Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра - Коллектив авторов

Авторский коллектив

Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра

Предисловие

В кругу наук астрономия занимает особое место. С одной стороны – это точная наука, в которой, по представлениям неспециалистов, исследования проводятся с высочайшей «астрономической» точностью. (Это, конечно, не всегда так. Например, в астрофизике и особенно в космологии серьезным достижением может иногда считаться оценка некоторого важного исследуемого фактора с точностью до порядка величины!) С другой стороны, астрономия – наука, имеющая ярко выраженный мировоззренческий характер. Список извечных проблем, уже сама постановка которых отличает вид homo sapiens от всего остального живого мира, включает вопросы, ответы на которые призвана дать (хотя бы частично) именно астрономия. Этот список включает представления, которые легли в основу множества религий и философий, и стали неисчерпаемым источником творческих идей для людей искусства и науки: происхождение и пути развития окружающего нас Большого Мира (т. е. Вселенной), происхождение жизни, множественность обитаемых миров, судьба нашей цивилизации и др. Астрономы, как и любые ученые, занимающиеся фундаментальной наукой, должны, конечно, прежде всего добывать новые знания о Вселенной, но на них лежит также обязанность перед обществом нести эти знания людям, причем в доступной форме. Природа, в том числе и природа человеческая, «не терпит пустоты», и если астрономы и другие ученые уклонятся от их долга постоянно бороться за высокий уровень человеческой культуры, шарлатанство обязательно заполнит этот вакуум. Поэтому даже в наш век узкой специализации, неизбежной при столь гигантском объеме накопленных и получаемых знаний, профессиональный ученый (астрономов это касается в первую очередь) не должен замыкаться в узком круге своих исследований, но обязан быть достаточно подготовленным по широкому кругу этих самых извечных проблем. Проблема астероидно-кометной опасности (АКО) из их числа.

В настоящее время тема АКО стала «модной» не только в Голливуде. Многие средства массовой информации заполнены материалами о близкой всемирной катастрофе из-за падения кометы или астероида (при этом часто ссылаются на сведения, якобы получаемые от астрономов). В мире науки внимание к проблеме АКО еще более заметно. На рубеже XX и XXI веков началась серьезная переоценка возможности столкновения Земли с малыми телами Солнечной системы. Эта проблема, которая долгое время была предметом изучения узкого круга специалистов, осознается в наши дни гораздо более широко (включая правительства ряда стран и ООН) как комплексная глобальная проблема, стоящая перед человечеством. (Под глобальными проблемами человечества сегодня понимают всеобщие, имеющие планетарный масштаб угрозы и противоречия в жизни общества, в том числе существовавшие частично или в неявном виде и ранее, и проявившиеся на современном этапе развития земной цивилизации в ходе процессов деятельности людей, а также в результате получения человечеством новых знаний [Шойгу и др., 1997].) Глобальных проблем, стоящих перед человечеством, много, и проблема АКО, несомненно, входит в их число.

Причина такой переоценки состоит в том, что на рубеже веков накопилась некоторая критическая масса фундаментальных знаний о населенности Солнечной системы малыми телами, о динамической и физической эволюции этого населения. Прорыв в этой области фундаментальных знаний происходит благодаря появлению новых наблюдательных технологий, проведению специальных программ наблюдений, осуществлению космических проектов по исследованиям малых тел Солнечной системы. Задачей фундаментальной науки здесь является получение новых знаний по проблеме АКО. Новые знания – это не только данные, получаемые в результате работ по обнаружению и выявлению свойств огромного числа декаметровых и гектометровых объектов в околоземном пространстве. Это и такие фундаментальные аспекты, как выявление причин возникновения резервуара тел с орбитами, сближающимися с орбитой Земли, и источников его постоянного пополнения, это и имеющая вполне практический интерес методика получения обоснованных оценок степени угрозы в каждом конкретном случае и т. д.

Отличия катастроф, обусловленных столкновениями малых тел с Землей, от других природных катастроф состоят в том, что, во-первых, не существует верхнего предела энергии, привносимой сталкивающимся с Землей телом. В принципе, под угрозой находится само существование жизни на Земле. Во-вторых, в отличие от многих природных катастроф, падение на Землю космического тела можно заранее предсказать и при наличии соответствующих технологий предупредить.

По теме АКО проводятся специальные конференции (по большей части международные), опубликованы тысячи научных статей и довольно много книг. В отечественной литературе можно отметить лишь несколько книг. Первая книга по теме – «Астероидно-кометная опасность», СПб.: ИТА РАН, ред. А. Г. Сокольский, 1996. Отличная популярная книга – «Угроза с неба: рок или случайность?» (М.: Космоинформ, ред. А. А. Боярчук, А. М. Микиша,

М. А. Смирнов) была опубликована в 1999 г. Увы, обе книги уже во многом устарели. Для углубленного изучения одной из важных составляющих проблемы АКО – взаимодействия космических тел с Землей при столкновениях – рекомендуем сравнительно недавно изданную и весьма удачную монографию «Катастрофические воздействия космических тел», М.: ИКЦ «Академкнига», ред. В. В. Адушкин, И. В. Немчинов, 2005.

Предлагаемая широкому кругу читателей монография «Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра» является первым изданием по проблеме АКО, в котором проблема рассматривается комплексно.

Мы (редакторы) специально старались выдержать стиль этой книги одновременно и как научного издания (приведены необходимые формулы, многочисленные ссылки и т. д.), и как достаточно популярной книги, т. е. с постоянным вниманием к более массовому читателю, поскольку цель этой книги – дать каждому астроному, физику или просто любителю науки представление о состоянии этой проблемы. Для экспресс-знакомства с проблемой АКО можно рекомендовать главу 1, имеющую вводный по назначению и наиболее доступный по форме характер. Она дает в сжатой форме общую картину, отсылая за деталями к соответствующим главам.

Авторы монографии – известные эксперты по различным направлениям комплексной проблемы АКО. Многие из них – члены Экспертной рабочей группы по проблеме астероидно-кометной опасности при Совете РАН по космосу. При подготовке книги были также использованы материалы, полученные в процессе научно-исследовательской работы «Эгида» (2006–2008 гг.), поддержанной Российским космическим агентством.

Полный список авторов с указанием разделов, в написании которых они принимали участие, приведен ниже.

Глава 1. Авторы: Б. М. Шустов, Л. В. Рыхлова.

Глава 2. Авторы: Л. В. Рыхлова, Б. М. Шустов, Е. С. Баканас; раздел. 2.2 написан при участии Г. В. Печерниковой, Д. О. Глазачева, А. В. Витязева.

Глава 3. Авторы: В. А. Шор, Ю. А. Чернетенко, О. М. Кочетова.

Глава 4. Авторы: Ю. Д. Медведев, Ю. А. Чернетенко; В. В. Емельяненко (разделы 4.4, 4.5), С. А. Нароенков (раздел 4.6).

Глава 5. Авторы: Н. В. Куликова, С. И. Барабанов (разделы 5.3.1, 5.3.2).

Глава 6. Автор раздела 6.1 – С. И. Барабанов, 6.2 – В. Г. Дегтярь, В. А. Волков, 6.3 – Б. М. Шустов, С. И. Барабанов, 6.4 – В. А. Волков, В. Г. Дегтярь, 6.5 – С. А. Нароенков.

Глава 7. Авторы: В. А. Шор, О. М. Кочетова, Л. Л. Соколов (раздел 7.7), Ю. А. Чернетенко (раздел 7.8).

Глава 8. Авторы: Н. А. Артемьева, О. П. Попова, И. В. Немчинов, В. В. Шу-валов, В. В. Светцов.

Глава 9. Автор раздела 9.1 – Б. А. Иванов, 9.2 – В. В. Светцов, 9.3, 9.4 – В. А. Шор, Ю. А. Чернетенко, О. М. Кочетова.

Глава 10. Авторы: В. Г. Поль, В. А. Волков, В. Г. Дегтярь, А. В. Симонов.

Глава 11. Авторы: Б. М. Шустов, Р. М. Тимербаев, Л. В. Рыхлова.

Приложения к книге подготовлены Е. С. Баканас. Рисунки во всех главах приводятся с указанием ссылки на источник. В случае отсутствия указания авторами рисунков являются авторы данных разделов. Е. С. Баканас также внесла большой вклад в подготовку компьютерного варианта книги.

В книге приводится много ссылок на различные сайты по состоянию на начало 2010 г. Авторы надеются, что в случае изменения адресов сайтов читатели смогут найти интересующие их материалы на сайтах учреждений, названия которых присутствуют в приведенных ссылках.

Редакторы и авторы книги благодарны РФФИ за поддержку издания этой книги (грант РФФИ 09-02-07026 и 09-02-02006).

Б. М. Шустов, Л. В. Рыхлова, Институт астрономии РАН, 2009 г.

Глава 1

Что такое астероидно-кометная опасность?

1.1. Понятие астероидно-кометной опасности (АКО)

Несчастная планетаПопала в дождь из падающих звездС диаметром от мили до полметра.

Современный мир подвержен многим опасностям природного и техногенного характера. Среди них – угроза падения небесных тел, точнее малых тел Солнечной системы, на Землю. Эти тела принято подразделять, в зависимости от размера и свойств, на межпланетную пыль, метеороиды, астероиды и кометы. Главный параметр, по которому проводится классификация, – размер тела. Характерные размеры для тел различных классов приведены на рис. 1.1 (см. вклейку).