В научно-фантастических фильмах «пояс астероидов» всегда изображается как очень людное место. Насколько это сложно на самом деле: невозможно ориентироваться, рискованно или просто интересно?
Астероидов диаметром более 1 км насчитывается более 100 000, но эти объекты распределены в огромном объеме пояса астероидов. Их среднее расстояние составляет несколько миллионов километров. Таким образом, столкновения чрезвычайно редки; средний 1-километровый астероид испытывает одно столкновение каждые несколько миллиардов лет или, может быть, одно или два столкновения за время существования Солнечной системы.
Космические аппараты проходят через пояс астероидов практически без шансов на столкновение, и на самом деле требуются значительные усилия для близкого пролета даже одного астероида, такого как пролет космического корабля Галилео над Идой в 1993 году. Расстояние также настолько велико, что видно из один астероид, даже ближайший 1-километровый астероид, вероятно, будет слишком тусклым, чтобы его можно было увидеть без телескопа.
Иллюстрацию того, как рассчитать расстояние и вероятность столкновения в поясе астероидов, можно найти в «Планетарной системе» Д. Моррисона и Т. Оуэна на странице 129 второго издания.
Последующее сообщение опубликовано 2 сентября 1997 г.
Майкл Брайли — доцент астрономии Висконсинского университета в Ошкоше. Он предлагает такой краткий ответ:
Даже если бы в поясе астероидов было 100 000 крупных астероидов (размером более нескольких километров) — а реальное число, вполне вероятно, примерно в десять раз меньше, — среднее расстояние между ними составляло бы около пяти миллионов километров. Это более чем в десять раз превышает расстояние между Землей и Луной. Если бы вы стояли на одном из этих астероидов и смотрели вверх, вы бы не увидели небо, полное астероидов; ваши соседи будут казаться такими маленькими и тусклыми, что вам повезет увидеть даже одного, не говоря уже о сотнях. Я бы даже не назвал пересечение такой пустоты ужасно «интересным», что является удачей для космических зондов, таких как «Галилео» и «Вояджеры», которые должны были сделать именно это.
Том Герелс из Аризонского университета — опытный охотник за астероидами; используя телескоп Spacewatch на Китт-Пик, он и его коллеги находят около 20 000 объектов в год, многие из которых являются не внесенными в каталоги астероидами. Он добавляет дополнительную информацию:
Некоторые ученые были серьезно обеспокоены возможной высокой плотностью объектов в поясе астероидов, который лежит между орбитами Марса и Юпитера, когда через него планировалось отправить первые автоматические космические аппараты. Первое пересечение пояса астероидов произошло в начале 1970-х годов, когда космические корабли «Пионер-10» и «Пионер-11» отправились к Юпитеру и дальше. Опасность заключается не в риске задеть крупный предмет. На самом деле такой риск ничтожен, потому что между Марсом и Юпитером огромное пространство и потому что объекты там очень малы по отношению друг к другу.Несмотря на то, что существует около миллиона астероидов диаметром более одного километра, вероятность того, что космический корабль не пройдет через пояс астероидов, практически ничтожно мала.
В некотором смысле пояс астероидов на самом деле пустее, чем нам хотелось бы. В начале 1990-х годов Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства хотело, чтобы космический корабль Галилео столкнулся с астероидом, когда он проходил через пояс астероидов на пути к Юпитеру. Но потребовалось некоторое усилие, чтобы найти объект, расположенный хотя бы примерно на пути Галилея. Чтобы добраться до этого объекта, требовалось специальное наведение, но результатом стал первый крупный план астероида под названием Гаспра.
Количество объектов в поясе астероидов резко возрастает с уменьшением их размера, но даже при микрометровых размерах космический корабль «Пионер» за время своего пролета сталкивался всего несколько раз. Однако это не означает, что астероиды не могут представлять никакой опасности. Стоит отметить, что для такой большой планеты, как Земля, в течение длительного периода времени существует ощутимая вероятность попадания. Эта опасность исходит от осколков взаимных столкновений в поясе астероидов; после их распада некоторые из этих осколков движутся к Земле под гравитационным действием Юпитера. Самый большой из этих обломков имеет диаметр около 12 километров.
Астероид примерно такого размера врезался в Землю 65 миллионов лет назад, убив почти 90 процентов животных, включая динозавров. Такие крупные удары случаются очень редко, но для меньших объектов вероятность удара возрастает; вероятность столкновения с землей объекта размером примерно в один километр составляет примерно один к 5000 за всю жизнь человека (то есть они ударяются в среднем каждые 300 000 лет). Объект диаметром в один километр все равно будет достаточно большим, чтобы вызвать глобальную катастрофу из-за огромной энергии, которую он выделит при ударе, по крайней мере в миллион раз превышающей энергию бомбы, сброшенной на Хиросиму в 1945 году.Эта проблема и некоторые возможные решения обсуждаются в учебнике, который я редактировал, «Опасности, вызванные кометами и астероидами» (University of Arizona Press, 1994, 1300 стр.); он написан 120 экспертами и содержит 46 глав, посвященных различным аспектам проблемы астероидов.
