Маяки на космических трассах

Землю часто называют большим кораблем, тогда каменные астероиды можно уподобить опасным скалам, а каменно- ледяные кометы айсбергам. Иногда они непредсказуемо меняют курс, а некоторые неожиданно “выныривают” из космических глубин. От возможного столкновения с ними наш многонаселенный лайнер может получить большие пробоины, со всеми вытекающими последствиями. Но неровно отражаемые ими световые волны могут помочь вовремя увидеть опасность.

Предполагается, что раннее распознавание потенциально опасного объекта на дальних подступах к Земле позволило бы отвернуть его в сторону, либо “торпедировать”.

Уже “выставлены вахтенные” – развернут специальный мониторинг с помощью крупнейших оптических и радиоастрономических инструментов. (Некоторые из них следят еще и за космическим мусором, угрожающим космическим кораблям.) Теперь речь идет о создании единой международной системы раннего предупреждения об астероидной опасности, с повышенными требованиями к ее чувствительности.

Если продолжать сравнение с морской навигацией, то есть еще одно немаловажное обстоятельство – небесные тела отчасти уподобляются мерцающим маякам. Образовавшиеся в результате многочисленных соударений, малые планеты имеют неправильные формы с крайней степенью изрытости. Действие силы тяжести на них ничтожно, поэтому не вызывает сминающего выравнивания поверхности и придания им шарообразной формы.

Эти осколки причудливых очертаний, вращаясь, неоднородно отражают солнечные лучи. Порой интенсивность их блеска быстро меняется с изменением фазового угла.

Например, яркость объекта 1998 SM165 в поясе астероидов меняется приблизительно на 50%. Имея вытянутую форму, напоминающую картофелину (594 x 353 км), он каждые 4 часа обращается к Земле либо своей вытянутой стороной, либо торцом.

Часто блеск малых планет варьируется потому, что они вообще не являются монолитными глыбами. В последнее время выяснилось, что многие из них держатся парами. Например, двойной объект 1999 KW4 состоит из двух тел, расстояние между которыми не более полутора километров. Только в окрестностях Земли, в пределах нескольких ее радиусов, как сообщалось в апрельском выпуске журнала Science, астрономами обнаружено с помощью телескопов-радаров пять двойных систем астероидов размерами больше 200 метров.

Более того, исследователи полагают, что многие из наблюдаемых в космосе объектов представляют собой агрегаты – “скученные груды камней”, состоящие из отдельных блоков, удерживающихся друг около друга гравитационными силами, но не сливающихся друг с другом.

Для повышения эффективности дистанционных наблюдений нужно разобраться в этом “калейдоскопе” мигающих отражений от разнообразных тел. Столь большое многообразие их кинематических и оптических характеристик усложняет получение точных сведений о потенциально опасных объектах и требует тщательной настройки систем мониторинга, для чего необходимы дополнительные исследования. Теперь на очереди пробные эксперименты с искусственными объектами, имитирующими реальные астероиды. Подобным образом поступают звукорежиссеры, настраивая аппаратуру в отсутствии певца по собственному голосу, и телеоператоры перед приездом “звезд” наводят камеры на их “дублеров”.

В России недавно запатентован способ представления визуальных эффектов с использованием вращающихся неоднородно отражающих поверхностей (НОП) – патент RU 2166803. Это техническое решение предполагает проведение необходимых испытаний – развертывание в околоземном космосе объектов, имитирующих (в зависимости от размеров и дальности от Земли) либо осколки околоземного космического мусора, либо астероиды на разных дальностях от нашей планеты. Имея точные данные о свойствах НОП, можно будет сравнивать, насколько точно наземные и околоземные системы слежения определяют их параметры.

Суть изобретения довольно проста – имитация мерцания. Первоначально предполагалось использовать множество мерцающих объектов – для создания “облаков блистающих огней”, своего рода “космических фейерверков”, которые можно использовать для рекламы и тому подобного. Тема эта в последнее время становится довольно популярной.

Причем, если подобрать соответствующие орбиты отражающих объектов, чтобы эффекты были видны на закате и на рассвете, помех астрономическим наблюдениям не будет.

Но пока и “наземной” рекламы глобальным корпорациям вполне достаточно, а по поводу опасности мерцающих астероидов в последнее время озабоченность заметно нарастает. Постепенно начинают понимать, что “если хочешь жить – сумей увернуться”. Разрабатываются все новые устройства слежения, но их эффективность трудно проверить, поскольку небесные тела слишком далеки и наши знания об их характеристиках во многом состоят из догадок.

Необходимо проведение реальных испытаний, которые могут дать более точные данные, на практике. Тут искусственные визуальные эффекты вполне могли бы помочь перепроверить результаты наблюдений, моделирований и т.д.

Кроме того, в этом изобретении предполагается развертывание нескольких НОП одновременно. Это дало бы возможность сопоставлять данные наблюдений за ними. Если запускать НОП на околоземную орбиту, то сделать это можно довольно дешево. Патент выдан не только на способ, но и на устройство, довольно простое по конструкции, которое можно использовать с относительно малыми затратами.

Реальный эксперимент с серией дистанционных наблюдений за НОП покажет насколько правильными окажутся зарегистрированные характеристики и сколь велики окажутся величины ошибок. Это позволит повысить эффективность дистанционных наблюдений за реальными объектами. Конечно, в данном случае речь может идти об использовании облегченных конструкций НОП – раскладных или надувных. Отчасти может пригодиться опыт военных разработок, где при запусках баллистических ракет используются надувные баллоны в качестве ложных мишеней для отвлечения перехватчиков от настоящих боеголовок. “Фотопробы” вращающихся астероидных “двойников” могут помочь детальнее распознать свойства многоликих межпланетных странников. Тогда для землян они будут не изворотливыми созданиями, подстерегающими на опасных космических перекрестках, но сигнализирующими маяками, предупреждающими о возможных угрозах и дающими возможность избежать опасности.