Астероиды – проблема землян

Размещено на http://www.allbest.ru/

Астероиды - проблема землян

Москва 2013 год

Содержание

Введение

Возникновения пояса астероидов

Что такое астероиды, виды астероидов

Характеристики самых известных видов астероидов

4.Для чего изучать астероиды

а). Высадка на астероид

б). Добыча ископаемых

в). Защита Земли

5. Грозят ли астероиды Земле, последствия

Заключение

Введение

В школе на кружке астрономии меня заинтересовала тема астероидов. Я видела много фильмов про катастрофы на Земле и гибель от астероидов тоже. Мне казалось, что это фильмы о нереальных событиях, как фантастика. Но занятия в кружке, и реальность существования астероидов, как космических объектов, дали возможность глубже посмотреть на проблему. Можно ли что-то сделать, чтобы Земля избежала опасности? Как изучают астроиды? Откуда они взялись? Эти вопросы и многие другие я рассмотрела в своей работе.

1. Возникновения пояса астероидов

В конце 18-го века Боде и Тициус вне зависимости друг от друга отметили одну закономерность в ряде чисел, которые выражали средние расстояния между планетами и Солнцем. Пятый член в этом ряду не соответствовал ни одной из планет. В январе 1801 года Джузеппе Пиацци, астроном из Италии, случайным образом открыл звезду, прямое склонение и восхождение которой значительно изменялось за одни сутки его наблюдений. Гаусс смог вычислить орбиту данного астрономического тела. Всем стало ясно, что открыта новая планета, которая располагается между планетами Марс и Юпитер. Эту планету прозвали Церера в честь богини плодородия из древнеримской мифологии.

В 1802 году Ольберс ( Генрих Вильгельм Маттеус), немецкий врач, который очень сильно увлекался астрономией, смог открыть недалеко от Цереры новый астероид. Он, в свою очередь, был назван Паллада. Уже в 1804 открыли планету Юнона, а через три года - Веста. Профессор Гершель сделал предложение называть эти небольшие планеты астероидами. Астероид в переводе с греческого значит "подобный звезде".

В 1804 году профессор Ольберс выдвинул знаменитую теорию. Суть данной теории была в разрыве некоторой планеты Фаэтон, располагавшейся как раз между планетами Марс и Юпитер, а образование этих астероидов произошло из ее обломков.

От теории, выдвинутой Ольберсом, ученым вскоре пришлось отказаться. Такие математические расчеты дают возможность утверждать, что астероиды сформировались после дробления не одного, а двух и более тел приличного размера. Увы, гипотеза о Фаэтоне не получила подтверждения.

Другая теория, это то, что астероиды - остатки промежуточных тел, из которых создавались планеты, сохранились до нашего времени. Они так и не сумели сформироваться в планету из-за близости массивного Юпитера. Планета-гигант своим воздействием увеличивала относительные скорости астероидов и довела этот процесс до такого состояния, что кинетическая энергия астероидов превысила гравитационную, а в таких условиях они уже не могли соединяться и формироваться в единое тело при встрече. Скорее наоборот, столкновение приводило к взаимному дроблению, а не объединению.

Что такое астероиды

Термин астероид был введён Уильямом Гершелем на основании того, что эти объекты при наблюдении в телескоп выглядели как точки - в отличие от планет, которые при наблюдении в телескоп выглядят дисками. Астероиды так же называют малыми планетами.

Главный параметр, по которому проводится классификация астероидов , это размер тела. Астероидами считаются тела с диаметром более 30 м, тела меньшего размера называют метеороидами. Астероиды классифицируют по спектру отраженного ими солнечного света: 75% из них очень темные углистые астероиды типа С, 15% - сероватые кремнистые астероиды типа S, а оставшиеся 10% включают астероиды типа М (металлические) и ряд других редких типов. Классы астероидов связаны с известными типами метеоритов. Существует много доказательств того, что астероиды и метеориты имеют сходный состав, так что астероиды могут быть теми телами, из которых образуются метеориты. Самые темные астероиды отражают 3-4% падающего на них солнечного света, а самые яркие - до 40%. Многие астероиды регулярно меняют свой блеск по причине вращения.

 3.Виды астероидов

То, что все планеты нашей Солнечной системы движутся в одном направлении по четко-определенным орбитам вокруг Солнца, является доказательством того, что наша галактика произошла из облака, которое состояло из пыли и газа. Удивительный факт, что кроме многих тысяч малых планет, даже астероиды движутся в том же направлении.

Огромное количество астероидов находится между планетами Юпитер и Марс. Эти астероиды имеют очень похожие траектории, но с небольшим эксцентриситетом и угол наклона у них образовывается к плоскости эклиптики. Их движение происходит в пределах большого, похожего на круг, правильного кольца.

В этом же огромном кольце совершают свое движение даже самые крупные астероиды: «Паллада», «Веста», «Гигия», «Евфросина», «Церера» и другие. «Веста» - это единственный астероид, который человек может увидеть невооруженным глазом на ночном небе. Из-за того, что все эти астероиды движутся по одной траектории, эти крупные космические объекты не предоставляют для нашей планеты опасности в виде столкновения. Однако, чем дальше находятся астероиды от пояса, то тем меньше становится их количество, к примеру, «Церера» и «Паллада» совершают движение почти друг за другом по одной орбите, но «Паллада» отстает немного на тридцать пять градусов дуги. Существует закономерность того, что чем дальше астероиды от нашего Солнца, тем больше их орбиты напоминают круг.

В те времена, когда начинали открывать астероиды, то никто не мог заподозрить, что есть большое скопление астероидов между Марсом и Юпитером. В 1873 году состоялось открытие астроида, которому был присвоен номер сто тридцать два, орбита этого астероида вращалась внутри орбиты планеты Марс.

В 1898 году было совершено открытие астероида под названием «Эрос», ему также был присвоен номер - четыреста тридцать три. Этот крошечный астероид был поперечником двадцати пяти километров.

Астероид Эрос

Астероид был открыт из-за того, что слишком близко подошел к нашей планете. Орбита «Эроса» своим перигелием почти касается орбиты Земли. В 1911 году был открыт астероид, которому присвоили название «Альберт» и семьсот девятнадцатый номер. Этот астероид тоже мог близко подходить к нашей планете, как и астероид «Эрос». В 1918 году был открыт астероид «Алинда», которому был присвоен восемьсот восемьдесят седьмой номер. В 1924 году был открыт астероид «Ганимед», которому присвоили номер тысяча тридцать шесть, в 1927 году был открыт астероид «Ивар», который стал обладателем номера тысяча шестьсот двадцать семь. Астероид «Икар», который был открыт в 1949 году, получил свое имя за то, что он ближе всех астероидов подлетает к Солнцу. И именно тридцать миллионов километров отделяло его от нашей звезды, а это свидетельствует о том, что он периодически попадал внутрь орбиты Меркурия.

Одним из первых открытых астероидов, который пересекал орбиту нашей планеты, был «Аполлон». Он проникал вглубь орбиты нашей планеты и планеты Венера.

Астероид «Гермес» - уникальный астероид, который был замечен на расстоянии восьмисот тысяч километров от планеты Земля. Это всего лишь в два раза дальше от нашей Луны. В 1927 году он перемещался с угловой скоростью пять градусов в час. Но в настоящее время астероид «Гермес» утерян астрономами из-за своих маленьких параметров. Но мы-то знаем, что даже если маленький астероид столкнется с поверхностью Земли, то человечеству мало не покажется.

В настоящий момент в Солнечной системе обнаружены сотни тысяч астероидов. По состоянию на 6 сентября 2011 в базах данных насчитывалось 84 993 238 объектов, у 560 021 точно определены орбиты и им присвоен официальный номер. 15 615 из них на этот момент имели официально утверждённые наименования. Предполагается, что в Солнечной системе может находиться от 1,1 до 1,9 миллиона объектов, имеющих размеры более 1 км. Большинство известных на данный момент астероидов сосредоточено в пределах пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера.

4.Характеристики самых известных видов астероидов

Самым известным астероидом в Солнечной системе считалась Церера, имеющая размеры приблизительно 975Ч909 км, однако с 24 августа 2006 года она получила статус карликовой планеты. Два других известных астероида Паллада и Веста имеют диаметр ~500 км. Веста является единственным объектом пояса астероидов, который можно наблюдать невооружённым глазом. Астероиды, движущиеся по другим орбитам, также могут быть наблюдаемы в период прохождения вблизи Земли, например, Апофис. Апофис был обнаружен в 2004 году. Апофиз имеет размер в три с лишним футбольных поля (примерно 330 м). Апофиз был одним из тех небесных объектов, который вызвал общественный интерес. Это было связано с появившейся информацией о возможном столкновении астероида Апофис с Землей.

С помощью обновленной информации, ученые НАСА пересчитали орбиту движения для астероида Апофис. Вновь рассчитанная траектория движения значительно снижает вероятность опасного столкновения с Землей в 2036 году. Новые данные указывают на вероятность встречи Земли 13 апреля 2036 с астероидом Апофис, но вероятность столкновения снизилась с 1:45000 до приблизительно 1:4000000. Большинство данных, которые позволили вычислить обновленные орбиту Апофис были получены с помощью 88-дюймового телескопа на Гаваях, расположенного вблизи вершины Мауна-Кеа.

Первоначально шансы на сближение и столкновение Апофиса с Землей оценивались в 2,7 % в 2029 году. Дополнительные наблюдения астероида позволили исключить любую возможность столкновения в 2029 году. Тем не менее ожидается, что рекордное расстояние на которое астероид Апофис приблизится к Земле в пятницу 13 апреля 2029 года составит около около 25000 км.

Прогноз орбиты астероида основан на физической модели Солнечной системы, которая включает в себя гравитационное воздействие Солнца, Луны, других планет и трех крупнейших астероидов.

 5.Изучение астероидов

Научный интерес к кометам и астероидам, объясняется тем, что они представляют собой «мусор», оставшийся от процесса формирования Солнечной системы примерно 4,6 миллиарда лет назад. Изучая астероиды , можно сделать много новых открытий относительно формирования планет Солнечной системы.

а). Высадка на астероид

Высадка людей на астероид кажется еще более захватывающей, чем высадка на Луне. Однако экспедиция на такую, летающую в космосе гору может состояться очень скоро. Калифорнийская компания DigitalSpace Commons специализирующаяся на компьютерной графике по заказу NASA смоделировала пилотируемую миссию на астероид и обнародовала её. Визуализация такого полёта показывает, как люди могут добраться до так называемых приближающихся к Земле объектов, выявлением и изучением которых занимается специальная программа NASA NEO Program.

NEO - это кометы и астероиды, которые потенциально способны попасть в окрестности Земли или даже столкнуться с ней. Отработав полёт на астероид, к примеру, можно надеяться на появление в будущем действенного способа защиты от опасного гостя.

астероид пояс исследование научный

Проблема в том, что люди не могут пройтись или проехать по астероиду. Даже самые крупные астероиды практически не имеют силы тяжести. Так что при контакте с поверхностью астероида можно легко оттолкнуться и улететь в открытый космос. Один из вариантов предполагает дрейф космического корабля рядом с астероидом, и иногда, с помощью двигателей, корректировать положение в пространстве.

б). Добыча ископаемых

Ученые намерены использовать беспилотные космические корабли для добычи химических компонентов топлива, а также полезных ископаемых, среди которых будет золото и металлы платиновой группы, из астрономических объектов. Также на астероидах планируется добывать не только металлы, но также и воду.

Астероиды богаты металлами и минералами, необходимые для создания колоний на планетах, а кометы являются богатыми источниками воды и углеродных молекул, необходимых для поддержания жизни. Поэтому освоение и организация добычи ресурсов на астероидах, необходимых для освоения дальнего космоса могут быть реальны.

Один из показателей неожиданного богатства в астероидах содержится в каменных и железокаменных метеоритах. Эти метеориты содержат металлы платиновой группы в соотношении до 100 частей на миллион (или 100 грамм на тонну). Для сравнения, платиновые и золотые рудники в Южной Африке и других местах содержат руды 5-го класса с соотношением до 10 грамм на тонну. Металлы платиновой группы (которые присутствуют в металлических и силикатных астероидах) оцениваются в настоящее время по $ 30 за грамм.

Около 10% околоземных астероидов являются энергетически более доступными, чем Луна. Более того, если технологии позволят переместить такие астероиды на орбиту Земли, то освоение этих астероидов и добыча полезных ресурсов на них составит серьезную конкуренцию добыче этих ресурсов на самой Земле.Японские официальные лица из правительства дали зеленый свет на разработку космического исследовательского зонда Hayabusa 2 и осуществление его запуска в 2014 году. Цель данной миссии - получить и вернуть на Землю частицы породы околоземного астероида. Запуск космического зонда Hayabusa2 должен произойти в 2014 году. Зонд направится к астероиду 1999 JU3, диаметром около 900 метров. Астероид 1999 JU3, который пока не получил собственное название, относится к астероидам C-типа. Это наиболее распространенная форма астероидов в Солнечной системе. Наблюдения, проведенные телескопом на Земле, указывают, что астероид 1999 JU3 имеет, приблизительно, сферическую форму и темный, почти угольный цвет.

Если запуск пройдет успешно, зонд достигнет астероида в середине 2018 года, а стартует на Землю в декабре 2019 года. В соответствии с планами Японского агентства аэрокосмических исследований, посадка зонда на Землю ожидается в конце 2020 года.

в). Защита Земли

Американцы собираются выделить огромные средства на программу высадки людей на астероид. Об этом неоднократно заявлял перед научной общественностью американский президент Обама.

Обама, в рамках реализации проекта высадки людей на астероид, делает упор на необходимость исследования этих объектов, как потенциально опасных, угрожающих жизни на Земле. Господствующие научные теории утверждают, что динозавры вымерли из-за падения огромного астероида. Большие астероиды, которые могут погубить миллионы людей, врезаются в Землю в среднем каждые тридцать тысяч лет.

Начиная с семидесятых годов прошлого века несколько астрономов из Лейденской обсерватории принимали активное участие в обнаружении опасных астероидов.

В восьмидесятых годах с помощью инфракрасной космической обсерватории IRAS изучается более 4000 астероидов, в том числе и потенциально опасных астероидов. С января 2010 года в США благодаря инфракрасной космической обсерваторией WISEобнаруживает в месяц десятки астероидов небольшого размера. Все это позволяет в большей степени контролировать приближение опасных астероидов и заблаговременно разработать план по предотвращению катастрофы.Говоря о методах предотвращения падения астероидов, директор института астрономии РАН (ИНАСАН) Борис Шустов, отметил, что варианты будут выбираться в зависимости от ситуации, и не исключил возможности применения ядерных зарядов.

Хотя такой способ не совсем оправдан, потому что много мелких осколков после взрыва могут, не изменив траектории, упасть на Землю, и площадь поражения будет намного больше.

Современными техническими средствами возможно отклонить только относительно небольшие астероиды, не представляющие глобальной угрозы.

 Заключение

Астероиды необходимо изучать, с научной точки зрения.

Как бы человечество не было озабочено столкновением астероида с Землей, в ближайшее время у землян нет возможности предотвратить катастрофу.

Дальнейшее развитие технических возможностей человечества дает право на существование самых утопических идей.

Список литературы и источников информации

http://ru.wikipedia.org

http://cometasite.ru/okolozemnyj-asteroid-eros/

http://cometasite.ru/visadka-na-asteroid/

http://cometasite.ru/zond_hayabusa_2/

ipim.ru›discussion/2401.html

 http://survincity.ru.xsph.ru/2011/03/asteroidnaya_opasnost_v_kontekste_tehnologicheskogo_razvitiya/#ixzz2FzhrqheW

Размещено на Allbest.ru