жерге соқтығысуы тарихи түрде биосфераға ауыр зақым келтіріп, жаппай жойылуға әкелді. Күн жүйесінің ішкі бөлігіне кіретін кометалар да қауіпті. Ұзақ мерзімді кометаның соқтығысу жылдамдығы Жерге жақын астероидтің жылдамдығынан бірнеше есе жоғары болуы мүмкін, бұл оның әсерін күштірек етеді. Сонымен қатар, алдын ала хабарлау уақыты бірнеше айдан аспауы мүмкін. Диаметрі шағын объектілердің (әлдеқайда көп кездесетін) соқтығысуы да аймақтық деңгейде өте зиянды болуы мүмкін (мысалы, Баррингер кратері). Объектінің материалдық құрамын анықтау, қай стратегияны қолдану керектігін шешуге көмектеседі. 2005 жылғы Deep Impact зонды және Rosetta ғарыш кемесі сияқты миссиялар болашақта не күтуге болатыны туралы құнды ақпарат берді. 2022 жылдың қазанында потенциалды қауіпті астероидтің ішкі құрылымын картаға түсіріп, соқтығысу үшін ең қолайлы аймақты анықтау әдісі ұсынылды.

According to expert testimony in the United States Congress in 2013, NASA would require at least five years of preparation before a mission to intercept an asteroid could be launched. In June 2018, the US National Science and Technology Council warned that the United States was unprepared for an asteroid impact event, and developed and released the "National Near Earth Object Preparedness Strategy Action Plan" to better prepare. Most deflection efforts for a large object require from a year to decades of warning, allowing time to prepare and carry out a collision avoidance project, as no known planetary defense hardware has yet been developed. It has been estimated that a velocity change of just .035 m/s ÷ t (where t is the number of years until potential impact) is needed to successfully deflect a body on a direct collision trajectory. Thus for a large number of years before impact, much smaller velocity changes are needed. For example, it was estimated there was a high chance of 99942 Apophis swinging by Earth in 2029 with a 10−4 probability of returning on an impact trajectory in 2035 or 2036. It was then determined that a deflection from this potential return trajectory, several years before the swing by, could be achieved with a velocity change on the order of 10−6 m/s. NASA's Double Asteroid Redirection Test (DART), the world's first full scale mission to test technology for defending Earth against potential asteroid or comet hazards, launched on a SpaceX Falcon 9 rocket from Space Launch Complex 4 East at Vandenberg Space Force Base in California. An impact by a asteroid on the Earth has historically caused an extinction level event due to catastrophic damage to the biosphere. There is also the threat from comets entering the inner Solar System. The impact speed of a long period comet would likely be several times greater than that of a near Earth asteroid, making its impact much more destructive; in addition, the warning time is unlikely to be more than a few months. Impacts from objects as small as in diameter, which are far more common, are historically extremely destructive regionally (see Barringer crater). Finding out the material composition of the object is also helpful before deciding which strategy is appropriate. Missions like the 2005 Deep Impact probe and the Rosetta spacecraft, have provided valuable information on what to expect. In October 2022, a method of mapping the insides of a potentially problematic asteroid in order to determine the best area for impact was proposed.

АҚШ үкіметінің мандаттарының тарихы

Астероидтардың соқтығысуын болжаудағы күш-жігер зерттеу әдісіне бағытталған. 1992 жылы NASA демеушілігімен Лос-Аламос Ұлттық зертханасы өткізген Жерге жақын нысандарды ұстап алу семинарында Жерге соқтығысуы мүмкін аспан денелерін ұстап алу мәселелері талқыланды. 1992 жылы NASA-ға ұсынылған есепте Жерді кесіп өтетін астероидтарды анықтау, тексеру және бақылау үшін Космикалық күзет зерттеуін жүргізу ұсынылды. Бұл зерттеу 25 жыл ішінде бір километрден үлкен нысандардың 90%-ын анықтауды күтілді. Үш жылдан кейін тағы бір NASA есебі он жыл ішінде бір километрден үлкен, қысқа мерзімді Жерге жақын нысандардың 60-70%-ын анықтап, тағы бес жыл ішінде 90% толықтығына жетуді ұсынды. 1998 жылы NASA 2008 жылға қарай Жерге соқтығысу қаупі төндіретін, диаметрі 1 км немесе одан үлкен барлық Жерге жақын нысандардың (ЖЖН) 90%-ын анықтап, каталогтау мақсатын ресми түрде қабылдады. 1 км диаметрлі өлшем 1 км-ден кіші нысанның соқтығысуы жергілікті немесе аймақтық зардаптарға әкелуі мүмкін екенін, бірақ жалқы катастрофаға себеп болмайтынын көрсеткен жан-жақты зерттеулерден кейін таңдалды. Конгрессмен Браунның планеталық қорғанысқа берілгендігінің арқасында АҚШ Өкілдер палатасының заң жобасы, H.R. 1022, оның құрметіне аталды: Джордж Э. Браун кішінің Жерге жақын нысандарды зерттеу туралы заңы. Бұл заң жобасы "Жерге жақын астероидтар мен кометаларды анықтау, қадағалау, каталогтау және сипаттау үшін Жерге жақын нысандарды зерттеу бағдарламасын қамтамасыз ету" мақсатымен 2005 жылдың наурыз айында Дана Рорабахер (R-CA) тарапынан ұсынылды. Ақырында ол 2005 жылғы NASA-ны бекіту туралы заңның S.1281 бөлігіне енгізілді, ол Конгресс 2005 жылдың 22 желтоқсанында қабылдады, содан кейін Президент қол қойды және оның бір бөлігінде былай делінген: АҚШ Конгресі АҚШ-тың жалпы әл-ауқаты мен қауіпсіздігі NASA-ның ерекше білігін Жерге жақын астероидтар мен кометаларды анықтау, қадағалау, каталогтау және сипаттау үшін бағыттауды талап етеді, осылайша мұндай Жерге жақын нысандардың Жерге төндіретін ықтимал қаупін ескерту және жеңілдету үшін. NASA әкімшісі Жерге жақын нысандардың Жерге қауіп төндіруін бағалау үшін диаметрі 140 метрден асатын Жерге жақын нысандарды анықтау, қадағалау, каталогтау және олардың физикалық сипаттамаларын анықтау үшін Жерге жақын нысандарды зерттеу бағдарламасын жоспарлауға, әзірлеуге және іске асыруға тиіс. Зерттеу бағдарламасының мақсаты осы Заң күшіне енген күннен бастап 15 жыл ішінде Жерге жақын нысандар каталогының 90%-ын толықтыру (Жерге жақын нысандардың статистикалық болжамды популяцияларына негізделген) болуға тиіс. NASA әкімшісі осы Заң күшіне енген күнінен кейін бір жыл ішінде Конгресске мынадай мазмұндағы бастапқы есепті ұсынуға тиіс: (A) NASA зерттеу бағдарламасын жүзеге асыру үшін қолданатын мүмкін баламалардың талдауы, техникалық сипаттамалары бар жерге негізделген және ғарышқа негізделген баламаларды қоса алғанда. (B) Ұсынылған нұсқаға сәйкес зерттеу бағдарламасын жүзеге асыру үшін ұсынылған нұсқа және ұсынылған бюджет. (C) NASA Жермен соқтығысу жолындағы нысанды ауыстыру үшін қолданатын мүмкін баламалардың талдауы. Бұл директиваның нәтижесінде 2007 жылдың наурыз айының басында Конгресске ұсынылған есеп дайындалды. Бұл NASA-ның Бағдарламалық талдау және бағалау (PA&E) кеңсесінің басшылығымен, сыртқы консультанттардың, Аэроғарыш корпорациясының, NASA Лэнгли зерттеу орталығының (LaRC) және SAIC-тің (басқалармен қатар) қолдауымен жүргізілген Альтернативаларды талдау (AoA) зерттеуі болды. Сондай-ақ, соқтығысу болжамын жақсарту туралы қараңыз.

Efforts in asteroid impact prediction have concentrated on the survey method. The 1992 NASA sponsored Near Earth Object Interception Workshop hosted by Los Alamos National Laboratory evaluated issues involved in intercepting celestial objects that could hit Earth. In a 1992 report to NASA, a coordinated Spaceguard Survey was recommended to discover, verify and provide follow up observations for Earth crossing asteroids. This survey was expected to discover 90% of these objects larger than one kilometer within 25 years. Three years later, another NASA report recommended search surveys that would discover 60–70% of short period, near Earth objects larger than one kilometer within ten years and obtain 90% completeness within five more years. In 1998, NASA formally embraced the goal of finding and cataloging, by 2008, 90% of all near Earth objects (NEOs) with diameters of 1 km or larger that could represent a collision risk to Earth. The 1 km diameter metric was chosen after considerable study indicated that an impact of an object smaller than 1 km could cause significant local or regional damage but is unlikely to cause a worldwide catastrophe. Because of Congressman Brown's long standing commitment to planetary defense, a U. S. House of Representatives' bill, H. R. 1022, was named in his honor: The George E. Brown, Jr. Near Earth Object Survey Act. This bill "to provide for a Near Earth Object Survey program to detect, track, catalogue, and characterize certain near Earth asteroids and comets" was introduced in March 2005 by Rep. Dana Rohrabacher (R CA). It was eventually rolled into S.1281, the NASA Authorization Act of 2005, passed by Congress on December 22, 2005, subsequently signed by the President, and stating in part:

The U. S. Congress has declared that the general welfare and security of the United States require that the unique competence of NASA be directed to detecting, tracking, cataloguing, and characterizing near Earth asteroids and comets in order to provide warning and mitigation of the potential hazard of such near Earth objects to the Earth. The NASA Administrator shall plan, develop, and implement a Near Earth Object Survey program to detect, track, catalogue, and characterize the physical characteristics of near Earth objects equal to or greater than 140 meters in diameter in order to assess the threat of such near Earth objects to the Earth. It shall be the goal of the Survey program to achieve 90% completion of its near Earth object catalogue (based on statistically predicted populations of near Earth objects) within 15 years after the date of enactment of this Act. The NASA Administrator shall transmit to Congress not later than 1 year after the date of enactment of this Act an initial report that provides the following: (A) An analysis of possible alternatives that NASA may employ to carry out the Survey program, including ground based and space based alternatives with technical descriptions. (B) A recommended option and proposed budget to carry out the Survey program pursuant to the recommended option. (C) Analysis of possible alternatives that NASA could employ to divert an object on a likely collision course with Earth. The result of this directive was a report presented to Congress in early March 2007. This was an Analysis of Alternatives (AoA) study led by NASA's Program Analysis and Evaluation (PA&E) office with support from outside consultants, the Aerospace Corporation, NASA Langley Research Center (LaRC), and SAIC (amongst others). See also Improving impact prediction.

Ағымдағы жобалар

Массачусетс штатының Кембридж қаласындағы Кіші планеталар орталығы 1947 жылдан бері астероидтер мен кометалардың орбиталарын каталогтауда. Жақында оған Жерге жақын объектілерді (ЖЖО) табуға маманданған зерттеулер қосылды, олардың көпшілігі (2007 жылдың басында) NASA-ның Жерге жақын объектілер бағдарламасы кеңсесінің Spaceguard бағдарламасы аясында қаржыландырылды. Ең танымалдарының бірі – 1996 жылы басталған LINEAR. 2004 жылы LINEAR жыл сайын ондаған мың объектіні ашты және барлық жаңа астероидтардың анықталуының 65%-ын құрады. LINEAR Нью-Мексикода орналасқан екі бір метрлік және бір жарты метрлік телескопты пайдаланады. Каталина аспан шолуы (CSS) АҚШ-та, Аризона штатының Тусон қаласының жанындағы Стюард обсерваториясының Каталина станциясында жүргізіледі. Ол екі телескопты қолданады: Леммон тауының шыңындағы f/2 телескопы және Бигелоу тауының жанындағы f/1.7 Шмидт телескопы (екеуі де Тусон, Аризона аймағында). 2005 жылы CSS Жерге жақын объектілерді зерттеу бойынша Lincoln Near Earth Asteroid Research (LINEAR) жобасын басып өтті, әр жыл сайын ашылған ЖЖО-ның және қауіпті астероидтердің жалпы саны бойынша көшбасшы болды. CSS 2005 жылы 310 ЖЖО, 2006 жылы 396, 2007 жылы 466 және 2008 жылы 564 ЖЖО тапты. 1980 жылы Том Герельс және Роберт С. Макмиллан Аризона университетінің Тусондағы Ай және планеталар зертханасында құрған Spacewatch жобасы, қазір Макмиллан басқарады. Spacewatch жобасы Китт Пик обсерваториясында орналасқан телескопты ЖЖО-ны іздеу үшін сатып алды, сондай-ақ ескі 90 сантиметрлік телескопты жақсартылған электрондық бейнелеу жүйесімен жабдықтады, бұл оның іздеу мүмкіндіктерін арттырды. Жерге жақын объектілерді бақылау бағдарламаларына Near Earth Asteroid Tracking (NEAT), Lowell Observatory Near Earth Object Search (LONEOS), Campo Imperatore Near Earth Object Survey (CINEOS), Жапондық Spaceguard қауымдастығы және Asiago DLR астероидтарды зерттеу кіреді. Pan STARRS телескопының құрылысы 2010 жылы аяқталды және қазір белсенді түрде бақылау жүргізуде. Астероидтің Жерге соқтығысуы туралы соңғы ескерту жүйесі аспанды жиі сканерлейді, астероид орбитасының соқтығысу қаупі бар бөлігін анықтау үшін. Бұл бұрылуға тым кеш болар еді, бірақ зардап шеккен Жер аймағын эвакуациялауға және дайындалуға уақыт болар еді. Еуропалық Одақ қолдаған тағы бір жоба – NEOShield, ол ЖЖО-ның Жермен соқтығысуын болдырмаудың нақты мүмкіндіктерін талдайды. Олардың мақсаты – ЖЖО-ны азайтуға қатысты мүмкін болатын миссиялардың жобаларын ұсыну. Жоба екі маңызды мәселеге назар аударады. Біріншісі – астероидтер мен кометалардың жанындағы навигация және басқару (GNC) үшін қажетті негізгі технологиялар мен құралдарды дамытуға бағытталған. Бұл, мысалы, мұндай денелерге жоғары жылдамдықты кинетикалық соққылаушы ғарыш кемесімен соққы беруге және соққыдан бұрын, одан кеін және оның барысында орбитаны анықтау және бақылау үшін оларды бақылауға мүмкіндік береді. Екіншісі – ЖЖО-ның сипаттамасын жетілдіруге бағытталған. NEOShield 2 ЖЖО-ның физикалық қасиеттерін жақсырақ түсіну үшін олардың астрономиялық бақылауларын жүргізеді, ең аз мөлшердегі, бірақ ең маңызды объектілерге назар аударады және физикалық сипаттама беру және ЖЖО-ны бұруға арналған миссияларға қолайлы қосымша объектілерді анықтайды. "Spaceguard" – осы бағдарламалардың біріктірілген атауы, олардың кейбіреулері NASA-дан қаржы алады, АҚШ Конгресінің талабына сәйкес, 2008 жылға дейін 1 км-ден аса диаметрі бар ЖЖО-ның 90%-ын анықтау мақсатында. 2003 жылғы NASA зерттеуі 2028 жылға қарай барлық ЖЖО-ның 90%-ын және одан да үлкендерін анықтау үшін 250-450 миллион АҚШ долларын жұмсауды ұсынады. NEODyS – белгілі ЖЖО туралы онлайн деректер базасы.

The Minor Planet Center in Cambridge, Massachusetts has been cataloging the orbits of asteroids and comets since 1947. It has recently been joined by surveys that specialize in locating the near Earth objects (NEO), many (as of early 2007) funded by NASA's Near Earth Object program office as part of their Spaceguard program. One of the best known is LINEAR that began in 1996. By 2004 LINEAR was discovering tens of thousands of objects each year and accounting for 65% of all new asteroid detections. LINEAR uses two one meter telescopes and one half meter telescope based in New Mexico. The Catalina Sky Survey (CSS) is conducted at the Steward Observatory's Catalina Station, located near Tucson, Arizona, in the United States. It uses two telescopes, a f/2 telescope on the peak of Mount Lemmon, and a f/1.7 Schmidt telescope near Mount Bigelow (both in the Tucson, Arizona area). In 2005, CSS became the most prolific NEO survey surpassing Lincoln Near Earth Asteroid Research (LINEAR) in total number of NEOs and potentially hazardous asteroids discovered each year since. CSS discovered 310 NEOs in 2005, 396 in 2006, 466 in 2007, and in 2008 564 NEOs were found. Spacewatch, which uses a telescope sited at the Kitt Peak Observatory in Arizona, updated with automatic pointing, imaging, and analysis equipment to search the skies for intruders, was set up in 1980 by Tom Gehrels and Robert S. McMillan of the Lunar and Planetary Laboratory of the University of Arizona in Tucson, and is now being operated by McMillan. The Spacewatch project has acquired a telescope, also at Kitt Peak, to hunt for NEOs, and has provided the old 90 centimeter telescope with an improved electronic imaging system with much greater resolution, improving its search capability. Other near Earth object tracking programs include Near Earth Asteroid Tracking (NEAT), Lowell Observatory Near Earth Object Search (LONEOS), Campo Imperatore Near Earth Object Survey (CINEOS), Japanese Spaceguard Association, and Asiago DLR Asteroid Survey. Pan STARRS completed telescope construction in 2010, and it is now actively observing. The Asteroid Terrestrial impact Last Alert System, now in operation, conducts frequent scans of the sky with a view to later stage detection on the collision stretch of the asteroid orbit. Those would be much too late for deflection, but still in time for evacuation and preparation of the affected Earth region. Another project, supported by the European Union, is NEOShield, which analyses realistic options for preventing the collision of a NEO with Earth. Their aim is to provide test mission designs for feasible NEO mitigation concepts. The project particularly emphasises on two aspects. The first one is the focus on technological development on essential techniques and instruments needed for guidance, navigation and control (GNC) in close vicinity of asteroids and comets. This will, for example, allow hitting such bodies with a high velocity kinetic impactor spacecraft and observing them before, during and after a mitigation attempt, e. g., for orbit determination and monitoring. The second one focuses on refining Near Earth Object (NEO) characterisation. Moreover, NEOShield 2 will carry out astronomical observations of NEOs, to improve the understanding of their physical properties, concentrating on the smaller sizes of most concern for mitigation purposes, and to identify further objects suitable for missions for physical characterisation and NEO deflection demonstration. "Spaceguard" is the name for these loosely affiliated programs, some of which receive NASA funding to meet a U. S. Congressional requirement to detect 90% of near Earth asteroids over 1 km diameter by 2008. A 2003 NASA study of a follow on program suggests spending US$250–450 million to detect 90% of all near Earth asteroids and larger by 2028. NEODyS is an online database of known NEOs.

Күзетші миссиясы

B612 қоры – АҚШ-та штаб-пәтері орналасқан, коммерциялық емес жеке қор, Жерді астероидтардың шабуылынан қорғауға арналған. Оны негізінен ғалымдар, бұрынғы ғарышкерлер және инженерлер басқарады, олар Жоғары оқу орны, Оңтүстік-Батыс зерттеу институты, Стэнфорд университеті, NASA және ғарыш индустриясының қызметкерлері. Үкіметтік емес ұйым ретінде, қор бір күні Жерге соқтығысуы мүмкін NEO-ларды анықтауға және мұндай соқтығыстарды болдырмау үшін олардың траекториясын өзгертуге қажетті технологиялық құралдарды табуға бағытталған екі салалық зерттеу жүргізді. Қордың мақсаты 2017–2018 жылдары ұшырылатын, жеке қаржыландырылатын астероидтерді іздейтін ғарыш телескобы Sentinel-ді жобалау және құрылысын салу болды. Алайда, жоба 2015 жылы тоқтатылды. Егер Sentinel инфрақызыл телескобы Венера орбитасына ұқсас орбитада орналасқан болса, ол диаметрі белгілі бір өлшемнен асатын NEO-лардың 90% -ын тіркеуге, сондай-ақ Күн жүйесінің кішірек объектілерін зерттеуге көмектесер еді. Қор сонымен қатар, ұйымның бас директоры, физик және бұрынғы NASA ғарышкері Эд Лу бірлесіп ойлап тапқан, ауырлық тракторларын пайдалану арқылы қауіпті NEO-лардың Жерге жақын траекториясын өзгертуді ұсынады.

Болашақтағы жобалар

Orbit@home іздеу стратегиясын оңтайландыру үшін таратылған есептеу ресурстарын ұсынуды мақсат етеді. 2013 жылдың 16 ақпанында гранттық қаржыландырудың болмауына байланысты жоба тоқтатылды. Бірақ, 2013 жылдың 23 шілдесінде orbit@home жобасы NASA-ның Жерге жақын объектілерді бақылау бағдарламасы бойынша қаржыландыруға ие болды және 2014 жылдың басында жұмысын қайта бастау жоспарланған. 2018 жылдың 13 шілдесіне қарай жобаның сайтында көрсетілгендей, жоба желіден тоқтатылды. Қазіргі уақытта құрылысы жүріп жатқан Үлкен синоптикалық зерттеу телескопы 2020 жылдардың басында толыққанды, жоғары ажыратымды зерттеу жүргізеді деп күтілуде.

Ғарыштан анықтау

2007 жылдың 8 қарашасында Ғылым және технология жөніндегі палата комитетінің Ғарыш және аэронавтика жөніндегі кіші комитеті NASA-ның Жерге жақын объектілерді (NEO) іздеу бағдарламасының жай-күйін қарастыру үшін тыңдау өткізді. NASA өкілдері Кең өрісті инфрақызыл зерттеу құралын (WISE) пайдалану мүмкіндігін ұсынды. WISE инфрақызыл сәулелену диапазонында өте жоғары сезімталдықпен аспан кеңістігін зерттеді. Күн сәулесін жұтатын астероидтарды инфрақызыл диапазоны арқылы байқауға болады. Ол ғарыштық мақсаттарын орындаумен қатар, NEO-ларды анықтау үшін де қолданылды. Бір жылдық миссия барысында WISE 400-ге жуық NEO-ны (мүдделі NEO-лардың шамамен екі пайызы) анықтауға мүмкіндік береді деп күтілуде. NEOSSat, Жерге жақын объектілерді бақылау спутнигі (Near Earth Object Surveillance Satellite) – 2013 жылдың ақпан айында Канада ғарыш агенттігі (CSA) ұсынған, ғарышта NEO-ларды іздеуге арналған микроспутник. Бұдан бөлек, WISE миссиясының жалғасы болып табылатын Near Earth Object WISE (NEOWISE) 2013 жылдың қыркүйегінде (екінші миссиялық ұзарту кезеңінде) Жер орбитасына жақын астероидтар мен кометаларды анықтау үшін жұмысын бастады.

Терең әсер

Nature журналының 2009 жылғы 26 наурыздағы санында жарияланған зерттеулер ғалымдардың астероидті Жер атмосферасына кірмес бұрын қалай анықтап, оның Күн жүйесіндегі шығу аймағын анықтауға, сондай-ақ оның сынып, сақталған бөліктерінің Жерге келу уақыты мен орнын болжауға мүмкіндік бергенін көрсетеді. Төрт метр диаметрлі 2008 TC3 астероиді алғаш рет 2008 жылдың 6 қазанында Catalina Sky Survey телескопымен байқалды. Есептеулер оның табылғаннан кейін 19 сағаттан соң Суданның солтүстігіндегі Нубия шөлінде құлауын дұрыс болжады. 99942 Апофис (бұрынғы уақытша белгісімен белгілі) сияқты бірнеше потенциалды қауіптер анықталды, ол 2004 жылы 2029 жылға шамамен 3% соқтығысу ықтималдығына ие болған. Қосымша байқаулар осы ықтималдықты нөлге дейін төмендетті.

Қос астероидты қайта бағыттау сынағы

2022 жылдың 26 қыркүйегінде DART Диморфосқа соқтығысып, кіші планетаның серігінің орбиталық периодын 32 минутқа қысқартты. Бұл миссия астероидтардың бағытын өзгерту бойынша жасалған алғашқы сәттік әрекет болды.

Соққы ықтималдығын есептеу үлгісі

Оң жақтағы диаграммадағы эллипстер мысал астероидтың Жерге ең жақын келетін сәттегі болжамды орнын көрсетеді. Бастапқыда, астероидты бақылаулар аз болғандықтан, қателік эллипсі өте үлкен болып, Жерді қамтиды. Келесі бақылаулар қателік эллипсін кішірейтеді, бірақ ол Жерді қамтуын тоқтатпайды. Бұл болжамды соқтығысу ықтималдығын арттырады, себебі Жер қателік аймағының үлкен бөлігін құрайды. Соңында, тағы да көп бақылаулар (көбінесе радарлық бақылаулар немесе мұрағаттағы суреттерде сол астероидты бұрын байқаудың табылуы) эллипсті одан да кішірейтеді, нәтижесінде Жер қателік аймағынан тыс екені анықталады және соқтығысу ықтималдығы нөлге жуықтап келеді. Шындығында Жерге соқтығысу жолындағы астероидтар үшін, бақылаулар саны артаған сайын соқтығысу ықтималдығы да арта береді. Осы ұқсас үлгі Жерге жақын келетін және онымен соқтығысатын астероидтарды ажыратуды қиындатады. Бұл өз кезегінде, ескертуді қашан беру керектігін шешуді қиындатады, өйткені сенімділікті арттыру үшін уақыт керек, ал бұл болжамды соқтығысуға жауап беру үшін қалған уақытты азайтады. Дегенмен, тым ерте ескерту беру жалған дабылға себеп болуы мүмкін, және егер астероид Жерден өтіп кетсе, "Қасқырды шақырып жылау" әсерін тудыруы мүмкін.

Тез жанасуды болдырмау стратегиясы

Тез жанасуды болдырмаудың әртүрлі әдістері жалпы өнімділік, құн, қателік қаупі, операциялар және технологиялық дайындық сияқты өлшемдерге қатысты әртүрлі шарттарға ие. Астероид/кометаның бағытын өзгертудің әртүрлі әдістері бар. Бұларды әртүрлі сипаттамалармен ажыратуға болады, мысалы, жеңілдету түрі (бағытты өзгерту немесе фрагментациялау), энергия көзі (кинетикалық, электромагниттік, гравитациялық, күн/жылу немесе ядролық) және қолданылу стратегиясы (тоқтату, кездесу немесе қашықтағы станция). Стратегиялар екі негізгі жиынға бөлінеді: Фрагментациялау және кешіктіру. Фрагментациялау соқтығысатын нысанды зиянсыз етуге, оны фрагменттерге бөлуге және фрагменттерді шашыратуға бағытталған, осылайша олар Жерден қашықта қалуына немесе атмосферада жануға жеткілікті кішкентай болуына мүмкіндік беруге. Кешіктіру Жер мен соқтығысатын нысанның орбитада екендігін пайдаланады. Соқтығысу екеуінің де бір уақытта кеңістіктегі бір нүктеге жетуімен немесе, дәлірек айтқанда, Жер бетіндегі бір нүкте соқтығысатын нысан келгенде оның орбитасын қиып өтуімен болады. Жердің диаметрі шамамен және орбитада шамамен жылдамдықпен қозғалатынын ескерсек, ол шамамен 425 секундта немесе жеті минуттан сәл артық уақытта бір планеталық диаметрді қателеуі мүмкін. Соқтығысуды осы уақытқа қарай кешіктіру немесе жылдамдату, соқтығысудың нақты геометриясына байланысты, оның Жерден қашуына себеп болуы мүмкін. Соқтығысудан сақтану стратегияларын тікелей немесе жанама және олар нысанға қаншалықты жылдам энергияны жеткізеді деп қарастыруға болады. Тікелей әдістер, мысалы, ядролық жарылыстар немесе кинетикалық соқтығыштар, болидтің жолын жылдам қиып өтеді. Тікелей әдістер артықшылықты, себебі олар әдетте уақыт және ақша жағынан аз шығынды. Олардың әсері бірден байқалады, осылайша құнды уақытты үнемдейді. Бұл әдістер қысқа және ұзақ мерзімді қауіптер үшін жұмыс істейді және тікелей итеруге болатын қатты нысандарға қарсы тиімді, бірақ кинетикалық соқтығыштардың жағдайында олар үлкен, бос жиналған қираған денелерге қарсы тиімді емес. Жанама әдістер, мысалы, гравитациялық тракторлар, ракеталарды немесе массалық жетегіштерді қосу, әлдеқайда баяу. Олар нысанға саяхаттауды, ғарышқа кездесу үшін бағытты 180 градусқа өзгертуді және содан кейін астероидтің жолын Жерден қашу үшін жеткілікті өзгертуге көбірек уақыт қажет етеді. Көптеген NEO-лар "ұшатын қираған денелер" деп саналады, олар тек гравитациямен бірге ұсталады, ал әдеттегі ғарыш кемесі өлшемді кинетикалық соқтығыш әрекеті нысанды бөлшектеуі немесе оның бағытын жеткілікті өзгертусіз фрагменттеуі мүмкін. Егер астероид фрагменттерге бөлінсе, оның көлденеңінен үлкенірек фрагменттері атмосферада жанбайды және Жерге соқтығысуы мүмкін. Мұндай жарылыстан туындайтын мыңдаған оқ-дәрі тәрізді фрагменттерді іздеу өте қиын міндет болар еді, бірақ фрагментациялау ештеңе жасамаудан және бастапқыда үлкен қираған денеге, ол оқ-дәрі мен балауызды оққа ұқсас, Жерге соқтығысуы мүмкін, жақсырақ. 2011–2012 жылдары жүргізілген Cielo симуляцияларында энергияны жеткізудің жылдамдығы мен мөлшері жеткілікті жоғары болған және қираған дененің көлеміне сәйкес келген, мысалы, бейімделген ядролық жарылыстан кейін, нәтижелер энергия импульсі берілгеннен кейін пайда болған кез келген астероид фрагменттері қайта бірігу қаупін тудырмайды (оның ішінде Итокава астероидінің пішіні барлар үшін), бірақ олардың бас денінен қашу жылдамдығына жылдам жетеді (Итокава үшін бұл шамамен 0,2 м/с) және осылайша Жерге соқтығысу траекториясынан шығып кетеді.

Various collision avoidance techniques have different trade offs with respect to metrics such as overall performance, cost, failure risks, operations, and technology readiness. There are various methods for changing the course of an asteroid/comet. These can be differentiated by various types of attributes such as the type of mitigation (deflection or fragmentation), energy source (kinetic, electromagnetic, gravitational, solar/thermal, or nuclear), and approach strategy (interception, rendezvous, or remote station). Strategies fall into two basic sets: Fragmentation and delay. Fragmentation concentrates on rendering the impactor harmless by fragmenting it and scattering the fragments so that they miss the Earth or are small enough to burn up in the atmosphere. Delay exploits the fact that both the Earth and the impactor are in orbit. An impact occurs when both reach the same point in space at the same time, or more correctly when some point on Earth's surface intersects the impactor's orbit when the impactor arrives. Since the Earth is approximately in diameter and moves at approximately in its orbit, it travels a distance of one planetary diameter in about 425 seconds, or slightly over seven minutes. Delaying, or advancing the impactor's arrival by times of this magnitude can, depending on the exact geometry of the impact, cause it to miss the Earth. Collision avoidance strategies can also be seen as either direct, or indirect and in how rapidly they transfer energy to the object. The direct methods, such as nuclear explosives, or kinetic impactors, rapidly intercept the bolide's path. Direct methods are preferred because they are generally less costly in time and money. Their effects may be immediate, thus saving precious time. These methods would work for short notice and long notice threats, and are most effective against solid objects that can be directly pushed, but in the case of kinetic impactors, they are not very effective against large loosely aggregated rubble piles. Indirect methods, such as gravity tractors, attaching rockets or mass drivers, are much slower. They require traveling to the object, changing course up to 180 degrees for space rendezvous, and then taking much more time to change the asteroid's path just enough so it will miss Earth. Many NEOs are thought to be "flying rubble piles" only loosely held together by gravity, and a typical spacecraft sized kinetic impactor deflection attempt might just break up the object or fragment it without sufficiently adjusting its course. If an asteroid breaks into fragments, any fragment larger than across would not burn up in the atmosphere and itself could impact Earth. Tracking the thousands of buckshot like fragments that could result from such an explosion would be a very daunting task, although fragmentation would be preferable to doing nothing and allowing the originally larger rubble body, which is analogous to a shot and wax slug, to impact the Earth. In Cielo simulations conducted in 2011–2012, in which the rate and quantity of energy delivery were sufficiently high and matched to the size of the rubble pile, such as following a tailored nuclear explosion, results indicated that any asteroid fragments, created after the pulse of energy is delivered, would not pose a threat of re coalescing (including for those with the shape of asteroid Itokawa) but instead would rapidly achieve escape velocity from their parent body (which for Itokawa is about 0.2 m/s) and therefore move out of an Earth impact trajectory.

Ядролық жарылғыш құрылғы

Қауіпті әсем денелердің үстінен, бетінде немесе сәл төменінен ядролық жарылғыш құрылғыны іске қосу – бұл мүмкін болатын жолдандыру опциясы, ал жарылыстың ең тиімді биіктігі нысанның құрамы мен өлшемдеріне байланысты. Әсер ету қаупін азайту үшін NEO-ның толығымен булануы қажет емес. Егер қауіп "ұсақ-түйірлі үйінді" сияқты нысаннан келсе, тұрақтандыру, яғни беттен жоғары жарылыс биіктігі, үйіндінің ықтимал сынуын болдырмау үшін ұсынылған. Жарылыстан шыққан энергетикалық нейтрондар мен жұмсақ рентген сәулелері, материяға тереңдеп енбейтін, нысанның бетімен кездескенде жылуға айналып, нысанның беткі қабатын шалқая жатқан тереңдікке дейін буландырады. Жарылғыш құрылғының қуатына байланысты, астероидтің буланып кеткен массасының жоғары жылдамдығынан туындаған реактивті күш пен нысанның массасының азаюы, оның орбитасын өзгертіп, Жерге тиіспеуіне жеткілікті болуы мүмкін. 2023 жылға дейін HAMMER жаңартылмаған, бірақ NASA 2023 жылғы Ғарыштық қорғаныс стратегиясы мен іс-қимыл жоспарын жариялады. Онда NASA ядролық энергияның астероидтерді жолдан бұру немесе жою әлеуетін зерттеуді жалғастырудың маңызды екенін мойындайды. Өйткені, егер ғалымдар астероидтің жылдамдығына байланысты бірнеше ай немесе жылдар бойы оның бар екенін білмесе, қазіргі уақытта бұл қорғанудың жалғыз мүмкіндігі. Сондай-ақ, есепте осы мәселе бойынша құқықтық және саяси салдарларын зерттеу қажеттігі де көрсетілген.

Жер бетіндегі және жер астындағы пайдалану

2011 жылы Айова штатының университетіндегі астероидтердің траекториясын өзгерту зерттеу орталығының директоры, доктор Бонг Вье (кинетикалық соққылау арқылы траекторияны өзгерту туралы зерттеулер жариялаған), осыған ұқсас ұсыныс жасады. Оған сәйкес, бастапқы кратерді жасау үшін кинетикалық соққылаушының орнына жер бетіндегі ядролық құрылғы қолданылып, содан кейін кратер ядролық жарылыстарды бағыттау үшін ракеталық сопло ретінде пайдаланылатын еді. Вье өзі жұмыс істеген компьютерлік модельдер, 30 күндік ескерту уақыты болған жағдайда, бір ғана HAIV (жоғары жылдамдықты кинетикалық соққылаушы) 300 метрлік (1000 фут) астероидты жою мүмкіндігін көрсеткенін мәлімдеді. Сонымен қатар, модельдер астероидтың қалдықтарының 0,1%-дан азы ғана Жер бетіне жететінін көрсетті. Дегенмен, 2014 жылдан бері Вье және оның командасы зерттеулерге қатысты маңызды жаңалықтар берген жоқ. 2015 жылдан бастап Вье Данияның Авариялық астероидтерді қорғау жобасымен (EADP) бірлесіп жұмыс істей бастады. Бұл жоба планеталық сақтандыру мақсатында ядролық емес HAIV ғарыш кемесін жобалау, құрастыру және сақтау үшін қажетті қаражатты халықтан жинауды көздеп отыр. Ядролық емес HAIV әдісімен тиімді бұрылуға тым үлкен және/немесе Жерге тым жақын болатын қауіпті астероидтар үшін, халықаралық бақылау астында, қажет болған жағдайда, ядролық жарылғыш құрылғыларды (жарылыс қаупін ескеретін стратегияда қолданылатыннан 5%-ға кем) ауыстыру жоспарлануда. 2020 жылы жарияланған зерттеуде ядролық емес кинетикалық соққының тиімділігі астероидтың көлемі артқан сайын және Жерге жақын болған сайын төмендейтіні көрсетілді. Алайда, зерттеушілер астероидтің бір жағын рентген сәулелерімен жабуға арналған ядролық жарылыстың тиімді болатынын көрсететін модель жүргізді. Бағдарламада рентген сәулелері астероидтің бір жағын жапқанда, олар астероидті қалаған бағытта жылжытуға қажетті энергияны тудырады. Зерттеудің жетекшісі Дейв Дирборн ядролық соққының ядролық емес тәсілге қарағанда икемдірек екенін, себебі энергия шығысын астероидтің мөлшері мен орналасуына қарай реттеуге болады деді.

In 2011, the director of the Asteroid Deflection Research Center at Iowa State University, Dr. Bong Wie (who had published kinetic impactor deflection studies

A similar proposal would use a surface detonating nuclear device in place of the kinetic impactor to create the initial crater, then using the crater as a rocket nozzle to channel succeeding nuclear detonations. Wie claimed the computer models he worked on showed the possibility for a 300 metre wide (1,000 ft) asteroid to be destroyed using a single HAIV with a warning time of 30 days. Additionally, the models showed that less than 0.1% of debris from the asteroid would reach Earth's surface. However, there have been few substantial updates from Wie and his team since 2014 regarding the research. As of 2015, Wie has collaborated with the Danish Emergency Asteroid Defence Project (EADP), which ultimately intends to crowdsource sufficient funds to design, build, and store a non nuclear HAIV spacecraft as planetary insurance. For threatening asteroids too large and/or too close to Earth impact to effectively be deflected by the non nuclear HAIV approach, nuclear explosive devices (with 5% of the explosive yield than those used for the stand off strategy) are intended to be swapped in, under international oversight, when conditions arise that necessitate it. A study published in 2020 pointed out that a non nuclear kinetic impact becomes less effective the larger and closer the asteroid. However, researchers ran a model that suggested a nuclear detonation near the surface of an asteroid designed to cover one side of the asteroid with x rays would be effective. When the x rays cover one side of an asteroid in the program, they produce propulsion energy that would propel the asteroid in a preferred direction. The lead researcher with the study, Dave Dearborn, said a nuclear impact offered more flexibility than a non nuclear approach, as the energy output can be adjusted specifically to the asteroid's size and location.

Кометаны бұру мүмкіндігі

1994 жылы Шоумейкер-Леви 9 кометасының Юпитерге шабуылдағаннан кейін, Эдвард Теллер 1995 жылы Лоуренс Ливермор ұлттық зертханасында (LLNL) өткен планеталық қорғаныс жөніндегі семинарда АҚШ және Ресейдің бұрынғы Суық соғыс кезеңіндегі қару-жарақ жасаушылар тобына бір гигатондық ядролық жарылғыш құрылғыны бірлесіп жобалауды ұсынды. Бұл құрылғы астероидтың кинетикалық энергиясына тең болар еді. Теориялық бір гигатондық құрылғының салмағы шамамен 25-30 тоннаны құрап, "Энергия" ракетасында көтерілуге жеңіл болар еді. Оны бір километрлік астероидті бірден буландыруға, сондай-ақ ELE класындағы астероидтердің (диаметрі бірнеше километрден асатын) жолын қысқа мерзімде, бірнеше айдың ішінде өзгертуге болар еді. Егер бір жыл бұрын хабарланса және Жерден Юпитерден жақын емес жерде тоқтатылса, ол екі жылдың ішінде Куйпер белдеуінен шығып, Жер орбитасынан өтетін сирек кездесетін қысқа мерзімді кометалармен де күресе алады. Осы кластағы кометалар үшін максималды болжамды диаметрі шамамен 200 километр болды, ал Кирон гипотетикалық қауіп ретінде қарастырылды. Бұл келісім Жаңа СНВ шартына толықтыру ретінде көзделген, бірақ Ресей 2023 жылы оған қатысуын тоқтатты. 2023 жылдың сәуір айына дейін Ресейдің қатысуын тоқтатуының басқа да шарттарға қалай әсер ететіні туралы Ақ үйден немесе Мәскеуден ресми мәлімдеме түскен жоқ.

Әдеттегі зымыран қозғалтқышы

Кез келген ғарыш кемесінің жылдамдатқышын қосудың әсері ұқсас болады, бұл астероидті Жерден алысқа қарай траекторияға түсіруге, мүмкін, итеру арқылы әкелуі мүмкін. 106 Н·с импульс беруге қабілетті ғарыш ракетасының жылдамдатқышы (мысалы, 1000 кг салмақты көлік құралына 1 км/с жылдамдық қосу), шамамен миллион есе салмағы ауыр, салыстырмалы түрде кішкентай астероидқа салыстырмалы түрде аз әсер етеді. Чэпмен, Дурда және Голдтың ақ парағы астероидқа жеткізілген қазіргі химиялық ракеталарды қолдана отырып, бұрылыстарды есептейді. Мұндай тікелей күшпен жұмыс істейтін ракеталық жылдамдатқыштар көбінесе иондық жылдамдатқыштар немесе VASIMR сияқты жоғары тиімді электр қуатымен жұмыс істейтін ғарыш кемелерін пайдалану ұсынылады.

Дефлексиялық технология мәселесі

Карл Саган өзінің "Pale Blue Dot" кітабында, Жерге келетін денелерді жолдан бұруға қабілетті кез келген технологияны, сондай-ақ қауіпсіз денелерді планетаға қарай бұру мүмкіндігін атап, бұру технологиясы туралы алаңдаушылық білдірді. Ол геноцидті саяси лидерлердің тарихын және мұндай жобаның нақты мақсаттарын ғылыми қатысушылардың көпшілігінен бюрократиялық түрде жасыру мүмкіндігін ескере отырып, Жердің табиғи соққыдан гөрі адам жасаған соққыдан көбірек қауіпте екенін бағалады. Саган бұру технологиясын тек шұғыл жағдайда ғана дамытуды ұсынды. Барлық төмен энергиямен жеткізілетін бұру технологияларында жоғары дәлдікпен басқару мүмкіндігі бар, бұл бастапқыда Жерге жақын келуге бағытталған астероидті қажетті энергиямен толықтырып, белгілі бір нысанаға бұруға мүмкіндік береді. Бұрынғы NASA астронавты Расти Швайкарттың айтуынша, гравитациялық трактор әдісі даулы, себебі астероидтің траекториясын өзгерту процесінде Жер бетінде соққыға ұшыру ықтималдығы бар нүкте әртүрлі елдерге қарай бірте-бірте жылжып отырады. Осылайша, планетаға қауіп азаяды, бірақ кейбір елдердің қауіпсіздігіне нұқсан келтіріледі. Швайкарттың пікірінше, астероидті "сүретін" жолды таңдау дипломатиялық тұрғыдан қиын шешім болар еді. Ядролық бұрудың белгісіздігін талдау көрсеткендей, планетаны қорғау мүмкіндігі, планетаны нысанаға алу мүмкіндігін білдірмейді. Астероидтің жылдамдығын секундына 10 метрге өзгертетін (плюс немесе минус 20%) ядролық жарылыс, оны Жерге соқтығысатын орбитадан шығару үшін жеткілікті. Дегенмен, егер жылдамдық өзгеруінің белгісіздігі бірнеше пайызды құраса, астероидті нақты нысанаға бағыттау мүмкіндігі болмайды. Сонымен қатар, ядролық технологияны ғарышқа жіберуге қатысты құқықтық мәселелер де бар. 1992 жылы Біріккен Ұлттар Ұйымы, ғарышқа ядролық технологияны жіберу, оның ішінде ғарыштың ластануын болдырмау және Жердегі азаматтарды ықтимал радиациядан қорғау туралы қатаң ережелерді бекіткен резолюция қабылдады. 2022 жылға дейін БҰҰ әлі де ядролық қуатпен жұмыс істейтін құрылғыларды ғарышқа ұшырудың қауіпсіздігі мен құқықтық аспектілерін қарастыруда, әсіресе ғарышқа саяхаттау саласының кеңеюіне және жеке компаниялардың қазіргі ғарыш жарысына қатысуына байланысты. БҰҰ-ның ғарыш кеңістігін бейбіт мақсатта пайдалану жөніндегі комитеті жақында бұл резолюцияның маңыздылығын қайта атап көрсетті, мүше мемлекеттердің ғарыштағы ядролық энергияға қатысты баршаның қауіпсіздігін қамтамасыз етуі міндетті екенін мәлімдеді.

Carl Sagan, in his book Pale Blue Dot, expressed concern about deflection technology, noting that any method capable of deflecting impactors away from Earth could also be abused to divert non threatening bodies toward the planet. Considering the history of genocidal political leaders and the possibility of the bureaucratic obscuring of any such project's true goals to most of its scientific participants, he judged the Earth at greater risk from a man made impact than a natural one. Sagan instead suggested that deflection technology be developed only in an actual emergency situation. All low energy delivery deflection technologies have inherent fine control and steering capability, making it possible to add just the right amount of energy to steer an asteroid originally destined for a mere close approach toward a specific Earth target. According to former NASA astronaut Rusty Schweickart, the gravitational tractor method is controversial because, during the process of changing an asteroid's trajectory, the point on the Earth where it could most likely hit would be slowly shifted across different countries. Thus, the threat for the entire planet would be minimized at the cost of some specific states' security. In Schweickart's opinion, choosing the way the asteroid should be "dragged" would be a tough diplomatic decision. Analysis of the uncertainty involved in nuclear deflection shows that the ability to protect the planet does not imply the ability to target the planet. A nuclear explosion that changes an asteroid's velocity by 10 meters per second (plus or minus 20%) would be adequate to push it out of an Earth impacting orbit. However, if the uncertainty of the velocity change was more than a few percent, there would be no chance of directing the asteroid to a particular target. Additionally, there are legal concerns regarding the launch of nuclear technology into space. In 1992, the United Nations adopted a resolution that provides strict rules regarding sending nuclear technology to space, including preventing the contamination of space as well as protecting all citizens on Earth from potential fallout. As of 2022, the UN is still considering the safety and legal issues of launching nuclear powered items into outer space, particularly given the expanding field of space travel as more private organizations take part in the modern space race. The UN Committee on Peaceful Uses of Outer Space recently emphasized the point of the previous resolution, saying it is the responsibility of the member states to ensure the safety of everyone regarding nuclear power in space.

Планеталық қорғаныс уақыт сызығы

1964 жылы жарық көрген «Ғарыштағы аралдар» атты кітабында Дендридж М. Коул мен Дональд В. Кокс планетоидтардың табиғи және қасақана соқтығысу қаупін атап өтті. Олар кіші планетоидтарды тізімдеуді және планетоидтарға қондыру, жолынан ауыстыру немесе тіпті тұтқындау технологияларын дамытуды ұсынды. 1967 жылы МИТ-тің Әуе және Ғарыш департаментінің студенттері 1566 Икарус астероидінің Жерге соқтығысуын болдырмау мақсатында «Икарус жобасы» атты эскиздік зерттеу жүргізді. Қазіргі уақытта (2007 жылдың соңы) Жер орбитасын кесіп өте алатын және алаңдаушылық тудыратын (140 метр немесе одан да үлкен) шамамен 20 000 нысан бар деп есептеледі. Алдын алу шаралары қабылданбаса, мұндай соқтығысулар орта есеппен 5000 жыл сайын болады. 2008 жылға қарай 1 км немесе одан да үлкен диаметрлі нысандардың 90% анықталып, бақылауға алынады деп күтілді. 140 м немесе одан үлкен нысандарды анықтау және бақылау жұмысы 2020 жылға қарай аяқталуы тиіс еді. 2019 жылға қарай Жерге жақын барлық астероидтардың саны 19 000-нан асты. Аптасына шамамен 30 жаңа астероид ашылады. Каталина аспан зерттеуі (CSS) – NASA-ның 1998 жылғы АҚШ Конгресінің тапсырмасы бойынша, 2008 жылдың соңына дейін 1 километрден үлкен Жерге жақын барлық нысандардың (NEO) кем дегенде 90 пайызын табу және тізімдеуді жүзеге асыруға қаржыландырылған төрт зерттеудің бірі. CSS 2005-2007 жылдары 1150-ден астам NEO ашты. Осы зерттеу барысында 2007 жылдың 20 қарашасында 2008 жылдың 30 қаңтарында Марсқа соқтығысу мүмкіндігі бар деп есептелген астероид табылды, бірақ келесі апталардағы қосымша бақылаулар NASA-ға соқтығысу қаупін жоққа шығаруға мүмкіндік берді. 2012 жылдың қаңтар айында 2012 BX34 нысанының жақыннан өтуінен кейін Ресей, Германия, АҚШ, Франция, Ұлыбритания және Испания ғалымдары «Жерге жақын нысандардың соқтығысу қаупін азайтуға жаһандық тәсіл» атты мақала жариялады, онда «NEOShield» жобасы талқыланды. 2021 жылдың қарашасында NASA планеталық қорғаныс саласындағы жаңа мақсатты бағдарламаны іске қосты. Бұрын қолданылған көптеген әдістер астероидті толығымен жоюға бағытталған. Алайда, NASA және көптеген ғалымдар бұл әдіс тым сенімсіз деп санды, сондықтан «Қос астероидтің бағытын өзгерту тестісі» (DART) миссиясын қаржылады. Бұл миссияда кішкентай ұшқышсыз ғарыш кемесі астероидке соқтығысып, оны қиратуға немесе Жерден алыстатуға бағытталды. 2022 жылдың қаңтарында NASA қаржылаған Asteroid Terrestrial impact Last Alert System (ATLAS) – Гавайи университетінің (UH) Астрономия институты (IfA) агенттіктің Планеталық қорғаныс үйлестіру кеңсесі (PDCO) үшін басқаратын, астероидтарды анықтаудың ең озық жүйесі, Жерге қауіп төндіруі мүмкін Жерге жақын объектілерді (NEO) іздеу үшін әр 24 сағат сайын бүкіл қараңғы аспанды қарауға қабілетті алғашқы зерттеу болып табылады. Қазіргі уақытта төрт телескоптан тұратын ATLAS, Гавайидегі Халеакала және Мауналоадағы екі телескоптан Оңтүстік Африка мен Чилидегі екі қосымша обсерваторияны қосып, оңтүстік жарты шарға дейін жеткізілді. 2023 жылдың 1 наурызында NASA DART-тың жұмыс істейтінін растады. Ол жоғары жылдамдықпен қозғалатын астероидті сәтті нысанаға алып, соқтығыстырып, оның бағытын өзгертуге қол жеткізді. Бұл деректер диаметрі жарты мильге дейінгі астероидті сәтті жылжытуға болатынын көрсетті.

In their 1964 book, Islands in Space, Dandridge M. Cole and Donald W. Cox noted the dangers of planetoid impacts, both those occurring naturally and those that might be brought about with hostile intent. They argued for cataloging the minor planets and developing the technologies to land on, deflect, or even capture planetoids. In 1967, students in the Aeronautics and Astronautics department at MIT did a design study, "Project Icarus", of a mission to prevent a hypothetical impact on Earth by asteroid 1566 Icarus. It is currently (as of late 2007) estimated that there are approximately 20,000 objects capable of crossing Earth's orbit and large enough (140 meters or larger) to warrant concern. On the average, one of these will collide with Earth every 5,000 years, unless preventive measures are undertaken. It was anticipated that by year 2008, 90% of such objects that are 1 km or more in diameter will have been identified and will be monitored. The further task of identifying and monitoring all such objects of 140m or greater was expected to be complete around 2020. By 2019, the number of discovered near Earth asteroids of all sizes totaled more than 19,000. An average of 30 new discoveries are added each week. The Catalina Sky Survey (CSS) is one of NASA's four funded surveys to carry out a 1998 U. S. Congress mandate to find and catalog by the end of 2008, at least 90 percent of all near Earth objects (NEOs) larger than 1 kilometer across. CSS discovered over 1150 NEOs in years 2005 to 2007. In doing this survey they discovered on November 20, 2007, an asteroid, designated , which initially was estimated to have a chance of hitting Mars on January 30, 2008, but further observations during the following weeks allowed NASA to rule out an impact. NASA estimated a near miss by In January 2012, after a near pass by of object 2012 BX34, a paper entitled "A Global Approach to Near Earth Object Impact Threat Mitigation" was released by researchers from Russia, Germany, the United States, France, Britain, and Spain, which discusses the "NEOShield" project. In November 2021, NASA launched a program with a different goal in terms of planetary defense. Many common methods previously in place were meant to completely destroy the asteroid. However, NASA and many others believed this method was far too unreliable so they funded the Double Asteroid Redirection Test or (DART) mission. This mission launched a small unmanned spacecraft to crash into the asteroid to break it up, or to deflect the rock away from Earth. In January 2022, The NASA funded Asteroid Terrestrial impact Last Alert System (ATLAS)—a state of the art asteroid detection system operated by the University of Hawaii (UH) Institute for Astronomy (IfA) for the agency's Planetary Defense Coordination Office (PDCO)—has reached a new milestone by becoming the first survey capable of searching the entire dark sky every 24 hours for near Earth objects (NEOs) that could pose a future impact hazard to Earth. Now comprising four telescopes, ATLAS has expanded its reach to the southern hemisphere from the two existing northern hemisphere telescopes on Haleakalā and Maunaloa in Hawai'i to include two additional observatories in South Africa and Chile. As of March 1, 2023, we have proof from NASA that DART does indeed work. It was successful in both targeting and making contact with an asteroid moving at high speeds and, was successful in redirecting its course. This data showed that we can successfully move an asteroid with a diameter up to half a mile.

Жалпы әдебиеттер

Луис Альварес және басқалар. 1980 жылы «Science» журналында 65 миллион жыл бұрын болған жапсақ жойылу туралы мақала жарияланды, бұл адамзат тегінің пайда болуы сияқты сүтқоректілердің кең таралуына әкелді, бәрі астероидтың соққысының нәтижесінде болды. Бұл теория сол кезде даулы болғанмен, қазіргі таңда жалпы қабылданған. Кларк Р. Чэпман, Дэниел Д. Дурда және Роберт Э. Голд (2001 жылдың 24 ақпаны). «Соққы қаупі: жүйелік тәсіл» – соққы қаупімен байланысты мемлекеттік саясат мәселелері жөніндегі ақ парақ, boulder.swri.edu сайтында. Дональд В. Кокс және Джеймс Х. Честек. 1996. «Ақырзаман астероиді: біз аман қала аламыз ба?». Нью-Йорк: «Прометей кітаптары». (Атауы сенсациялық болғанына қарамастан, бұл тақырыпты жақсы қарастырады және ғарыш кеңістігін қосымша дамыту мүмкіндіктерін талқылайды.) Иццо, Д., Бурду, А., Уокер, Р. және Онгаро, Ф.; «Жақын ғарыш объектілерінің (ЖҒО) импульстік бұрылуының оңтайлы траекториялары»; IAC 05 C1.5.06, 56-шы Халықаралық астронавтика конгресі, Фукуока, Жапония, (қазан 2005). Кейін «Acta Astronautica», 59-том, 15-нөмір, 294–300 беттер, 2006 жылғы сәуір, esa.int сайтында жарияланды. Апофистің кішкентай кинетикалық соққымен бұрылуы мүмкін екенін дәлелдеген алғашқы ғылыми мақала. Дэвид Моррисон. «Аспан құлап бара ма?», «Skeptical Inquirer» журналы, 1997 жыл. Дэвид Моррисон, Алан В. Харрис, Джефф Саммер, Кларк Р. Чэпман және Андреа Карузи. «Соққы қаупімен күресу», 2002 жылғы техникалық қорытынды. Кунио М. Саянаги. «Астероидті қалай бұруға болады?», «Ars Technica» журналы (2008 жылғы сәуір). Расселл Л. Швайкарт, Эдвард Т. Лу, Пит Хат және Кларк Р. Чэпман; «Астероид буксирі»; «Scientific American» журналы (2003 жылғы қараша). 289-том, 5-нөмір, 54–61 беттер. Фурфаро, Эмили. «NASA-ның DART деректері кинетикалық соққыны планеталық қорғаныс әдісі ретінде растайды», NASA, 28 ақпан 2023 жыл.