Смекни!
smekni.com

Движение астероидов (стр. 3 из 3)

Как оказалось, после посадки в баках еще осталось топливо, и первые сутки центр управления рассматривал возможность взлета зонда с Эроса, однако эта идея была отвергнута. К сожалению, время миссии ограничено по финансовым соображениям. В конце февраля Shoemaker был отключен от сети радиотелескопов Deep Space Network. Бюджет проекта не предусматривал столь затяжных маневров, предполагалось, что зонд, завершив изучение астероида, погибнет, столкнувшись с ним. Кроме того, изначально планировалось достичь Эроса в 1998 году, но ошибка в программном обеспечении заставила отложить сближение с астероидом

Так или иначе, длившаяся пять лет экспедиция NEAR Shoemaker во многом стала событием историческим. Эрос - лишь четвертое небесное тело (и первый астероид), на которое удалось совершить посадку космическому аппарату. К сожалению, зонд не сможет доставить на Землю образцы вещества Эроса (предполагается, что изучение пород, составляющих астероиды, поможет решить многие загадки раннего этапа эволюции солнечной системы). Так что, по-видимому, первой астероидной экспедицией с возвращаемым модулем станет японский проект MUSES-C - запуск исследовательского зонда намечен на декабрь 2002 года, а посадка на астероид 1998 SF36 в сентябре 2005-го

Пояс астероидов

Орбиты большинства пронумерованных малых планет (98%) расположены между орбитами Марса и Юпитера. Их средние расстояния от Солнца составляют от 2,2 до 3,6 а. е. Они образуют так называемый главный пояс астероидов. Все малые планеты, как и большие, движутся в прямом направлении. Периоды их обращения вокруг Солнца составляют в зависимости от расстояния от трёх до девяти лет. Нетрудно сосчитать, что линейная скорость приблизительно равна 20 км/с.

Орбиты многих малых планет заметно вытянуты. Эксцентриситеты редко превышают 0,4, но, например, у астероида 2212 Гефест он равен 0,8. Большинство орбит располагается близко к плоскости эклиптики, т. е. к плоскости орбиты Земли. Наклоны обычно составляют несколько градусов, однако бывают и исключения. Так, орбита Цереры имеет наклон 35°, известны и большие наклонения.

Если на макете Солнечной системы орбиты астероидов изобразить проволочными кольцами, то получится рыхлый ажурный тор хаотически переплетённых в пространстве эллипсов. В этом хаосе, однако, была подмечена интересная закономерность: отсутствуют астероиды с большими полуосями орбит, равными 3,3; 2,1 а. е., и некоторыми другими. На диаграмме, где показано количество астероидов в зависимости от радиуса орбиты, видны отчётливые пробелы. Их назвали люками Кирквуда по имени обнаружившего этот эффект американского учёного. Оказывается, что в этих местах периоды обращения астероидов становятся соизмеримыми с периодом обращения самой большой и массивной планеты - Юпитера. За счёт гравитационных сил возникает резонанс. Орбита астероида раскачивается слабым, но многократным гравитационным воздействием Юпитера. В результате астероид покидает эту область пространства.

Астероиды на орбите Юпитера

Основное количество астероидов сосредоточено в главном поясе, но имеются важные исключения. Задолго до открытия первого астероида французский математик Жозеф Луи Лагранж изучал так называемую задачу трёх тел, т. е. исследовал, как движутся три тела под действием сил тяготения. Задача очень сложна и в общем виде не решена до сих пор. Однако Лагранжу удалось найти, что в системе трёх гравитируюших тел (Солнце - планета - малое тело) существуют пять точек, где движение малого тела оказывается устойчивым. Две из этих точек находятся на орбите планеты, образуя с ней и Солнцем равносторонние треугольники.

Спустя много лет, уже в XX в., теоретические построения воплотились в реальность. Вблизи лагранжевых точек на орбите Юпитера было открыто около двух десятков астероидов, которым дали имена героев Троянской войны. Астероиды-"греки" (Ахилл, Аякс, Одиссей и др.) опережают Юпитер на 60°, "трояны" (Приам, Эней, Троил и др.) следуют на таком же расстоянии сзади. Согласно оценкам, число астероидов около точек Лагранжа может достигать нескольких сот.

Астероиды за орбитой Юпитера

Долгое время не было известно астероидов, орбиты которых целиком лежали бы за пределами орбиты Юпитера. Но в 1977 г. удалось обнаружить такую малую планету - это 2060 Хирон. Наблюдения показали, что его перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты) лежит внутри орбиты Сатурна, а афелий (точка наибольшего удаления) - почти у самой орбиты Урана, на далёких, холодных и тёмных окраинах планетной системы. Расстояние Хирона в перигелии 8,51 а. е., а в афелии - 18,9 а. е.

Были обнаружены и более дальние астероиды. Предполагается, что они образуют второй, внешний пояс астероидов (пояс Койпера).

Будем жить, дорогие земляне!

Представим себе на минуту, что действительно опасный астероид только что обнаружен. Как сообщить миру о грозящей ему беде? Ведь порой именно своевременное оповещение играет спасительную роль в чрезвычайной ситуации. Услышав сигнал тревоги, многие смогут спастись. Ну, а если произошла ошибка в расчетах, что тогда? Возникнет лишь ненужная паника, как известно, способная натворить немало бед. Кроме этого возможна и еще одна угроза. Если ошибка повторится и зловещий прогноз не сбудется несколько раз, то доверие к нему притупится и тогда, когда беда действительно придет, в ее реальное приближение просто никто не поверит. Как же всего этого избежать?

Проработка подобного вопроса велась уже давно, но реальное решение было принято лишь совсем недавно, в июне 1999 года. Именно тогда в итальянском городе Турине состоялась рабочая конференция Международного астрономического союза. На ней было объявлено о решении, использовать для оценки угрозы с неба специальную шкалу, аналогичную известной шкале Рихтера, успешно применяемой во всем мире для оценки.

Идея шкалы астероидной опасности, теперь получившей название Туринской, принадлежит профессору планетной астрономии Массачусетского технологического института Ричарду Бинзелу. Однако путь ее к признанию был весьма непрост. Все началось еще в 1993 году, когда в научных, а особенно, околонаучных кругах, велась дискуссия о, якобы предсказанном в будущем столкновении с Землей кометы Свифта-Туттля. Конечно же, при более строгом расчете ее орбиты, ОПАСНОСТЬ ОКАЗАЛАСЬ НАДУМАННОЙ, но просочившиеся в прессу сообщения все же успели добавить паники среди населения.

Во избежание дальнейших кривотолков и дутых сенсаций, профессор Бинзел создал ШКАЛУ АСТЕРОИДНОЙ ОПАСНОСТИ. Обсудит ее летом 1999 года в г. Турине, где проходила конференция по астероидной опасности, МАС официально принял этот документ.

ТУРИНСКАЯ ШКАЛА АСТЕРОИДНОЙ ОПАСНОСТИ

0 Вероятность столкновения равна нулю или ниже вероятности столкновения Земли с неизвестным небесным телом того же размера в течение нескольких десятилетий. Эту же оценку получают небольшие небесные тела, которые даже в случае столкновения не смогут достичь поверхности вследствие разрушения в атмосфере Земли.

1 Вероятность столкновения чрезвычайно низка или равна вероятности столкновения Земли с неизвестным небесным телом того же размера в течение нескольких десятилетий.

2 Небесное тело совершит сближение с Землей, однако столкновение при этом маловероятно.

3 Тесное сближение с Землей с вероятностью столкновения 1% и более. В случае столкновения возможны локальные разрушения.

4 Тесное сближение с Землей с вероятностью столкновения 1% и более. В случае столкновения возможны региональные разрушения.

5 Тесное сближение с Землей с серьезной вероятностью столкновения, которое может вызвать региональные " разрушения.

6 Тесное сближение с Землей с серьезной вероятностью столкновения, которое может вызвать глобальную катастрофу.

7 Тесное сближение с Землей с очень высокой вероятностью столкновения, которое может вызвать глобальную катастрофу.

8 Столкновение, способное вызвать местные разрушения (подобные события происходят раз в 1000 лет)

9 Столкновение, способное вызвать глобальные разрушения (подобные события происходят раз в 1000-100000 лет)

10 Столкновение, способное вызвать глобальную катастрофу (подобные события происходят раз в 100000 лет и более).

Оценив нашумевшие астероиды 1997 XF11 и 1997AN10 согласно этой шкалы, можно сделать вывод, что по Туринской шкале они набирают 1 балл, и то, до момента уточнения их орбит. А после уточнения опасность их снижается до 0 баллов. Остается добавить, что на сегодняшний момент науке неизвестно ни одного астероида, который по Туринской шкале имел бы оценку свыше 0 баллов.

Однако, если быть до конца справедливым, стоит отметить, что на данный момент обнаружено около 20% потенциально опасных астероидов. Но, тем не менее, оценивая ближайшее будущее, можно сказать, что астероидов выше 0 баллов по Туринской шкале не ожидается.