НА МСВС

Эти и другие сообщения и аналитические обзоры доступны
на английском языке по адресу www.wsws.org

Новости и комментарии
Социальные вопросы
История
Культура
Наука и техника
Философия
Рабочая борьба
Переписка
Трибуна читателя
Четвертый Интернационал
Архив
Что такое МСВС?
Что такое МКЧИ?

Книги

Другие языки
Английский
Немецкий
Французский
Итальянский
Испанский
Индонезийский
Польский
Чешский
Португальский
Сербохорватский
Тамильский
Турецкий
Сингальский

МСВС : МСВС/Р : Наука и техника

Версия для распечатки

Наука, общество и Челябинский метеор

Дон Барретт
1 марта 2013 г.

Большое внимание СМИ было уделено впечатляющему и многократно запечатленному взрыву метеора значительных размеров утром 15 февраля над Челябинском в России. Возникшей в результате взрыва ударной волной было разрушено большинство окон в городе, осколками ранено более 1000 человек.

Это событие ознаменовало первое стечение частого и естественного явления — столкновения Земли с обломками, оставшимися от формирования Солнечной системы, с местонахождением современного мегаполиса. Оно также указывает на необходимость рассмотрения несоответствия между уровнем развития производительных сил общества и долей их, направляемой на смягчение и предотвращение будущих, потенциально гораздо более опасных столкновений. Следует отметить, что небольшие изменения в траектории и в структуре челябинского метеора могли бы произвести взрыв в воздухе на более низкой высоте, направленный к центру города и ведущий к потенциальной гибели десятков или даже сотен тысяч человек.

Понимание природы самих метеоров является триумфом конца эпохи Просвещения. Движения самых известных тел Солнечной системы — Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Солнца и Луны — мотивировало одни из первых количественных научных работ, последовательно приведших ко все более и более богатым теориям движения Птолемея, Коперника, Кеплера и, наконец, Ньютона. Широкое производство первого высококачественного стекла сделало возможным производство очковых линз, а затем телескопа-рефрактора Галилея в 1609 году. Почти сразу же после этого количество известных небесных тел в Солнечной системе увеличилось на четыре — крупнейшие "галилеевы" спутники Юпитера. При помощи более развитого телескопа Христиан Гюйгенс в 1655 году добавил в этот список крупнейший спутник Сатурна — Титан.

Но открытие этих спутников указывает только на то, что сами планеты тоже могут иметь "компаньонов", но не на то, что своего открытия ждут и другие планеты. Видимые метеоры объяснялись как атмосферные явления, не относящиеся прямо к Солнечной системе.

Уильям Гершель, музыкант и астроном-любитель, в 1779 году предпринял первый проект по изучению всего северного неба с более усовершенствованными телескопами, что стало возможным благодаря росту знаний по металлургии и оптике. В ходе этого проекта, в 1781 году, он открыл Уран — первую новую планету, добавленную в пантеон древности.

Даже в конце XVIII века химик Антуан Лавуазье написал: "Камень не может упасть с неба: в небе нет камней", и пришел к выводу, что увеличение числа метеоритных тел является результатом удара молнии в земную породу. Но научное понимание структуры Солнечной системы продолжало приобретать новые грани.

В 1801 году Джузеппе Пиацци в области между Марсом и Юпитером открыл первый астероид — Цереру. В следующем году Генрих Ольберс объявил об открытии еще одного астероида — Паллады. К 1807-му уже были известны четыре астероида, заметная тенденция обещала и дальнейшие находки. Появление крупного метеорного потока в 1799 году с несколькими метеорами на небе также вынудило к признанию того, что метеорные потоки, по-видимому, показываются исходящими из одной точки в небе. Совершенствование науки о перспективе и возрождение геометрии в эпоху Просвещения сразу же позволили этим наблюдениям показать, что метеорные потоки являются признаком скоплений обломков, находящихся за пределами атмосферы.

В 1805 году Томас Джефферсон, касательно увеличения свидетельств о появлениях метеоров, сопровождающихся падениями метеоритов, написал: "Я не знаю, противоречит ли это законам природы. Следовательно, я не говорю, что это невозможно, но так как это настолько непохоже на любое природное явление, которое мы когда-либо видели, то это, соответственно, требует более сильного доказательства. Образование града в атмосфере совершенно необъяснимо, но насчет этого факта у нас есть свидетельство наших собственных чувств, и поэтому мы должны в это верить".

Два года спустя жители Уэстона, штат Коннектикут, проснулись из-за появления пылающего огненного шара, за которым последовали громкие взрывы, которые было слышно на расстояниях до 40 миль — челябинское событие в миниатюре. Около 350 фунтов неизвестных камней было собрано впоследствии во время исследования, проведенного профессорами Йельского университета Бенджамином Силлиманом и Джеймсом Кингсли. Это первое падение метеорита с обширными документальными свидетельствами положило начало науке о метеоритах в Соединенных Штатах. В 1818 году профессор Силлиман создал первый крупный американский научный журнал — American Journal of Science ["Американский журнал науки"], который печатается до сих пор.

В 1798 году Бенджамин Томсон опубликовал первую научную оценку нагревания от трения, а в 1845 году Джеймс Прескотт Джоуль представил прочную научную теорию об эквивалентности тепловой и кинетической энергии. Высокая скорость метеоров уже измерялась простой геометрией. Свет и взрывной эффект от метеоров теперь объяснялись как простое следствие их высокой скорости. Один килограмм метеоритного вещества, двигающегося относительно Земли со скоростью 40 км/с, только за счет своего движения обладает взрывной мощностью в 285 кг в тротиловом эквиваленте.

Прошел целый век прежде, чем разрушительные способности метеоров стали известными. В 1892 году Гроув Карл Гилберт выдвинул мнение, что кратеры на Луне всего являются скорее результатом столкновений, чем результатом вулканической активности, а Дэниел Бэрринджер выдвинул аналогичную гипотезу о кратере в Аризоне, известном в наше время как "Метеорный кратер" [Meteor Crater]. Огромный взрыв над районом реки Подкаменная Тунгуска в Сибири 30 июня 1908 года произвел звуковые волны, которые были зарегистрированы за тысячи миль барометрами по всей Европе. Данные, зафиксированные в отдаленных населенных пунктах были опубликованы в газетах, но прошли 20 лет, прежде чем экспедиция вернулся для прямых наблюдений в центре зоны действия. Разрушения радиусом в десятки километров можно сравнить только со взрывом ядерной бомбы, произошедшим спустя десятилетия. Ударное происхождение этого события стало известным только позже.

К 1900 году были обнаружены 460 астероидов. К 1980 году их число возросло до 9,1 тыс. и до 15 тыс. — в 1990 году, до 80 тыс. — в 2000 году, и до 500 тыс. — в 2010 году. Быстрое развитие автоматизированных телескопов, компьютеров для обработки и сопоставления огромного количества данных исследований и цифровых детекторов с повышенной чувствительностью для регистрации света, произвело революцию в солнечной астрономии. Это также привело к открытию класса астероидов, которыe движутся по орбитам так, что они в конечном итоге могут столкнуться со Землей.

В 20-м веке также увеличилось число значительных столкновений и близких воздействий метеоров. Событие, произошедшее в отдаленном районе Бразилии в 1930 году, возможно произвело взрыв с 10% энергии Тунгусского взрыва 1908 года, эквивалентной атомному взрыву мощностью до одной мегатонны. Блестящий дневной метеор размером в несколько десятков футов в поперечнике, многократно сфотографированный и снятый на киноленту на северо-западе Соединенных Штатов 10 августа 1972 г. в результате близкого прохождения на высоте, оцененной в пределах 57 км (35 миль), не взорвался и не ударился о Землю, а отправился обратно в космос.

Сети инфразвуковых детекторов для контроля за соблюдением Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний были введены в эксплуатацию в 2001 году. Через несколько месяцев, 23 апреля 2001 года, в отдаленном районе Тихого океана некоторые из первых детекторов зафиксировали след взрывного события, по-видимому, связанного с метеором. Энергия, зарегистрированная от измерений инфразвуком, соответствовала небольшому ядерному заряду, эквивалентному детонации нескольких тысяч тонн взрывчатки, но ни звука, ни радиоактивного выброса, которые фактически указывали бы на ядерный взрыв, зарегистрировано не было.

Аналогичное явление было зарегистрировано за 230 км (140 миль) к северу от Бенгази, Ливия, над Средиземным морем 6 июня 2002 года, с энергией, примерно равной энергии ядерной бомбы Хиросимы, использованной США против Японии во Второй мировой войне. Это событие отличилось тем, что оно произошло во время одного из горячих противостояний между Индией и Пакистаном, и оно произошло бы над теми странами, если бы вращение Земли было несколько смещено. Впоследствии генерал военно-воздушных сил США Саймон Уорден писал: "Если бы яркая вспышка, сопровождаемая разрушительной ударной волной, произошла над Индией или Пакистаном, то явившаяся результатом этого паника могла бы привести к ядерной войне". В чисто геополитических интересах, для исключения возможных необоснованных военных действий, Уорден высказывался за программу для заблаговременного выявления потенциального воздействия метеорита.

В настоящее время известно, что столкновения, своей мощностью эквивалентные энергии атомной бомбы — не редкость, и происходят они каждый год в разных точках на земном шаре. Более колоссальные столкновения, с энергией водородных бомб, встречаются реже — раз в несколько десятилетий. Многие из этих столкновений производят взрывы высоко в атмосфере, распространяя, как в случае Челябинска, энергию в очень широкой области, но без сильно разрушительного эффекта в какой-нибудь одной точке. В других случаях, когда тело сильно уплотнено, как в случае редких никель-железных метеоритов, оно может не распасться при столкновении с Землей, создавая при этом огромные кратеры и имея огромный, сосредоточенный разрушительный потенциал — как в случае "Метеорного Кратера" Бэрринджера в Аризоне. Тела больших размеров, подобные предполагаемому 10-километровому метеориту, столкнувшемуся с Землей недалеко от полуострова Юкатан 65 миллионов лет назад, могут создать невероятно огромные кратеры, опустошить экосистемы по всей планете и привести к массовому вымиранию живых организмов.

В течение всего нескольких десятилетий производительными силами человечества были созданы технологии, которые могут не только предвидеть подобную угрозу, но и смягчить возможные последствия ее реализации.

Исследования астероидов теперь могут дать прогноз числа потенциально разрушительных сталкивающихся с Землей тел (с размерами более километра), а именно около 1000 объектов. Считается, что к настоящему времени более 90% таких тел уже каталогизировано. Однако существуют 20 тыс. астероидов, возможные столкновения которых могут произвести довольно большие разрушения, вплоть до уничтожения целых городов. Соотносительно гораздо меньше таких объектов каталогизировано. На самом деле до столкновения с Землей было обнаружено только одно небольшое опасное тело, имеющее размер примерно в 4 метра (12 футов) и вес около 80 тонн, которое было обнаружено всего лишь за 20 часов до взрыва над одним из отдаленных районов Судана 7 октября 2008 года. Выделившаяся энергия была эквивалентна небольшой атомной бомбе, но, к счастью, взрыв произошел достаточно высоко в атмосфере, чтобы были минимизированы возможные серьезные последствия на Земле.

Годовой бюджет проекта "гражданской обороны" от астероидов по всему миру составляет всего-то несколько десятков миллионов американских долларов. Гораздо больше, свыше $10 млрд., ежегодно тратится на военно-космические программы. Часть бюджета, выделяемая только для обнаружения ядерных взрывов, намного превосходит бюджет на глобальную самооборону от опасных астероидов.

Бесспорно наиболее актуальная угроза от астероидов возникает из-за тел, которые остаются в непосредственной близости от орбиты Земли и могут быть каталогизированы и наблюдаемы в течение продолжительного периода. Благодаря высокой точности современной небесной механики стало возможным при помощи специальной программы вычисление дат и мест катаклизмов в будущем за годы, десятилетия и даже столетия вперед. Чем раньше обнаружено такое потенциальное столкновение, тем менее радикально придется отразить метеор для предотвращения его столкновения с Землей. Для многих достаточно рано обнаруженных объектов станет возможным избегнуть столкновения, просто покрасив часть поверхности сталкивающегося тела таким образом, чтобы изменить весьма малозначительную силу, создаваемую отражаемым от объекта или исходящим из его части излучением. Но пока разработаны только технологические сценарии. Нет конкретной техники и планов на случай подобного открытия.

Бюджет финансирования космического телескопа, способного ускорить исследование критических околоземных астероидов, составляет чуть менее 1 млрд долларов. Существуют технологии и рабочие силы для решения таких жизненно важных мировых вопросов. Однако при капитализме они направляются прежде всего на наблюдение за соперничеством государств, а мизерные суммы выделяются для фундаментальных исследований лишь для того, чтобы демонстрировать напоказ техническое превосходство того или иного государства, а не для удовлетворения потребностей мирового населения в областях знаний, безопасности и самообороны.

Между тем, ища решения подобных проблем, НАСА поощряет благотворительное финансирование от частных предприятий. Эдвард Лу, бывший астронавт НАСА, покинул НАСА, присоединившись к Google, чтобы руководить весьма претенциозным проектом с участием корпораций eBay и Facebook, в рамках которого предлагается частное исследование астероидов под эгидой Фонда B612. Авторы проекта утверждают, что только частные группы могут осуществлять "смелые проекты, которые ранее могли реализовывать только государства, но с меньшими затратами". Другими словами, они обещают более эффективное обнищание ученых, работающих для славы благотворительного фонда и его создателей-миллиардеров. Деньги на запуск космического телескопа, построенного в рамках этой программы, будут исходить не от тех фантастически богатых топ-менеджеров, а от взносов физических лиц.

Другие продвигают свои проекты по изучению астероидов с основной целью коммерческого использования содержащихся в них минералов, т.е. для получения прибыли.

Только социализм сможет исправить такой морально искаженный подход к науке, направляя ее в демократическое русло для служения потребностям человечества. При существующем порядке события, подобные взрыву над Челябинском, будут и дальше являться пугающими стихийными бедствиями, которые появляются без предупреждения и рассматриваются как потенциальные зрелища для эксплуатации средствами массовой информации, а не как события понятные, предсказуемые и, в конце концов, предотвратимые.