Комитет рекомендовал Толену искать астероиды в "оппозиционной области" неба (область напротив Солнца), где, согласно моделям, должно находиться большинство астероидов.

Однако у Толена были другие идеи. "Это казалось замкнутым кругом, - сказал он. - Мы ищем там, где всегда искали". Что, если поискать астероиды, чьи орбиты лежат между Землей и Солнцем? Если такой объект станет опасным, "мы никогда не увидим его приближения, потому что он всегда будет на дневной стороне неба".

После долгих лет борьбы за финансирование, в 2004 году Толен наконец получил возможность провести свое исследование с помощью телескопа Subaru на вершине гавайской горы Мауна-Кеа. В последний вечер работы с телескопом он и его коллега заметили что-то быстро движущееся, что обычно является признаком околоземного объекта. Они немедленно вылетели в Аризону, где продолжили наблюдения на Китт-Пик. Но вместо того, чтобы увидеть объект в верхнем левом квадранте экрана, они обнаружили его в нижнем правом. Дальнейшие наблюдения подтвердили их подозрения: это был тот же объект, который они видели на Гавайях. Они отправили данные в Центр малых планет, который назвал астероид "2004 MN4".

Астероиды, в основном скалистые тела, являются остатками формирования нашей Солнечной системы. В настоящее время их насчитывается более 1,3 миллиона. Здесь названы некоторые из наиболее заметных из них, например Веста, одна из крупнейших - 329 миль в диаметре. Это изображение взято из визуализации НАСА, которая отслеживает астероиды в режиме реального времени

По мере поступления новых данных становилось ясно, что в 2029 году астероид пройдет очень близко от Земли, настолько близко, что может столкнуться с ней. Астероид переименовали в "Апофис" (греческое имя злого египетского божества). Его ширина составляла около 400 метров, больше, чем объект, который вошел в российское небо в 1908 году, вызвав взрыв мощностью 550 килотонн и уничтожив 2000 квадратных километров сибирской тайги. Если бы Апофис столкнулся с Землей, сила взрыва могла бы составить 1000 мегатонн в тротиловом эквиваленте, что равносильно одновременному взрыву множества ядерных бомб.

Апофис, по прогнозам, имел шанс столкновения с планетой 1 к 62 и достиг 4-го уровня по Туринской шкале (система оценки риска, создаваемого астероидами для Земли). Этот уровень указывает на "опасное сближение, требующее внимания астрономов". Астрономы по всему миру начали расчеты, а The New York Times задавалась вопросом, "заслуживает ли Апофис быть добавленным в наш список опасений о конце света". Однако вскоре угроза начала уменьшаться, поскольку дальнейшие расчеты показали, что его траектория - всего лишь "опасное сближение".

Апофис был понижен до нулевого уровня и стал просто одним из множества камней, вращающихся вокруг Солнца. Но в пятницу, 13 апреля 2029 года, Апофис пройдет в пределах 31860 километров от Земли - это ближе, чем спутники кабельного телевидения. Это самый большой и близкий астероид, о котором мы знаем заранее, который будет виден невооруженным глазом. Толен сказал, что, хотя нынешняя траектория Апофиса не вызывает опасений, его конечный курс навсегда остается неопределенным из-за колебаний солнечного света, которые слегка подталкивают астероид, и других непредсказуемых гравитационных явлений.

Это означает, что астероид будет постоянно находиться в поле зрения следующих поколений астрономов. "Может ли приливное притяжение Земли изменить форму астероида? Может ли оно изменить состояние вращения астероида?" - спрашивает Толен. "Я займу выжидательную позицию".

Поиск в небесной свалке:

История Апофиса – это типичная ситуация для современных исследований околоземных объектов. Астероид обнаруживается (новый или старый, появившийся в новом месте). Его траектория, проходящая слишком близко к Земле, получает тревожную оценку по шкале, понятной немногим. СМИ реагируют громкими заголовками и кадрами из фильмов-катастроф. Постепенно ученые выясняют, что риск невелик. Мир, как и все объекты, плавающие в космосе, продолжает двигаться дальше.

Но отслеживание астероидов – это скорее игра в уменьшение неопределенности, чем в абсолютную уверенность. Апофис в этот раз оказался ложной тревогой, но, возможно, в следующий раз цифры сложатся иначе. Лично мне, человеку, которому снилось столкновение астероида с Землей, эта игра кажется захватывающей.

Планетарная оборона: от хобби до национальной безопасности:

В 2023 году я решил встретиться с людьми, которые большую часть своего времени посвящают проблеме, которая кажется не самой важной. И это действительно так – пока не станет иначе. Сколько еще угроз в современном мире, созданных человеком или природой, можно назвать событиями, способными привести к вымиранию? После многих лет обсуждений и разработок ученые находят способ противостоять этой угрозе. Я не знал, было ли это научно-фантастической военной игрой или обнадеживающим признаком того, что мир, столкнувшись с этой и другими угрозами, может объединить свои усилия, чтобы спасти себя.

По данным NASA, в нашей Солнечной системе известно 1 351 594 астероида. Это число, указанное на веб-странице агентства, медленно, но регулярно увеличивается. Большая часть этих "каменистых, безвоздушных остатков" сосредоточена в "главном поясе астероидов" - торообразном скоплении между Марсом и Юпитером.

Около 30 000 астероидов классифицируются как "околоземные объекты", что означает, что их траектория проходит в пределах 0,03 астрономических единиц (около 4,8 миллиона километров) от Земли. Большинство этих астероидов пролетают мимо без последствий, но за последние 100 лет произошло два атмосферных взрыва, вызванных метеоритами, которые, если бы география и плотность населения были немного другими, могли бы разрушить целые города и убить сотни тысяч людей. И есть еще те космические камни, которые слишком малы, чтобы их считать. Около 100 таких объектов размером с ладонь каждый день выживают после огненного спуска и падают на Землю.

И все же, совсем недавно угроза астероидов почти не интересовала NASA. В 1980 году организация знала только о 51 околоземном астероиде. Обнаружение и защита от астероидов, возможно, никогда бы не сдвинулись с места, если бы не несколько ученых и других специалистов в аэрокосмической отрасли, одержимых космическим мусором. Однажды, если случится катастрофа, и нам удастся ее предотвратить, мы сможем проследить спасение мира до этих энтузиастов.

В том же году Линдли Джонсон получил степень по астрономии в Канзасском университете. Сегодня Джонсон возглавляет Управление по координации планетарной обороны NASA. На нем был синий свитер с вышитой эмблемой: фигура, стоящая на вершине башни замка и смотрящая в ночное небо через телескоп. Ниже были слова Hic Sevare Diem: "Здесь, чтобы спасти день". Эмблему разработал Майкл Окуда, давний дизайнер Star Trek.

После колледжа Джонсон поступил на службу в ВВС, где работал над системами космического наблюдения. В начале 1990-х годов к нему обратился Том Герельс, астроном из Аризонского университета, с предложением использовать новые технологии цифровой обработки изображений для поиска астероидов. Разговоры с Герельсом и другими охотниками за астероидами, такими как астрономы Джин и Кэролайн Шумейкер, еще больше разожгли его интерес к отслеживанию астероидов. "Это действительно вопрос национальной безопасности, - вспоминал он. - Столкновение с астероидом может стать плохим днем не только для конкретной страны, но и для всего мира".

Вскоре после этого ВВС захотели заказать исследование новых возможностей, которые им понадобятся к 2020 году. Джонсон вызвался написать о необходимости подготовки к угрозе со стороны астероида. Сотрудники ВВС были озадачены. Но Джонсон настоял и написал "Подготовка к планетарной обороне". "Мне чуть не отказали в разрешении написать эту статью, - сказал он. - Мои коллеги считали, что это слишком абстрактно".

Осознание угрозы:

В июле 1994 года произошло событие, которое стало поворотным моментом для зарождающегося движения: комета Шумейкера-Леви 9 столкнулась с Юпитером. Это было первое наблюдение столкновения космического объекта с планетой в прямом эфире. Один из обломков кометы ("Фрагмент G") оставил кратер размером с Землю. Идея масштабного столкновения из космоса внезапно перестала казаться чем-то из археологических летописей. "Угроза Земле - это больше не шутка", - заявила The New York Times.

Позже в том же году Конгресс поручил NASA искать и отслеживать околоземные объекты размером более 1 километра. В 1998 году задача была расширена: NASA должно было создать программу "для обнаружения, отслеживания, каталогизации и определения характеристик" по крайней мере 90 процентов околоземных объектов размером более 140 метров к 2020 году. Джонсон помогал руководить поиском. Но к моменту истечения срока агентство обнаружило лишь часть астероидов, существование которых предполагалось моделями. "Мы выполнили только 42 процента работы после 25 лет поисков, - сказал Джонсон. - При нынешних темпах завершение каталога займет еще 30-40 лет".

Как найти астероид в космосе:

Астероид в переводе с греческого означает "звездоподобный", именно так они выглядят на большом расстоянии. Найти их - это как детская игра "найди отличия". Вы делаете несколько снимков одного и того же участка неба и "ищете то, что сдвинулось", - сказал Ричард Бинцел, профессор астрономии в Массачусетском технологическом институте. По этому размытому следу света, объяснил он, вы пытаетесь определить "элементы орбиты" астероида - набор из шести координат, который показывает не только то, куда он движется, но и, "связывая" эти координаты с предыдущими исследованиями, где он был. И чем дольше вы наблюдаете за астероидом, тем лучше вы можете определить, куда он направляется. Бинцел сравнил это с бейсболистом, пытающимся поймать мяч. "Мяч только отлетел от биты, и игрок думает: "Подбежать мне или отойти?" А затем, по мере того, как вы видите все больше и больше траектории, вы становитесь все более и более уверенным".

В 1999 году Бинцел помог разработать Туринскую шкалу. Как и в случае со шкалой Рихтера или Саффира-Симпсона, идея состояла в том, чтобы дать ученым способ без жаргона сообщать о серьезности угрозы. Шкала варьируется от 0 до 10. Ноль означает отсутствие шансов столкновения или то, что объект сгорит, даже если проникнет в нашу атмосферу; 10 означает, что не стоит даже пытаться бежать в горы. Каждый год несколько астероидов получают уровень 1, что может заставить ваше сердце биться чаще, но это просто означает: "Рутинное открытие, при котором прогнозируется опасное сближение, не представляющее необычного уровня опасности".

По мере поступления новых данных эти астероиды обычно понижаются до нулевого уровня. Но часто не раньше, чем СМИ поднимут панику, что раздражает таких ученых, как Бинцел. "В основном, астероид размером с Tesla пролетает через систему Земля-Луна несколько раз в неделю, - сказал он. - Это просто особенность работы". Астероиды всегда были там, но "мы только сейчас все больше и больше можем их видеть".

Охотники за астероидами: от любителей до профессионалов:

Марио Юрич - один из ведущих в мире охотников за астероидами. Профессор астрономии в Вашингтонском университете, Юрич сказал, что астероиды - причина, по которой он стал астрономом. Будучи старшеклассником в Загребе, Хорватия, он случайно попал в местную программу любительской астрономии, девизом которой было "давайте строить телескопы, давайте искать астероиды". Вскоре он писал программное обеспечение для автоматического поиска околоземных объектов. "К тому времени, когда я учился в выпускном классе, я уже нашел тысячи астероидов", - говорит он, и то, что было хобби, стало карьерой.

Когда Юрич начал обнаруживать астероиды в 1990-х годах, их было известно всего около 10 000. Первый астероид, Церера, был открыт в 1801 году итальянским священником Джузеппе Пиацци (Церера настолько велика, что астрономы переклассифицировали ее в карликовую планету). "Нам потребовалось пара веков, чтобы достичь первых 10 000, - сказал он. - На то, чтобы достичь 1,3 миллиона, потребовалось еще около 30 лет".

В ближайшие несколько лет это число, вероятно, достигнет 5 миллионов, во многом благодаря усилиям по созданию телескопа в обсерватории Веры К. Рубин в Чили (названной в честь американского астронома, известного открытием темной материи). Телескоп использует цифровую камеру с самым высоким разрешением в мире. Он будет сканировать и записывать все ночное небо каждые три дня в рамках 10-летней Legacy Survey of Space and Time. Новый телескоп позволит Юричу каталогизировать околоземные объекты с беспрецедентным размахом и точностью.

В этой работе Юричу помогает Институт астероидов, проект B612 Foundation. B612, названная в честь астероида, на котором жил Маленький принц Антуана де Сент-Экзюпери, является некоммерческой организацией, соучредителями которой являются бывшие астронавты Эд Лу и Рассел "Расти" Швайкарт. B612 выступает в качестве планетарного наблюдателя за угрозами из космоса.

в 2025 году в обсерватории Веры Рубин в Чили будет запущен новый телескоп с самой большой в мире цифровой камерой. Каждая бирюзовая плитка представляет собой группу астероидов, которые будет снимать массивная линза камеры. Сфокусировавшись на поясе астероидов между Юпитером и Марсом (жёлтое кольцо), телескоп позволит увидеть астероиды с беспрецедентной детализацией.

Лу, который когда-то работал в Google Maps, сказал, что усилия по созданию точных карт улиц не так уж сильно отличаются от отслеживания околоземных объектов. "Картирование необходимо постоянно обновлять, - сказал он. - На каком-то уровне большинство вещей не меняется, но время от времени что-то происходит. То же самое и в Солнечной системе". Однако, в отличие от наземного картирования, в космосе "все движется - нужно говорить о траекториях, а не о местоположении".

Еще больше усложняет ситуацию тот факт, что астероиды могут пропадать. Лу сказал, что это происходит не потому, что "они резко меняют курс", а потому, что "в некоторых случаях у нас нет очень хорошей оценки орбиты, потому что у нас нет наблюдений за этими астероидами в течение достаточно длительного периода времени". И как только астероид ускользнул из виду, "чем больше времени прошло с тех пор, как мы в последний раз наблюдали этот астероид, тем более неопределенным становится наш прогноз того, где его искать". Есть астероиды, которые когда-то были известны, но теперь "мы даже не можем направить на них телескоп".

Лу сказал, что "довольно много было потеряно, особенно тех, за которыми изначально плохо следили". B612 стремится решить эту проблему, объединив прошлые и настоящие наблюдения телескопов мира в "один гигантский унифицированный набор данных". Чем дольше вы наблюдаете за астероидом, тем дальше в будущее вы можете предсказать его движение. Отслеживание астероидов - это игра вдолгую.

А что, если попробовать изменить орбиту астероида?

Найти и отследить потенциально опасный околоземный объект - это одно. Но что, если, перефразируя Маркса, вы захотите не просто понять мир, но изменить его? Или, по крайней мере, изменить орбиту астероида.

На протяжении десятилетий ученые и инженеры разрабатывали способы изменить траекторию астероида, направляющегося к Земле.

Один из теоретических способов - так называемый "гравитационный тягач", который предполагает направление космического корабля к астероиду - не для его уничтожения, а для полета рядом с ним, используя его гравитационное притяжение, чтобы перевести его на новую орбиту, подобно тому, как буксир ведет контейнеровоз через Нью-Йоркскую гавань. Другой - ионный луч "пастух", в котором космический корабль направляет высокоскоростной ионный луч на астероид, ударяя по нему с достаточной силой. Некоторые предложили обстреливать астероиды лазерами - не для уничтожения, а для отклонения. Более простой подход включает обстрел астероида большими "пейнтбольными шариками" - изменение отражательной способности астероида, что со временем меняет его вращение.

Ни один из этих подходов не вышел за рамки теоретической стадии. Все изменилось в 2021 году, когда была запущена первая ракета для отклонения астероида. Целью был Диморфос, спутник астероида, вращающийся вокруг более крупного астероида под названием Дидим. Диморфос был идеальным астероидом: достаточно далеко, чтобы не представлять реальной угрозы для Земли, но достаточно близко, чтобы космический корабль мог добраться до него сравнительно быстро.

Почти через год после запуска, 26 сентября 2022 года, ракета под названием DART (Double Asteroid Redirection Test) врезалась в Диморфос. Это была игра в космический бильярд. NASA выстрелило своим шаром через Солнечную систему под нужным углом, чтобы сбить Диморфос с траектории. Этот выстрел стал колоссальным достижением человечества. "Человечество впервые сдвинуло астероид", - подытожила Нэнси Чабот, планетолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса.

Но у DART есть свои ограничения. Чем ближе астероид к Земле, тем больше требуется угол отклонения, тем больше силы требуется для отклонения. И есть еще размер самого DART: он весил меньше знаменитой линии защиты "Чикагских медведей" 1985 года. Что, если астероид больше Диморфоса и ближе Диморфоса направляется к нам? "Нам понадобится 100 DART", - объяснил Энди Ривкин, инженер из Лаборатории прикладной физики. Или больше, потому что некоторые из DART "вероятно, не сработают".

Даже относительно небольшое усилие, такое как DART, может привести к некоторым "совершенно непредсказуемым проблемам в тонком хаосе орбитальной динамики". Как и в бильярде высокого уровня, вы можете забить восьмой шар, но в итоге поцарапать биток.

Коллективный разум против космической угрозы:

Отклонение астероидов теперь стало технологической реальностью. Но сможем ли мы - а под "мы" я подразумеваю богатые страны с космическими возможностями - собрать волю в кулак и объединиться для создания всесторонней защиты перед лицом известной угрозы? Призрак изменения климата говорит о том, что научный консенсус в отношении реальной опасности не всегда приводит к тому, что страны принимают эффективные контрмеры.

Какими бы техническими возможностями мы ни обладали для отклонения или уничтожения приближающегося астероида, необходимо будет быстро и в рамках международного сотрудничества решить множество факторов, не в последнюю очередь политических. Чтобы проработать этот сценарий, группа под названием Конференция по планетарной обороне ("PDC") собирается раз в два года с 2004 года, чтобы подумать о проблеме, которая статистически маловероятна и вполне правдоподобна.

Весной 2023 года я отправился в Вену, Австрия, на очередное заседание PDC. В зале заседаний ООН Келли Фаст, руководитель программы NASA по наблюдению за околоземными объектами, сообщила собравшимся, что агентство обнаружило астероид (обозначенный как 2023 PVC), который имеет 1-процентную вероятность столкновения с Землей 22 октября 2036 года.

Слушатели - 150 ученых, специалистов по реагированию на стихийные бедствия, юристов, бывших астронавтов, этиков - затихли. Риск, отметила Фаст, распространяется от южной части Тихого океана до южной части Индийского океана, при этом огромные территории Северной Америки, Европы и Африки находятся в зоне воздействия. Ущерб будет "региональным или континентальным". Она добавила, словно в утешение: "1 процент означает, что есть 99-процентная вероятность того, что он не столкнется".

Но что поставило NASA и целое созвездие связанных правительственных учреждений и консорциумов (от Международной сети предупреждения об астероидах до Управления ООН по вопросам космического пространства и Консультативной группы по планированию космических миссий) в состояние повышенной готовности, так это размер 2023 PVC. Пол Чодас, возглавляющий программу NASA по наблюдению за Землей в Лаборатории реактивного движения, уточнил: "Он может быть в диапазоне от 220 до 660 метров. Если это темный объект, он может быть намного больше". Сила удара, продолжил Чодас, может быть в диапазоне "от 54 мегатонн до пяти с половиной гигатонн". Для сравнения: атомная бомба, сброшенная на Хиросиму, имела мощность 15 килотонн - почти погрешность округления по сравнению с 2023 PVC.

Лориен Уилер из Исследовательского центра Эймса NASA заявила, что следует ожидать "сильного удара о землю или взрыва в воздухе, вызывающего разрушительную взрывную волну и пожар". Учитывая размер PVC 2023, добавила она, "ожидается, что масштабы разрушений достигнут неприемлемого уровня". Газы, аэрозоли и материалы будут подняты в атмосферу. "Обратные связи с климатом будут почти мгновенными", - сказала Лара Мани из Центра изучения экзистенциальных рисков Кембриджского университета. "Ударная зима", - назвала она это.

Ядерное оружие: неприемлемый вариант:

Конец света заканчивается перерывом на кофе. Билл Эйлор, основатель Конференции по планетарной обороне, рассказал мне, что конференция была запущена спонтанно. Эйлор работал в Aerospace Corporation, когда "генерал ВВС пришел и спросил: "Предположим, астероид направляется к Земле? Что мы собираемся с этим делать?" На первой конференции был задан вопрос о том, как уведомить Белый дом в случае обнаружения серьезной угрозы. "В то время не было никакого пути", - сказал Эйлор (теперь он есть).

В зале заседаний участники обсуждали ответные меры на 2023 PVC. Брент Барби, инженер из Центра космических полетов имени Годдарда NASA, отметил, что миссия по отклонению астероида может потребовать запуска до 1300 ракет Falcon Heavies для вывода астероида с земной траектории. Любая попытка отклонения, не достигшая полного успеха, может привести к падению астероида в океан, где он может вызвать огромные цунами.

для уничтожения приближающегося астероида потребуется международное сотрудничество. Чтобы разыграть этот сценарий, учёные со всего мира ежегодно встречаются на Конференции по планетарной защите. В 2023 году они встретились в Вене, Австрия, в штаб-квартире Организации Объединённых Наций.

Отметив, что все, кроме полного отклонения, может быть катастрофическим, Детлеф Кочны, специалист по планетарной обороне из ESA, призвал к использованию "ядерного варианта" - использованию взрывной силы оружия для смещения астероида. Люди думали об использовании ядерного оружия против астероидов со времен холодной войны. В 1967 году в рамках "системного проектирования" профессор Массачусетского технологического института провел семинар, на котором теоретически рассматривался ядерный удар по астероиду 1566 Икар. Исследователи предположили, что для остановки астероида потребуется шесть ракет Saturn с ядерными боеголовками мощностью 100 мегатонн.

Есть и другая проблема с ядерным подходом. Это незаконно.

"Если ваш план планетарной обороны включает использование ядерного оружия, у вас проблема, - сказал Дэвид Коплоу, профессор права в Джорджтаунском университете. - Не идите дальше без своего адвоката".

Оптимистичный финал:

Тем не менее, после десятилетий относительной инерции "планетарная оборона, - по словам Мэтта Дэниелса, помощника директора в Управлении научно-технической политики Белого дома, - достигла переломного момента". В этом году Европейское космическое агентство запустит "HERA" - космический аппарат, который автономно сблизится с Диморфосом, чтобы провести анализ результатов столкновения DART и "превратить крупномасштабный эксперимент в хорошо понятную и воспроизводимую технику планетарной обороны". В этом году также планируется запуск инфракрасного космического телескопа NASA Near-Earth Object Surveyor, а также завершение строительства телескопа в Чили.

Итак, готовы ли защитники планеты спасти мир? "Риск не изменился, - сказал Джонсон, директор Управления по координации планетарной обороны NASA. - Те же самые астероиды, которые есть сейчас, были там и тысячелетия назад". Что изменилось, по его мнению, "это наше понимание риска". И требуется много времени, чтобы это понимание распространилось в обществе.

Через несколько недель после моего возвращения домой из Вены метеорит пробил крышу дома в штате Нью-Джерси. Камень упал всего в часе езды от меня. Это казалось небольшим дополнением к конференции, сноской из космоса: несмотря на всю нашу возросшую мощь в патрулировании небес, вы никогда не можете быть уверены, что ничто не упадет с неба.