Тема: Исследование возможных соударений астероидов с Землей

Астероидно-кометная опасность — одна из сложных, междисциплинарных проблем, актуальность которых сегодня общепризнана. Астрономические компоненты этой проблемы включают в себя определение и уточнение орбит астероидов из наблюдений, выделение опасных астероидов, для которых возможны тесные сближения и соударения с Землей и более подробное исследование возможных траекторий этих опасных астероидов. Последствием соударения Земли с достаточно крупным астероидом может быть глобальная катастрофа, размеры которой трудно оценить. В последнее время открыто большое число потенциально опасных объектов, для них получены траектории возможных соударений с Землей (к счастью, маловероятные). С учетом опасности глобальной катастрофы необходимо заблаговременно выделять все возможные соударения с Землей и исследовать соответствующие траектории, несмотря на их малую вероятность. Заблаговременное обнаружение угрозы дает возможность предотвращения соударения с меньшими затратами ресурсов.
В настоящее время возможные соударения опасных астероидов с Землей приводятся на сайтах НАСА (neo.jpl.nasa.gov /risk /) и NEODyS (newton.dm.unipi.it /neodys2 /index.php?pc=1.0), однако соответствующие списки необходимо дополнить, как будет показано в настоящей работе. Для рассмотренных ниже астероидов Апофис и 2015 RN35 на указанных сайтах приведены не совпадающие списки соударений.
Для каждого астероида орбита известна с ограниченной точностью, фактически известна трубка возможных траекторий. Если установлено, что она пересекается с Землей, возможно соударение. Возможны ли другие соударения вблизи найденного (в той же трубке), как устроено их множество? Различные проекты предотвращения соударений предполагают небольшое изменение траектории астероида. В связи с этим необходимо знать, где вблизи могут находиться другие опасные зоны. Тот же вопрос возникает, если речь идет о разрушении астероида: крупные осколки оказываются на близких к исходной орбитах.
Трубка возможных траекторий, содержащих соударение, всегда больше Земли, иначе соударение было бы достоверным фактом. Поэтому возможны также тесные сближения, заметно изменяющие орбиту. В том числе возможны, вообще говоря, переходы на резонансные орбиты со сближениями (или даже соударениями) через небольшое число лет. Такие сближения называют резонансными возвратами. На возможность и важность резонансных возвратов специалисты обратили внимание благодаря астероиду Апофис. Однако приводимое рассуждение справедливо и для других опасных объектов. Для множества областей, соответствующих возможным сближениям (включая соударения), можно ожидать сложную структуру, похожую на структуру фрактала. Такие области, ведущие к соударениям, мы называем щелями. Действительно, имеет место "рекурсия": каждое сближение порождает насколько новых сближений, и так далее. Размеры последующих щелей, ведущих к соударениям, убывают.
Прогнозирование возможных соударений, связанных с резонансными возвратами - трудная задача из-за потери точности при сближениях. Этой задаче и посвящена настоящая работа.
Разработан оригинальный метод выделения возможных соударений астероидов с Землей. Этот метод применен для астероида Апофис и 2015 RN35, найдено множество возможных соударений этих астероидов с Землей, большинство из них были ранее неизвестны. Получены основные характеристики и свойства соответствующих траекторий. Правильность полученных результатов подтверждается сравнением с аналогичными результатами, полученными американскими коллегами и публикуемыми на сайте http: / /neo.jpl.nasa.gov /risk /.
Вторая глава содержит обзор некоторых результатов исследования траекторий соударения астероидов с Землей. Параграф 1.1 посвящен истории астероида Апофис, параграф 1.2 - выбору астероида 2015 RN35 для дальнейшего исследования.
Третья глава содержит описание применяемого в настоящей работе метода выделения и исследования траекторий соударения.
В четвертой главе приведены полученные нами характеристики траекторий соударения астероида Апофис. Параграф 2.1 - соударения, связанные с резонансными возвратами после сближения в 2036 году, параграф 2.2 - соударения, связанные с резонансными возвратами после сближения в 2051 году, в параграфе 2.3 сравниваются характеристики 13 "основных" соударений, полученных нами и приведенными на http: / /neo.jpl.nasa.gov /risk /■
Глава 5 посвящена соударениям с Землей астероида 2015 RN35. Использовались две номинальные орбиты, соответствующие двум этапам наблюдений этого астероида. После второго этапа наблюдений точность большой полуоси увеличилась в восемь раз, и существенно изменилось множество возможных соударений.
В Заключении сформулированы основные результаты и намечены нерешенные задачи.

Купить

Разработан оригинальный метод выделения возможных соударений астероидов с Землей. Этот метод применен для астероида Апофис и 2015 RN35, найдено множество возможных соударений этих астероидов с Землей, большинство из них были ранее неизвестны. Получены основные характеристики и свойства соответствующих траекторий. Правильность полученных результатов подтверждается, в частности, сравнением с аналогичными результатами, полученными американскими коллегами и публикуемыми на сайте НАСА http: / /neo.jpl.nasa.gov /risk /.
Полученные результаты свидетельствуют о возможности и необходимости более подробного исследования множеств возможных соударений опасных астероидов с Землей. Это необходимо для планирования и реализации мероприятий по обеспечению астероидной безопасности.

Купить