Реферат: Метеоритная опасность
рефератпо БЖД
ЕвгенийВасильев, 728 группа.
В середине 50-х годов XX века многиеученые безуспешно пытались выяснить, насколько опасно для человечествавторжение на Землю космических странников – метеоритов? Метеориты остались отэпохи образования Солнечной системы, некоторые прилетают с Луны и даже с Марса.За время только одного своего обращения вокруг Солнца Земля собирает околотысячи тонн космических камней и пыли. Правда, среди этого моря космическогомусора не так уж много метеоритов – каждый год исследователи обнаруживают наповерхности планеты не более двадцати.
31 августа 1991 года в Ноблесвиле(Индиана, США) довольно крупный метеорит упал неподалеку от двух игравших наулице мальчиков, В том же году в Питерборо (Англия) метеорит буквальнопросвистел над ухом человека, работавшего в своем саду. А 9 октября 1992 года«космический гость» весом почти 9 кг приземлился на автомобиль в американскомгороде Пиксилл (штат Нью-Йорк). По счастливой случайности в автомобиле никогоне было. 15 декабря 2001 года странный грохот ночью разбудил обитателей одногоиз домов в австралийском городке Данбоган. На рассвете они увидели луч света,исходивший с потолка через сквозную дырку в крыше. Она была пробита найденнымвскоре внутри дома камнем величиной с вишню, который, судя по всему, былметеоритом из космоса.
В XX в. было зарегистрировано около 100случаев падения метеоритов. В период между августом 1972 г. и мартом 2000 г.спутники раннего предупреждения ВВС США зафиксировали 518 случаев встречиметеоритов с Землей, при которых сила удара составляла 1 килотонну или более втротиловом эквиваленте (это объекты диаметром не менее нескольких метров). Этов среднем 30 случаев в год. Подавляющее большинство этих метеоритов сгорело вверхних слоях атмосферы.
Впрочем, ни одного случая гибели людейот метеоритов до сих пор не известно.
Однако не исключено, что метеоритывсе-таки таят в себе смертельную опасность. Ведь они могут заносить на нашупланету из космоса микроорганизмы, которые окажутся губительными для людей. В50-х годах прошлого века этой проблемой занимались многие ученые. Однако стоилокому-либо из исследователей заявить, что он обнаружил в составе метеорита хотькакой-то признак наличия живой материи, на него тут же обрушивался град язвительнойкритики, Оппоненты начинали обвинять смельчака в том, что во время экспериментабыла нарушена стерильность, и обнаруженные в метеорите бактерии имеют земноепроисхождение.
В 1961 году биохимик Рудольф Карп,работавший в Мичиганском университете, выступил на VII Лондонской конференциипо астрофизике и геофизике и рассказал о невероятных результатах, которые онполучил, изучая состав метеоритов, Для того чтобы избежать обвинений внарушении условий опыта. Карп промывал каждый исследуемый метеорит в двенадцатистерильных растворах, среди которых были растворы различных кислот, перекисьводорода и физиологический раствор. Затем в течение нескольких дней метеоритоблучали ультрафиолетом, после чего помещали в бактерицидную жидкость, откудапереносили в стерильную камеру, где и проводился непосредственно эксперимент. ивот оказалось, что внутри большинства исследованных «космических камней»находятся… внеземные бактерии! Эти микроскопические живые существа имеликольцеобразную форму с неровной поверхностью. Они могли расти и размножаться.Состоящие из белков, углеводов и липоидов, они во многом напоминали земныебактерии, однако клеточное ядро у них отсутствовало, поэтому оставался неяснымспособ их размножения.
Однако выступление Рудольфа Карпа быловстречено шиканьем и насмешками. Огорченный непониманием, исследователь оставилизучение метеоритов и переключился на другие проблемы. 27 июня 1963 года еголаборатория сгорела при загадочных обстоятельствах. Результаты многолетнейработы были утрачены.
Впрочем, бактериологическая метеоритнаяопасность – далеко не единственная среди возможных неприятностей, связанных скосмическими телами.
Труды историков, современныеастрономические наблюдения, геологические данные, информация об эволюциибиосферы Земли, результаты космических исследований планет свидетельствуют офактах существования катастрофических столкновений нашей планеты с крупнымикосмическими телами (астероидами, кометами) в прошлом. Примером тому, чтокосмическая бомбардировка продолжается и в современную эпоху, — Тунгусскаякатастрофа 30 июня 1908 года. В результате падения метеорита выделиласьэнергия, равная взрыву тысяч атомных бомб. Доказано, что, если бы волей случаятраектория Тунгусского метеорита сместилась к западу хоть на несколько угловых секунд,удар пришёлся бы на густонаселённую Европу: города-гиганты, такие, как Лондон иПариж, были бы стёрты с лица Земли… В настоящее время в Солнечной системе, поданным учёных, блуждают около полутора тысяч астероидов размером большекилометра, каждый из которых представляет реальную угрозу для человечества.Время от времени они переходят на орбиты, пересекающиеся с орбитами Земли идругих планет. При этом возникает вероятность их столкновения с планетами.Астероиды и кометы, орбиты которых пересекают орбиту Земли и представляют длянее угрозу, получили название опасных космических объектов (ОКО). Начиная снекоторых минимальных размеров, в зависимости от типа и скорости соударения,разрушения ОКО происходит вблизи поверхности Земли и имеет характер взрыва. Приэтом возможны существенные разрушения на Земле и крупномасштабные пожары.Астероид размером около 60 метров, упав на планету, взорвётся, как водороднаябомба. Столкновение с астероидом километрового диаметра вызовет пожары натерритории около миллиона квадратных километров, а при его падении миллионыкубометров грунта будут выброшены в атмосферу и на много месяцев закроютСолнце. Наступит так называемая ядерная зима, прекратятся процессы фотосинтеза,и всё живое будет гибнуть от отсутствия питания. Если же астероид упадёт вокеан, то образовавшееся цунами разрушит береговую полосу шириной до 1000километров.
Вероятность столкновения, прежде всего,зависит от количества ОКО того или иного размера и типа. Со времени открытияпервого астероида, орбита которого пересекает орбиту Земли, прошло 60 лет. Внастоящее время количество открытых астероидов размером от 10 м до 20 км,которые можно отнести к ОКО, составляет около трехсот и увеличивается нанесколько десятков в год. По оценкам астрономов, общее количество ОКО диаметромболее 1 км, которые могут привести к глобальной катастрофе, составляет от 1200до 2200. Количество ОКО диаметром свыше 100 м составляет 100000.
Хотя вероятность столкновения с ОКО,приводящая к глобальным последствиям, не велика, но, во-первых, такоестолкновение может произойти в следующем году точно так же, как и через миллионлет, а во-вторых, последствия будут сравнимы только с глобальным ядернымконфликтом. В частности, поэтому, несмотря на низкую вероятность столкновения,число жертв от катастрофы столь велико, что в расчете на год сравнимо с числомжертв авиакатастроф, убийств и т.п. По оценкам астронома Дункана Стила,астероиды, достаточно крупные для того чтобы уничтожить половину жителейпланеты, сталкиваются с Землёй раз в 100000 лет.
В мире создан специальный проект«Космическая стража» (Space Shield Foundation). Учёные, занятые в проекте, в том числе российские учёныеиз Снежинского центра, исследуют небесные тела, которые могут так или иначеугрожают Земле. Потенциально опасное тело можно обнаружить за несколькодесятилетий до столкновения и… принять соответствующие меры. К астероидуможно направить ракету с ядерным зарядом; можно установить на нём двигательмалой тяги, который постепенно уведёт астероид от Земли; в конце концов,небольшой астероид можно просто разрезать лазером. Лучшим решением покасчитается запуск ракеты с ядерной боеголовкой навстречу астероиду, которыйвзорвётся, не долетев до него. Суть не в том, чтобы «расстрелять»астероид (это приведёт к ещё большим осложнениям), а чтобы энергией взрываувести его с курса, направленного на столкновение с Землёй. К сожалению, вкосмических масштабах ядерное оружие является слабым даже для таких малых тел,как астероиды и кометы. Общепринятое мнение о его возможностях является сильнопреувеличенным. С помощью ядерного оружия нельзя расколоть Землю, испаритьокеаны (энергией взрыва всего земного ядерного арсенала можно нагреть океаны наодну миллиардную долю градуса). Всем ядерным боезапасом планеты можнораздробить астероид диаметром всего девять километров при взрыве в его центре,если бы это было технически осуществимо.
Тем не менее, мы все-таки не бессильны.Задача предотвращения наиболее реальной угрозы столкновения с астероидамидиаметром сто метров является разрешимой на современном уровне земныхтехнологий.
Одну из возможных систем борьбы с такойвнезапной опасностью предложили специалисты из НПО им. С.А.Лавочкина, в которомпроектируют российские космические корабли. Эта система состоит из трех блоков,первый из которых служит для наблюдения и регистрации крупных объектов,пролетающих рядом с Землей.
В общем-то, эту задачу астрономыдовольно успешно решают. Современные системы наблюдения, в которых телескопоснащен мощной электроникой, так называемой ПЗС-матрицей, позволяют сразувводить оптические данные в компьютер, который и определяет параметрыкосмического тела. Скорее всего, уже в этом десятилетии все мало-мальскиопасные астероиды будут зафиксированы. Тогда останутся значительно менееудобные для наблюдения и значительно более опасные объекты – кометы и их темныехолодные ядра, которые остаются после того, как из кометы под действием Солнцаиспарится все, что может испариться. Поскольку орбиты этих объектов сильноменяются из-за взаимодействия с планетами Солнечной системы, ловить их весьманепросто.
Но главная проблема в наблюдении опасныхдля Земли космических тел в том, что если объект летит на Землю, его траекториявидна очень плохо: он почти не меняет положения на небесной сфере. Поэтомуастрономы сейчас не могут рассчитывать скорость движения такого объекта. А, незная скорости, нельзя рассчитать орбиту и определить, попадет он в Землю илинет. Для решения этой задачи нужно видеть объект одновременно с двух точек. Ещев 1996 году казалось, что можно взять две обсерватории и, соединив ихоптоволоконным кабелем, синхронизировать наблюдения. Сегодня энтузиазмастрономов поубавился, и теперь они рассчитывают только на орбитальныеобсерватории. Если вокруг Земли разместить три орбитальных телескопа на расстояниив 60 млн. километров от планеты, то тогда есть надежда, что внезапнопоявившийся объект удастся обнаружить за месяц до столкновения с ним.
После того, как система оповещениясообщит о возникновении опасности, к космическому телу должен полететь разведчик.Задача разведчика — пролететь мимо опасного астероида или кометы и точнорассчитать параметры его орбиты. Скорее всего, он будет сделан на базекосмического аппарата типа «Фобос», на который установят носительядерных зарядов. Это может быть и спускаемый аппарат типа того, что успешноспускался на Венеру, а может быть и обойма из нескольких пенетраторов –устройств, сбрасываемых с космического корабля, которые вонзаются на несколькометров вглубь космического тела. При взрыве ядерных зарядов это тело либопревратится в плазму, либо сильно изменит свою траекторию.
По оценке ученых, в ближайшие 50 лет ниодин из космических объектов не представляет опасности для Земли. Пока ещеиз-за недостатка данных не исключена вероятность столкновения с двумя объектами:200-метровым, который может проходить вблизи Земли в 2014, 2038, 2044 и 2046гг., и 40-метровым, который приблизится к Земле в 2042 г. Однако, по оценкебританской Рабочей группы по объектам в околоземном пространстве, в первомслучае вероятность столкновения составляет 1 из 2 млн, во втором — 1 из 200000. Вместе с тем специалисты предупреждают, что пока обнаружено лишь околополовины объектов диаметром не менее 1 км (587, по данным NASA на 28 января2002 г.) и гораздо меньшая доля более мелких объектов. Что касается угрозы состороны комет, то сегодня, по расчётам учёных, наибольшую опасность для Землипредставляет комета Свифта — Туттла. Путь этой кометы обязательно пересечётся сорбитой Земли. Правда, до этого неприятного события ещё далеко: кометаприблизится к нашей планете летом 2126 года.
За последние 10 лет было проведено тримеждународные конференции “SpaceProtection of the Earth” – в1994, 1996 и 2000 гг. Учёные всего мира исследуют метеоритную угрозу и методыборьбы с ней.
Литература.
1. Тезисы научной конференции «Космическаязащита Земли» (1-15 сентября 2000 г., г. Евпатория).
2. А. Адеев, «Космическая опасность: мифы иреальность» (еженедельник «ОКНО» Снежинского Информационно-аналитическогоагентства, №39, 28.09.2000)
3. А. Усцелемов, «Защита от небесныхкамней» («Химия и Жизнь», сентябрь 2000)
4. Энциклопедия для детей, т.8 «Астрономия»(изд. Аванта+, Москва, 1997)
5. Ю. Золотов, «Невидимая смерть изкосмоса» (НЛО, №42, 2001)