LOKANAIS CEĻŠ.

Pēc amerikāņu prezidenta Baraka Obamas rīkojuma neatkarīgu ekspertu komiteja Normana Ogastina vadībā izanalizēja NASA programmu „Zvaigznājs”, kas paredzēja amerikāņu astronautu nosēšanos uz Mēness 2019. gada decembrī, sākot tur būvēt pastāvīgi apdzīvojamu bāzi. Eksperti nonāca pie secinājuma, ka ar pašreizējo finansējumu (NASA gada budžets sastāda 18 miljardus dolāru) amerikāņu kosmiskie plāni nevar tikt realizēti dotajā termiņā.

Viņi rekomendēja dot NASA vēl 3 miljardus dolāru (nesamazinot kopējo summu 21 miljards dolāru kā minimums līdz 2020. gadam), pabīdīt uz priekšu kontroles datumus, lielāku vērību piegriežot sadarbībai ar citām valstīm un komerciālām organizācijām, bet galvenais – stingri nosakot programmas mērķu prioritātes: Mēness vai Marss. Ekspertu komiteja savā ziņojumā norāda, ka Mēness apgūšanā nav nekā principiāli jauna, salīdzinot ar „Apollo” lidojumiem 1970-tajos gados, bet ekspedīciju uz Marsu šodien Amerika viena pati nepavilks. Tāpēc tiek likts priekšā jauns kosmiskās ekspansijas variants, kas ieguvis nosaukumu „Lokanais ceļš”.

Uz tādu vajadzētu orientēties arī mūsu raķešu kosmiskās nozares vadītājiem. [Protams, ka šeit ir domāta Krievija – t.p.] Šī varianta ietvaros tiek likts priekšā atturēties no tūlītējas nosēšanās sagatavošanas uz Mēness, bet Marsu padarīt par tālāku perspektīvu. Kosmisko kuģi „Orion”, savukārt, ir jāpārorientē citam mērķu lokam, kuriem ir ne tikai zinātniska vērtība pašiem par sevi, bet ļaus fiksēt ASV vairākas svarīgas prioritātes. Piemēram, neviens vēl nav lidojis uz Lagranža punktiem (gravitācijas spēku līdzsvara punktiem Saules sistēmas iekšienē), bet, starp citu, daži zinātnieki uzskata, ka tie ir ideāla vieta, lai izvietotu hipotētiskās citplanētiešu zondes. Vēl var aizlidot līdz Venerai un Marsam bez nosēšanās uz šīm planētām. Taču „visiekārojamākie” gabali pēc Ogastina komitejas domām ir asteroīdi. Par tiem jāparunā īpaši.

FAETONA ATKLĀŠANA.

Astronomijā atgadās, ka veikt izcilus atklājumus palīdz maldi. Tieši maldi bija par iemeslu tam, ka tika atklātas mazās planētas, kuras tagad pieņemts saukt par asteroīdiem, kas tulkojumā no grieķu valodas nozīmē „zvaigznēm līdzīgie”.

Milzīgā un tukšā atstarpe starp Marsa un Jupitera orbītām jau sen piesaistīja astronomu uzmanību, kuri paredzēja, ka šeit ir jābūt vēl vienai – „piektajai” planētai. Šo hipotēzi XVII gadsimtā izvirzīja Johans Keplers, bet vēlāk par vispārpieņemtu kļuva tā sauktais „Ticiusa-Bodē likums”, saskaņā ar ko planētu izvietojumam piemīt matemātiska atkarība, kuru izjauc tikai tukšums starp Marsu un Jupiteru. Tālākie atklājumi šo likumu apgāza, taču ilgu laiku astronomi mērķtiecīgi meklēja tam apstiprinājumu un galu galā to arī atrada.

„Piekto” planētu 1801. gada jaungada naktī atklāja Palermo observatorijas direktors Džuzepe Piacci. To nosauca par Cerēru, par godu seno romiešu auglības dievietei. Vājais Cerēras spīdums liecināja par to, ka jaunā objekta izmēri salīdzinot ar vairums lielajām Saules sistēmas planētām ir ļoti mazi (pēc mūsdienu datiem Cerēras izmēri ir 975 reiz 910 kilometri) – starp Marsu un Jupiteru kustējās planēta – punduris.

Likās, ka trūkstošā planēta ir atrasta, taču 1802. gada 28. martā astronoms-amatieris Henrihs Olberss netālu no Cerēras atklāj vēl vienu miniatūru planētu.

Viņš nosauc to par Palādu par godu Atēnai Palādai.

Taču ar to viss nebeidzas. Paiet daži gadi un tiek atklātas vēl divas planētas: Junona (1804.) un Vesta (1807.). Visi trīs jaunie planētu ģimenes locekļi izrādās ļoti mazi kosmiskie ķermeņi – ne vairāk kā 600 kilometri šķērsgriezumā.

Sev uzmanību pievērsa fakts, ka atklāto mazo planētu orbītas divas reizes krustojās debesu sfēras abās pusēs. Mēģinot izskaidrot šo parādību, Olberss izvirza hipotēzi, ka mazās planētas atrodas zonā, kur kādreiz pa savu orbītu griezās viena liela planēta. Šis pieņēmums zinātnieku vidū guva lielu piekrišanu un no tā laika viņi hipotētisko objektu dēvē par „Olbersa planētu”. Pēc izplatīta viedokļa, planēta ir atradusies nestabilā orbītā, ko vienlaikus ietekmēja Jupitera un Saules gravitācijas lauki un paisuma spēki ir burtiski sarāvuši to gabalos. Pēc citas versijas, planēta ir sadūrusies ar lielu debess ķermeni (piemēram, komētu) un spēcīgā trieciena iespaidā sadalījusies vairākos gabalos.

Bija skaidrs, ja jaunatklātās mazās planētas ir normālas planētas, kas apmēram ir tāda pati kā Marss, šķembas, tad šo šķembu ir jābūt daudz vairāk. Astronomi cītīgi turpināja meklējumus, taču veselus četrdesmit gadus nepilnīgie optiskie rīki

Neļāva ieraudzīt jaunus asteroīdus.

Tikai 1846. gadā Karls Genke iespēja ieraudzīt un aprakstīt piekto asteroīdu – Astreju. Sākās astronomiskās medības. Debesu pētnieki ar lielu neatlaidību sāka pētīt Cerērai tuvos apgabalus, meklējot jaunas mazās planētas. Līdz 1890. gadam izdevās piefiksēt un aprakstīt apmēram 300 asteroīdus.

XX gadsimtā „medības” bija daudz sekmīgākas, jo astronomi sāka izmantot fotoplates: asteroīds, kas kustās pa debesīm, atstāj uz plates pēdas svītriņas veidā, „nekustīgās” zvaigznes atstāja punktveida pēdas.

Jaunu asteroīdu meklēšana turpinās. Šodien šajā lietā astronomiem palīdz datori, lielie virszemes un orbitālie teleskopi. Kopējais atklāto asteroīdu skaits jau pārsniedz 230 tūkstošus. Vārdi gan ir piešķirti tikai 11 tūkstošiem asteroīdu.

Profānu vidū hipotētisko planētu, no kuras atliekām veidojusies asteroīdu josla, ar krievu astronoma Sergaeja Orlova vieglo roku pieņemts saukt par Faetonu, par godu saules dieva Heliosa dēlam, kas gāja bojā, nespējis savaldīt tēva ugunīgos ratus.

Starpplanētu kosmisko aparātu radīšana astronomiem atklāja jaunas iespējas asteroīdu pētīšanā. Amerikāņu kosmiskais aparāts „Galileo” noraidīja uz Zemi daudzus detalizētus asteroīdu Idas, Daktila un Gaspra attēlus. Cits aparāts „NEAR Shoemaker” fotografēja asteroīdus Matildi un Erosu, pēc tam 2001. gada 12. februārī pat nosēdās uz Erosa virsmas, spējot pārraidīt vislabākās asteroīda fotogrāfijas vēsturē.  Eiropas aparāts „Rozetta” no garām lidojošas trajektorijas izpētīja asteroīdu Šteins. Japānu kosmiskais aparāts „Hayabusa” 2005. gada novembrī mēģināja izsēdināt uz asteroīda Itokava mazu mobilu laboratoriju „MINERVA”, taču misija cieta krahu un tagad japāņu zinātnieki cer iegūt vismaz asteroīdu vielas paraugus, kurus aparātam ir jānogādā uz Zemi 2010. gada jūnijā.

Visi šie asteroīdi pilnībā atbilst teorijai par rašanos no Faetona atliekām. Un tomēr, to nāksies pārskatīt, Faetons, izrādās, nemaz nav gājis bojā, bet turpina eksistēt Saules sistēmā kopā ar citām planētām.

Saskaņā ar jaunākajiem pētījumiem, kas veikti vēl 2005. gadā ar orbitālo teleskopu „Hubble”, izrādās, ka Cerēra ir debesu ķermenis, ko tagad pieskaita pie „pundurplanētām” un turklāt, uz tās virsmas ir visai daudz tīra ūdens ledus veidā, kas paslēpts zem ārējās garozas. Kā labi redzams attēlos, kas iegūti ar teleskopu, Cerērai ir tāda pat lodesveida forma kā īstajām planētām un iespējams pat ciets kodols. Uz Cerēras virsmas redzamas vairākas gaišas un tumšas struktūras, iespējams – krāteri. Visgaišākā struktūra jau ieguvusi šīs pundurplanētas pirmatklājēja vārdu un nosaukta par „Piacci”. Kas attiecas uz ūdeni, tad jaunākās zinātnieku hipotēzes liecina par to, ka Cerēru klāj 100 m biezs ledus slānis, liecinot, ka ar saviem ūdens resursiem tā var pat pārspēt Zemi! [Man liekas, ka te autors alojas! – t.p.]

Atbildēt uz daudzajiem jautājumiem, kas radušies sakarā ar „Hubble” atklājumiem, palīdzēs amerikāņu aparāts „Dawn”, kas devās kosmosā 2007. gada 27. novembrī. Apmēram 2011. gada septembrī  tas sasniegs Vestu, bet 2015. gadā – Cerēru.

APOFISS KĀ PRIEKŠNOJAUTA.

Taču šodien vislielāko izmanību izraisa nevis Cerēra, bet gan agrāk nevienam nepazīstamais asteroīds Apofiss (99942 Apophis-2004 MN4). Tā garums ir tikai 350 metri, bet masa 21,4 miljoni tonnu. Visai parasts kosmiskais bluķis izsauca milzīgu ažiotāžu, kad astronomi paredzēja, ka tas, pilnīgi iespējams, sadursies ar Zemi 2036. gada 13. aprīlī.

Visi tūlīt sāka runāt par „”pasaules galu”. Taču zinātnieki apliecina, ka šāda notikuma varbūtība ir niecīgi maza – 1:45000. Un pat, ja asteroīds nokritīs, sekas nemaz nebūs tik graujošas. Reālas briesmas Zemei un dzīvībai uz tās draud tikai no asteroīdiem, kuru šķērsgriezums ir lielāks par kilometru, taču tādi saduras ar Zemi ne biežāk kā reizi miljons gados.

NASA speciālistu sākotnējais vērtējums sprādziena jaudai, ja Apofiss nokrīt, bija 1480 megatonnas, vēlāk to samazināja līdz 880 megatonnām. Salīdzināšanai: Tunguskas meteorīta jauda tiek rēķināta kā 10 megatonnas, bet vulkāna Krakatau izvirdums 1883. gadā bija ekvivalents apmēram 200 megatonnām.

Modelēšana parādīja, ka Apofisam nokrītot, notiks zemes trīce ar magnitūdu 6,5 pēc Rihtera skalas, bet kritiena vietā izveidosies krāteris 6 km diametrā. Kur tad asteroīds nokritīs? Zinātnieki ir aprēķinājuši arī to – „riska zonā” iekļūst Krievijas dienvidu rajoni [plus Sibīrija], Klusā okeāna ziemeļdaļa [un okeāns pie ASV krastiem], Nikaragva, Kostarika, Kolumbija un Venecuēla. [Tālāk, pāri Atlantijas okeānam, bet Āfrika jau drošībā – t.p.]

Materiālie un cilvēku zaudējumi, ja Apofiss nokrīt biezi apdzīvotā rajonā, nebūs pārāk lieli, taču pārbaudīt šo versiju uz sevis neviens negrib – Zeme tomēr mums ir tikai viena. Tāpēc pašlaik tiek apspriesti vairāki kosmisko aparātu projekti, kuri ne vien precizēs asteroīda raksturlielumus notikumu tālākai modelēšanai un rūpīgākai draudu aprēķināšanai, taču spēs arī Zemi aizsargāt no katastrofiskā trieciena.

Vispirms uz Apofisa tiks izvietota radiobāka (transponders). Krievu konstruktori no Lavočkina vārdā nosauktās zinātniski-rūpnieciskā apvienības liek priekšā to paveikt tieši tagad, izveidojot uz esošās starpplanētu stacijas „Fobos-Grunt” bāzes jaunu aparātu. Tam būtu jāstartē ne vēlāk kā 2012. gada 13. maijā, pārlidojums ilgtu 330 dienas, pēc tam stacija izietu orbītā ap Apofisu un kalpotu kā orientieris. Tālāk iespējami varianti. Ja tiks pierādīts, ka asteroīds noteikti ietrieksies Zemē, uz tā pusi dosies pārtvērējs.

Aģentūra NASA gatavo asteroīdu pārtvērēja projektu ar vairākām kodolgalviņām (misija „Cradle” – „Šūpulis”). 8,9 m garais kosmiskais aparāts kosmosā tiks ievadīts ar nesējraķeti „Ares V”. Pats aparāts, savukārt, nesīs sešus pusotras tonnas smagus pārtvērējus, katrs no kuriem tiks apbruņots ar kodolgalviņu B83 ar jaudu 1,2 megatonnas. Šeši pārtvērēji tiks palaisti jau tuvojoties asteroīdam – 100 stundas pirms to sasniegs „mātes aparāts”. Tie startēs pretī kosmiskajai klintij ar stundas intervālu un katrs uzsprāgs 1/3 asteroīda diametra attālumā no tā. Rentgena un gamma stari, neitroni, kas izveidosies sprādzienā, pārvērtīs daļu no klints virsmas par plazmu, kas izplešoties radīs reaktīvu vilkmi un tā aizvedīs prom asteroīdu no bīstamās trajektorijas. Ja tiks pieņemts lēmums, ka Apofisu jānovirza no tā orbītas, tad pārtvērējam ir jāstartē no Zemes ne vēlāk kā 2021. gadā.

Taču kā rāda aprēķini, tad kodolenerģijas izmantošana par sprāgstvielu nav visai efektīga. Daudz drošāks izskatās astronautu Edvarda Lū un Stenlija Lava projekts, kuri liek priekšā izmantot „gravitācijas traktoru”. Tas būs samērā liels automātisks kuģis, kas, sasniedzot asteroīdu, nekustīgi nostāsies tam blakus nelielā augstumā. Pēc tam „traktors” ieslēgs savus jonu dzinējus (mazjaudīgi, toties ļoti ekonomiski) un sāks lēli paātrināties. Asteroīds virzīsies līdzi mašīnai – vienkārši gravitācijas spēku iedarbībā starp klinti un kosmisko aparātu. Vajag tikai regulēt vilkmes spēku tā, lai kuģis neaizlidotu prom. Un kaut gan pievilkšanās spēki būs ļoti mazi, pēc projekta autoru aprēķiniem, 20-tonnīgais traktors spēj aizvest 200-metrīgo asteroīdu prom no  bīstamās orbītas gada laikā.

Analoģiskus aprēķinus ir veikusi speciālistu grupa no NASA Reaktīvās kustības laboratorijas. Šo projektu finansē Rastijs Šveikarts – bijušais „Apollo” programmas astronauts un fonda B612 priekšsēdētājs. Tika izskatīta 1 tonnu smaga „traktora” gravitācijas iespaids uz hipotētisku 140m diametra asteroīdu. Tika pierādīts, ka pat vājš gravitācijas izrāviens no 150m attāluma ļaus izmainīt kosmiskā ķermeņa trajektoriju ar ātrumu 0,22 mikroni sekundē.

Savu „gravitācijas traktora” variantu piedāvā korporācijas „EADS Astrium” britu nodaļa. Inženieru grupa ar Ralfu Kordī priekšgalā ir izstrādājusi 30m gara un 10t smaga kosmiskā aparāta projektu. Tas dosies tuvu klāt bīstamajiem asteroīdiem (apmēram līdz 48 metriem). Saskaņā ar aprēķiniem, gravitācijas ietekme būs pietiekoša, lai novirzītu pat masīvus asteroīdus, 400m diametrā.

Vēl oriģinālāks izskatās amerikāņu kompānijas „SpaceWorks Engineering” inženieru projekts. Viņu ideja ir šāda: uz asteroīda ir jāizsēdina mazu robotu spiets, kas ieraksies gruntī un metīs to atklātā kosmosā, tā dodot impulsu debesu ķermeņa trajektorijas maiņai. Roboti pēc būtības ir apmēram 1 tonnu smagi un 11 m augsti kosmiskie kuģi ar nosaukumu „MADMEN” (Modular Asteroid Deflection Mission Ejector Node), ko burtiski var tulkot kā „Trakie”. Uz jautājumu, cik robotu būs vajadzīgs, lai izpildītu vēlamo uzdevumu, pagaidām viennozīmīgas atbildes nav. Iespējams, ka to būs vajadzīgs vairāki tūkstoši, bet – varbūt, ka ne vairāk divi vai trīs. Izvēle ir atkarīga no varbūtējās sadursmes laika, asteroīda izmēra un citiem faktoriem.

KOSMISKĀS ATRADNES.

Pilnīgi iespējams, ka sagatavošanas darbi, lai aizvadītu prom no bīstamās orbītas Apofisu, prasīs izsēdināt uz tā virsmas astronautu. Gadījums var rasties ļoti drīz – 2029. gada aprīlī šis asteroīds pavisam minimālā attālumā palidos garām Zemei – tikai 37 500 km attālumā no Zemes virsmas (salīdzinājumam, ģeostacionārie pavadoņi atrodas 35 786 km augstumā). Uz šo brīdi NASA rīcībā jau būs jaunais kosmiskais kuģis „Orion”, kas spēs lidot līdz Mēnesim un kārdinājums izmantot gadījumu var būt pietiekoši liels.

Nosēšanās tehnoloģiju jau izstrādā – NASA apspriež projektu lidojumam uz sešus metrus lielo kosmisko klints bluķi 2007 UN12 un uz 40-metrīgo asteroīdu 2000 SG344. Ja kādu no tiem apstiprinās, tad astronauti varēs lidot vēsturiskajā lidojumā jau 2017. gadā.

Šāda ekspedīcija kļūs par pirmo soli, lai apgūtu asteroīdu joslas bagātības. Par neizbēgamo Saules sistēmas mazo ķermeņu kolonizāciju rakstīja jau kosmonautikas pamatlicēji. Pateicoties mazajai, gandrīz nulles gravitācijai, asteroīdi ir visai piemērotas vietas kosmosa bāžu un kosmodromu izvietošanai. Atmosfēras neesamība ļauj maksimāli efektīgi izmantot saules gaismu kā enerģijas avotu. Tajā pat laikā, daži asteroīdi ir īstas dārgumu krātuves. Piemēram, asteroīds 1986 DA ar diametru 2,3km sastāv no dzelzs un niķeļa sakausējuma un tuvojas Zemei pietiekami tuvu. Asteroīds Kleopatra, pēc ārējā izskata ļoti līdzīgs suņa kaulam, ar visai iespaidīgu izmēru (217 km garumā) arī sastāv no dzelzs-niķeļa sakausējuma. Taču nokļūt līdz tam ir ilgi un garlaicīgi – mūs šķir 170 miljonu kilometru tukšuma.  Ne tik tālu no Zemes esošais asteroīds Amons pilnīgi sastāv no metāliem.  Šī asteroīda dzelzs un niķeļa krājumi tiek novērtēti ar 8 triljoniem dolāru, kobalta – ar 6 triljoniem, platīna grupas metālu krājumi –  apmēram ar 6 triljoniem.

Speciālisti apliecina, ka katrā metāliskā asteroīdā ar diametru virs 1km atrodas tik daudz izejvielu, ka tās ir vairāk, nekā tas daudzums, ko pasaule patērē tērauda ražošanai gada laikā.

Asteroīdi var kļūt ne tikai par lielisku izejvielu avotu, taču arī kā bāze, lai radītu kosmiskās apmetnes un viesnīcas. Kas zina, varbūt nākotnē no asteroīdiem iemācīsies būvēt starpzvaigžņu kuģus? Un tad Saules sistēmas mazās planētiņas no kosmiskajiem „atkritumiem” pārvērtīsies par Galaktikas ceļotājām, kas lidos no zvaigznes uz zvaigzni...

VĒL VIENS CEĻŠ.

Kā redzat, ir daudz pamatotu iemeslu, lai pārorientētu kosmiskās programmas no Marsa uz asteroīdiem. Iepriekš minētā „Lokanā ceļa” ietvaros tiek likti priekšā trīs konkrēti mērķi, kurus var izvēlēties kosmiskās aģentūras, pētot asteroīdus. Pirmais – zinātne: asteroīdi var sniegt unikālu informāciju par to, kā veidojusies Saules sistēma. Otrais – draudu novēršana no kosmosa: agri vai vēlu kāds no asteroīdiem bīstami tuvosies Zemei un mums ir jābūt gataviem, lai novirzītu to sāņus. Trešais – mazo Saules sistēmas objektu resursu inventarizācija: asteroīdi satur sevī dažādus derīgos izrakteņus, pat parastā ūdens ledu kosmosā, kas tur ir ļoti liela vērtība (mākslīgo biosfēru radīšanai un kā ūdeņraža-skābekļa degvielas avots), ko vēlāk varēs izmantot starpplanētu infrastruktūras radīšanai.

Šiem mērķiem var pievienot vēl arī ceturto mērķi – sportisko interesi, jo lielvalsts, kuras pilsoņi izsēdīsies uz asteroīdiem, uz mūžīgiem laikiem fiksēs savu prioritāti šajā jomā. Vēsturē jau ir iegājuši Jurijs Gagarins un Neils Ārmstrongs – ieies vēsturē arī tā cilvēka vārds, kas pirmais izkāps uz asteroīda virsmas.

Sekmīgie lidojumi uz kosmiskajām klintīm var cilvēkos izsaukt tādu pašu entuziasmu kādu 1960-tajos gados izsauca lidojumi orbītā un uz Mēnesi. Tad mūs patiesi gaidīs kosmiskā „renesanse”. Turklāt, panākumus var gūt uz esošo tehnoloģiju bāzes – nebūvējot milzīgi lielu un masīvu starpplanētu kuģi, kura būve pagaidām ir tikai nākotnes jautājums.

Diemžēl, tagadējā Krievijas paķešu-kosmiskās nozares vadība nav gatava tam, lai pārskatītu stratēģiju. Joprojām galvenais mērķis ir ekspedīcija uz Marsu, kaut gan jau tagad ir skaidrs, ka esošais lietu stāvoklis, kas izveidojies Krievijas kosmonautikā, liecina, ka gatavošanās šādam lidojumam ir tikai veltīga fantazēšana.