https://stimul.online/articles/science-and-technology/bresh-v-planetarnoy-zashchite/Брешь в планетарной защите
Наталия Михальченко Науке известно более миллиона астероидов, в том числе 27 тысяч сближающихся с Землей. Но «пришельцы», подобные Челябинскому метеориту, могут появиться в любую минуту — сейчас или через тысячу лет. Астероиды, летящие к Земле со стороны Солнца, не видны с Земли. О том, почему проблема их обнаружения еще не решена, — в материале «Стимула»
26 октября 2021 года рекордсмен среди российских астрономов по числу открытых околоземных астероидов научный сотрудник Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН Леонид Еленин обнаружил неизвестный прежде астероид. Комментируя открытие, Еленин рассказал о его значимости, о разном понимании термина «опасный астероид» учеными и обывателями, о невыученных уроках Челябинского метеорита и о том, как можно заблаговременно обнаруживать подобные объекты.
Будничное открытие
Астероид, получивший обозначение 2021 UL17, попал в поле зрения Леонида Еленина во время работы в рамках программы по наблюдению за космическим рентгеновским телескопом «Спектр-РГ» 26 октября 2021 года. «Астероид открыт на кадрах, полученных для международной кампании баллистической поддержки космической миссии “Спектр-РГ”. Я измерял координаты самого космического аппарата. Но по старой привычке всегда проверяю кадры на наличие чего-то новенького», — рассказал астроном. Соавтором по открытию астероида стал грузинский астроном-наблюдатель Рагули Инасаридзе, работавший на 70-cантиметровым менисковым телескопом Максутова—Иоаннисиани в Абастуманской астрофизической обсерватории. Курортный поселок Абастумани расположен на юге Грузии, на склоне Месхетского хребта на высоте 1250‒1450 метров над уровнем моря, в 78 километрах от железнодорожной станции Боржоми. Обсерватория здесь работает с 1932 года.
Открытие независимо подтвердили словацкие коллеги из обсерватории Kysuce.
2021 UL17 — это околоземной астероид размером 60‒90 метров в диаметре. Его орбита сближается с орбитой Земли на дистанцию в 0,14 астрономической единицы. «Открытый нами околоземной астероид не представляет никакой опасности для Земли. Вероятность столкновения — 0,0 процента. Он намного более тесно сближается с Марсом, чем с нашей планетой», — сообщил Леонид Еленин.
Радость открытия для него неразрывно соединена с грустью. «Это мой четырнадцатый околоземной астероид», — говорит Леонид Еленин. На его личном счету около 40% всех околоземных астероидов когда-либо открытых в России и в СССР. А грустит рекордсмен оттого, что американские профессиональные обзорные телескопы открывают такое количество новых околоземных астероидов за пару ночей: «К открытию астероида 2021 UL17 я отношусь буднично. Потому что в мировой астрономии, занимающейся контролем околоземных объектов, это вообще ничто. Мы открыли один объект из 27 тысяч. Причем не какой-то уникальный, имеющий высокую вероятность столкновения с Землей. Нет! Абсолютно средненький, обычный объект, каких тысячи. Вклад этого открытия в общую популяцию открытых объектов ничтожен».
Наш собеседник указал на огромную разницу между научным термином «потенциально опасные астероиды» и астероидами, опасными в «бытовом» смысле. Научный термин распространяется на все астероиды диаметром более 100‒140 метров и орбитой, которая сближается с орбитой Земли на расстоянии пять сотых астрономической единицы (астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца). Но пять сотых астрономической единицы — это 7,5 млн километров. Таким объектам уделяется пристальное внимание, их орбиты отслеживаются. Но чтобы потенциальная опасность перешла в бытовую плоскость и грозила реальным столкновением, могут пройти тысячелетия.
«Объектов, представляющих реальную угрозу столкновения, на сегодняшний момент не обнаружено. Был “популярен” потенциально опасный объект — астероид Апофис, ему посвящалось много внимания, но сейчас мы уже точно знаем, что Апофис пролетит мимо Земли и в 2029 году, и в 2036-м. Мы можем отслеживать движение подавляющего большинства объектов размером более километра, но вот небесные тела, прилетающие со стороны Солнца, пусть и не очень большие, как Челябинский метеороид, мы отследить не в состоянии. И именно они представляют наибольшую опасность, поскольку их больше, чем крупных тел, и появляются они неожиданно. Наш же астероид примечателен только тем, что его открыли не американцы. Для обсерваторий бывшего СССР это событие. Печально, что такое открытие — это событие для наших обсерваторий», — говорит астроном.
Главный вклад в открытие околоземных астероидов, по его оценкам, «безусловно, у США». Это единственная страна мира, которая имеет собственную государственную программу «Космическая стража» (Spacwatch) для отслеживания астероидов. Программа запущена в 1998 году. Для работы по этой программе выделены телескопы, они модернизируются, вводятся в строй новые. «В результате 97‒98 процентов открытий околоземных астероидов и комет получают американцы, — констатирует наш собеседник. — Что-то делают европейцы. В их программах больше теории, чем практики. Они рассчитывают сближения, уточняют орбиты. Российские астрономы тоже занимаются теоретической составляющей, к примеру Институт прикладной астрономии РАН, Институт астрономии РАН, Томский университет. Свой обзорный проект, пусть и не такой масштабный, есть у китайских коллег». Леонид Еленин акцентирует внимание на том, что только теории либо только практики недостаточно: «Нужен не только большой телескоп с подходящим полем зрения, нужно еще понимание, как наблюдать, что наблюдать, где наблюдать, чем обрабатывать. Это целый путь, и американцы его прошли». Всем остальным же не хватает системности.
Опыт остался невостребованным
У России был проект по обнаружению астероидов, осуществленный Институтом прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН. В 2010‒2018 годах два 40-сантиметровых робота-телескопа работали в Австралии и в США. И именно на этих телескопах Леонид Еленин сделал большую часть своих открытий.
«Главная цель этого проекта была в отработке концепции таких наблюдений: как наблюдать, как обрабатывать эти наблюдения, — комментирует Леонид Еленин. — Система работала как прототип, в маленьком масштабе, но, в принципе, этот опыт можно было бы масштабировать. Телескопы управлялись Институтом прикладной математики имени Келдыша, где я работаю. Это были удаленные телескопы: один у нас стоял в США, другой — в Австралии. Они были разнесены как по долготам, так и по широтам. Один — в Северном полушарии, другой — в Южном. И они могли практически круглосуточно находить объекты. Один находил новый астероид, и когда наступало утро, второй подхватывал ведение объекта». По словам Леонида Еленина, за время работы системы из двух телескопов открыто более полутора тысяч объектов. Для российской астрономии это, по его оценке, большое событие, а для мировой — капля в море.
Российские 40-сантиметровые телескопы по стоимости соответствовали крышке главного зеркала инструментов, на которых работают американцы. А это телескопы диаметром 160, 180 сантиметров. «С чем могли, с тем мы и работали», — констатирует наш собеседник.
Но и эти довольно скромные инструменты выведены из эксплуатации по финансовым соображениям. Один не на что было чинить, на финансирование второго не было средств.
«Оба телескопа выведены из эксплуатации. Финансирование было прекращено. Телескоп в Австралии был выведен из эксплуатации из-за технических проблем, которые не удалось решить: надо было вкладывать большие по меркам скромного проекта деньги. А телескоп в Америке был закрыт 31 декабря 2018 года, потому что содержание удаленного телескопа и его техническое обслуживание требовало больших средств. Все упирается в финансирование. В итоге получилось, что, хотя у нас были маленькие телескопы и на их примере мы могли этот опыт масштабировать, к сожалению, он остался невостребованным. В текущих программах создания каких-то телескопов для наблюдения и поиска околоземных объектов не предусмотрено», — говорит Леонид Еленин.
Новая попытка
Спустя три года после закрытия программы наблюдений на 40-сантиметровых роботах-телескопах в Австралии и в США Институт прикладной математики готовится к запуску нового телескопа, тоже 40-сантиметрового, но уже на территории России, в Горном Алтае.
«Это телескоп с уникальной оптической схемой, очень сложной, — говорит Леонид Еленин. — Я не буду вдаваться в детали, скажу лишь что это очень светосильный телескоп. Такие даже американцы не делают, потому что очень сложно не только его рассчитать и произвести, но и юстировать потом (юстировка — это приведение механизма в рабочее состояние, в данном случае — тонкая настройка оптических элементов телескопа для получения максимально возможного качества изображения — “Стимул”), чтобы можно было получить качественную картинку. Когда иностранные коллеги смотрят на наши оптические системы, они удивляются, что такое можно создать. Но мы создаем сложные вещи не от хорошей жизни, а потому что по-другому невозможно. Американцы используют умеренную светосилу телескопов и ставят на них огромные детекторы, получая большие поля зрения, которые необходимы для поисковой задачи. У нас нет возможности ставить такие большие детекторы, потому что это просто какие-то космические деньги, поэтому нам приходится улучшать до предела и экстремально усложнять оптическую схему, чтобы достичь нужных полей».
Ожидалось, что телескоп начнет наблюдения летом, но процесс пуско-наладочных работ затянулся. «Настройка таких систем очень сложна. Но оптики работают, и я надеюсь, что мы все проблемы устраним. Телескоп “Хаббл”, когда его запустили, тоже оказался технически непригодным, и его уже ремонтировали на орбите. Справились. И мы тоже справимся», — уверен Леонид Еленин.
Леонид Еленин рекордсмен на постсоветском пространстве по открытию астероидов и комет, научный сотрудник Института прикладной математики им. М.В.КелдышаАстроном-наблюдатель Рагули Инасаридзе в Абастуманской астрофизической обсерватории Леонид Еленин в Тянь-Шаньской обсерватории Площадка в Австралии, где работал телескоп Института прикладной математики РАН
