#реал #астрономическое и внезапно #апокалиптическое

Внимание астрономов со всего мира сейчас приковано к комете C/2023 P1 (Нисимура), названной по имени своего первооткрывателя – японского астронома-любителя Хидео Нисимуры, который впервые обнаружил её меньше месяца назад, 12 августа 2023 года. На его счету это уже третья открытая комета, а в начале этого года он обнаружил вспышку новой звезды. В общем, весьма продуктивный дедушка – свою первую комету он открыл ещё в 1994 году, а сейчас ему уже 74 года!

В космических глубинах кометы представляют собой льдисто-каменные глыбы, а свои хвосты "отращивают" лишь при приближении к солнцу – их формирует испаряющееся вещество ядра кометы. Не стала исключением и C/2023 P1 (Нисимура) – сейчас она уже в окрестности орбиты Меркурия, а потому по тёмному небу за ней тянется шикарный хвост. Разумеется, редкое и красивое астрономическое явление привлекло внимание многих астрофотографов и астрономов-любителей. Наше скромное астрономическое сообщество тоже приобщилось к съёмкам: выехали за город, поставили оборудование, и пару ночей, пользуясь хорошей погодой, снимали. Вот что у нас получилось:


А, если сделать серию снимков и сложить их в специальной программе, можно получить красивую анимацию того, как комета движется на фоне далёких звёзд. Увы, C/2023 P1 (Нисимура) уже приближается к Солнцу, а потому и на небосклоне находится недалеко от него. Комета поднимается над горизонтом на северо-востоке незадолго до рассвета, так что время съёмок было ограничено, а анимация получилась совсем коротенькой:


Обратите внимание вот на что: комету открыли совсем недавно, а она уже приближается к Солнцу. Нет, это не потому, что она какая-то аномально быстрая, а потому, что её открыли только тогда, когда она пересекла орбиту Земли (правда, довольно далеко от нашей планеты)! Конечно, C/2023 P1 (Нисимура) – совсем небольшая комета, поперечник её ядра вряд ли превышает километр (сколько-то достоверных оценок размеров кометы пока что нет, учёные надеются собрать больше данных во время её удаления от Солнца). Для сравнения, ядро кометы Галлея имеет средний поперечник в 11 км, а самая большая из обнаруженных комет C/2014 UN271 и вовсе имеет ядро поперечником около 130 км! Но даже километровый льдисто-каменный космический булыжник может иметь массу в миллиард тонн, а последствия столкновения с ним для биосферы Земли будут катастрофическими. И пусть конкретно C/2023 P1 (Нисимура) благополучно прошла мимо Земли на огромном расстоянии в 126 миллионов километров, следующая гостья из тёмных глубин Солнечной системы может оказаться для нас фатальной.

Конечно, вероятность столкновения Земли с кометой исчезающе мала. Рассчитать её точно проблематично из-за сложностей с подсчётом общего числа комет в Солнечной системе, но рамочные оценки гуляют в окрестности одного столкновения с кометой за десятки миллионов лет. Низкая вероятность такого события "компенсируется" его разрушительностью – пусть по космическим меркам ядра комет невелики, а их вещество довольно рыхлое, столкновения с ними катастрофичны. Например, в июле 1994 года сравнительно небольшая комета Шумейкеров — Леви 9 (поперечником около двух километров) упала на Юпитер. И пусть перед столкновением комета развалилась на несколько кусков, энергия выделилась колоссальная – падение каждого из обломков было сопоставимо со взрывом миллионов атомных бомб и вызвало целый вихрь в атмосфере планеты-гиганта. Цепочка этих вихрей была без труда запечатлена в телескопы, ведь крупнейшие из них по размером были сравнимы со всей нашей планетой (коричневые кляксы в правом нижнем углу снимка):


В общем, не нужно быть гением, чтобы догадаться, что человечеству не помешает иметь какую-нибудь систему раннего предупреждения о приближении потенциально опасных объектов, а не надеяться на остроту зрения отдельно взятых японских дедушек. В разные годы предлагались различные проекты подобных систем для своевременного обнаружения потенциально опасных астероидов и комет. Развитие вычислительных средств позволило автоматизировать многие рутинные процессы, так что в итоге астрономы разных стран пришли к простому и понятному алгоритму: автоматические телескопы постоянно снимают разные участки небесной сферы, а потом полученные в разные даты снимки сравниваются между собой. Если на фоне неподвижных друг относительно друга далёких звёзд обнаружится не внесённый в каталоги движущийся объект, значит перед нами новая комета или астероид (ну, или нас почтили своим визитом инопланетяне на летающей тарелке).

Сейчас по такому принципу работает сразу несколько систем, самой известной из который является проект NASA Pan-STARRS. Почему же одна из таких систем не обнаружила комету заранее? Вскоре после открытия C/2023 P1 (Нисимура) этим вопросом задался канадский астроном Роберт Верик (известный тем, что в 2017-ом открыл первый межзвёздный астероид Оумуамуа). Восстановив по имеющимся данным траекторию новой кометы, он стал целенаправленно изучать снимки Pan-STARRS за прошлые месяцы, и действительно обнаружил комету на серии снимков соответствующего участка небосвода ещё в январе этого года! Тогда комета была в четырёх астрономических единицах от Солнца (т.е. на расстоянии, вчетверо большем среднего расстояния между Землёй и Солнцем), не имела хвоста и выглядела как маленькая тусклая звёздочка 22m величины, медленно движущаяся на фоне далёких звёзд. Возникает закономерный вопрос – если сама по себе комета уже была запечатлена на снимках автоматических телескопов, где её впоследствии отыскал Верик, что мешало найти её на полгода раньше?

Отсутствие опыта? Нет, проект Pan-STARRS и сходные ему системы открыли уже десятки тысяч небесных объектов. Недостаток технологий? Нет, телескопы там заурядные, диаметром в 1,4 – 2,5 метра (при максимальных диаметрах существующих телескопов в 11, а строящихся – в умопомрачительные 39 метров), а сопоставление изображений можно поручить нейросетям под присмотром человека. Дефицит ресурсов? Нет, телескопы производятся из самых обычных материалов, а расчёты ведутся на коммерческих вычислительных кластерах, даже без применения по-настоящему мощных суперкомпьютеров. Так почему же десятки телескопов 24 на 7 не обшаривают звёздное небо в поисках угроз, а петафлопсы вычислительных мощностей не обрабатывают терабайты снимков в режиме реального времени для своевременного обнаружения звёздных гостей? Ответ до банальности прост – деньги.

Проект Pan-STARRS стартовал в 2014 году и должен был состоять из четырёх телескопов общей стоимостью около $100 миллионов, но из-за проблем с финансированием на сегодняшний день в строй введены только два телескопа. Аналогичный по назначению проект Catalina Sky Survey потребовал для своей постройки около $50 миллионов и тратит ещё по $10 миллионов ежегодно на поддержание и обслуживание (включая зарплату сотрудников, модернизацию оборудования и т.д.). Австралийский проект для мониторинга неба южного полушария Siding Spring Survey имел сходную стоимость, но закрылся ещё в 2013-ом как раз таки из-за недостатка финансирования.

Очевидно, если мы хотим вывести своевременное обнаружение потенциально опасных объектов на максимально доступный уровень, нужно наращивать качество и количество телескопов, задействованных в автоматизированных системах наблюдений за малыми телами, создавать новые дата-центры с мощными кластерами для обработки собираемых данных, привлекать (а, может быть, специально готовить) тысячи новых квалифицированных специалистов.

Такой проект будет очень дорог, не удивлюсь, если речь пойдёт о суммах порядка $10 миллиардов. Насколько это много? Ну, это сопоставимо с выручкой компании Apple. За неделю. Ещё можно сравнить с военными расходами разных стран – примерно столько человечество тратит на разные способы организованного убийства себе подобных за два дня. Или, вот к примеру, вы слышали про огромный город-стену "The Line", который начали строить в Саудовской Аравии? Даже по самым скромным оценкам он обойдётся королевству в $200 миллиардов – как двадцать систем наблюдения за ближним космосом. В конце концов, всегда можно привлечь частных инвесторов – стоимость системы составит около 0,7% от совокупного состояния десяти богатейших людей планеты.

Увы, сильные мира сего никак не могут найти денег на создание такой системы. NASA продолжает поддерживать работу пока ещё не закрытых проектов и даже выражает осторожную надежду на то, что Pan-STARRS таки получит два обещанных телескопа в ближайшие пять лет. Петабайты уже сделанных снимков, которые некому и не на чем своевременно обрабатывать, пылятся в электронных архивах. А Хидео Нисимура принимает заслуженные поздравления с ещё один интересным открытием – будем надеяться, не последним. Порадуемся же за него, коль скоро больше радоваться нам не о чем.