Как астероид, примерно вдвое меньший, чем футбольное поле, и с энергией, равной большой водородной бомбе, приблизился на лету к Земле в пятницу, два калифорнийских ученых представили свое предложение о системе, которая могла бы устранить угрозу этого размера через час. Эта же система могла разрушить астероиды в 10 раз больше, чем таковые, известные как 2012 DA14 примерно через год, с испарением, начиная с расстояния так далеко, как Солнце.
UC Санта-Барбара, физик и профессор Филипп М. Любин, и Гэри Б. Хьюз, научный сотрудник и профессор Калифорнийского политехнического государственного университета, Сан-Луис-Обиспо, задумали DE-STAR или Directed Energy Solar Targeting of Asteroids a exploor, как реалистичное средство смягчения потенциальных угроз, создаваемых астероидами и кометами для Земли.
«Мы должны решать, обсуждать эти вопросы логичным и рациональным способом, – сказал Любин, который начал работу над DE-STAR год назад. «Мы должны проявлять инициативу, а не реагировать на угрозы. Утка и крышка не являются вариантом. Мы можем на самом деле что-то предпринять, и что-то сделать. Итак, давайте начнем с этого пути. Начнем с малого и поработаем. Не нужно ломать банк, чтобы начать».
Описанная в качестве «направленной энергетической системы орбитальной обороны», DE-STAR предназначена для использования некоторой мощности солнца и преобразования ее в массивную фазированную решетку лазерных лучей, которая может разрушать или испарять астероиды, представляющие потенциальную угрозу для Земли , Он также способен изменять орбиту астероида – отклонять ее от Земли или на Солнце – и может также оказаться ценным инструментом для оценки композиции астероида, позволяющей прибыльную добычу редких элементов. И это полностью основано на современных основных технологиях.
«Эта система не является какой-то далекой идеей от Star Trek», – сказал Хьюз. «Все компоненты этой системы в значительной степени существуют сегодня. Может быть, не совсем в том масштабе, который нам понадобится – масштабирование будет проблемой, но основные элементы все там и готовы к работе. Нам просто нужно поставить их в более эффективную систему, и как только система будет там, она позволит сделать многое».
Та же система имеет ряд других применений, включая помощь в разведке планет.
При разработке предложения Любин и Хьюз вычислили требования и возможности систем DE-STAR нескольких размеров, начиная от настольного устройства и заканчивая диаметром 10 километров или шести миль. Также рассматривались более крупные системы. Чем больше система, тем больше ее возможностей.
Например, DE-STAR 2 – диаметром 100 метров, размером с Международную космическую станцию, – «может начать подталкивать кометы или астероиды из своих орбит», – сказал Хьюз. Но DE-STAR 4 – диаметром 10 километров, примерно в 100 раз превышающим размер МКС, может доставлять 1,4 мегатонны энергии в день до своей цели, сказал Лубин, уничтожая астероид на 500 метров через год.
По словам Любина, скорость межпланетного путешествия – намного выше, чем это возможно при использовании химических ракет-носителей, используемых сегодня – может быть увеличена с помощью этой системы размеров. По его словам, он может также использовать передовые системы ионного привода для глубоких космических путешествий. DE-STAR 4 «может одновременно испарять астероид, определять состав другого и запускать космический корабль».
Более того, DE-STAR 6 может позволить межзвездное путешествие, функционируя как массивный, вращающийся источник энергии и двигательная система для космических аппаратов. Он мог бы продвигать 10-тонный космический корабль со скоростью света, позволяя межзвездной разведке стать реальностью, не дожидаясь появления научной фантастики, такой как «варп-драйв», сказал Лубин.
«Наше предложение предполагает сочетание базовых технологий – где мы находимся сегодня – и где мы почти наверняка будем в будущем, не прося никаких чудес», – пояснил он. «Мы действительно пытались смягчить это реалистичным взглядом на то, что мы можем сделать, и мы подошли к нему с этой точки зрения. Это требует особого внимания к ряду деталей, и для этого требуется желание сделать это, но это не требует чуда ».
Недавние и быстрые разработки в области высокоэффективной конверсии электроэнергии в свет позволяют таким сценарием, сказал Лубин, когда всего 20 лет назад это было бы нереально рассмотреть.
«Это не просто номера из конвертов, – согласился Хьюз. «На самом деле они основаны на детальном анализе с помощью твердых расчетов, оправдывая то, что возможно. И все это доступно в рамках текущей теории и современных технологий.
«Есть большие астероиды и кометы, которые пересекают орбиту Земли, а некоторые очень опасные собираются ударить по Земле в конце концов», – добавил он. «Многие попали в прошлое, и многие попадут в будущее. Мы вынуждены что-то сделать с риском. Реальные решения нужно учитывать, и это определенно один из них ».
RIS 1 Концептуальный чертеж системы DE-STAR, включающий как астероид для испарения, так и анализ состава, а также одновременный запуск межпланетного космического корабля. Предоставлено Филиппом М. Любиным
RIS 2 Этот график показывает время для испарения апофиза-подобного астероида в сравнении с диаметром астероида по сравнению с несколькими уровнями мощности лазера. Базовая система DE-STAR 4 имеет приблизительно 100 гигаватт мощности лазера. Предоставлено Филиппом М. Любиным
RIS 3 На этом графике показана мощность лазера DE-STAR и диаметр пятна по сравнению с размером матрицы DE-STAR. Система DE-STAR является модульной и может быть встроена в секции, каждая из которых сразу же работает. Предоставлено Филиппом М. Любиным