Інфразвук допоможе захистити Землю від космічної загрози: вчені навчилися виявляти метеорити та сміття в атмосфері

Американські вчені з Сандійських національних лабораторій (Sandia National Laboratories) в Альбукеркі (штат Нью-Мексико, США) представили нову методику виявлення метеоритів та космічного сміття за допомогою інфразвукових хвиль.

Доповідь представили на Генеральній асамблеї Європейського союзу геонаук (EGU25).

За оцінками NASA та ESA, на Землю щорічно потрапляє близько 40–100 тонн космічного матеріалу – від природних метеоритів до уламків супутників і ракет. При цьому через високу швидкість входу (до 72 000 км/год) навіть дрібні об’єкти можуть завдати шкоди. Один з найяскравіших випадків – ударів болідів із вибухами в Челябінську у 2013 році, який по потужності дорівнював десяткам кілотонн у тротиловому еквіваленті.

До цього часу основним інструментом виявлення таких об’єктів були радіолокаційні системи, проте їх ефективність обмежена розмірами об’єктів і погодними умовами.

Нова методика базується на аналізі інфразвукових коливань — хвиль дуже низької частоти, які не вловлюються людським вухом, але добре розповсюджуються в атмосфері на великі відстані. Для дослідження використовувалась глобальна мережа інфразвукових сенсорів, розгорнута Організацією з всеосяжної заборони ядерних випробувань (CTBTO). Ця система призначена для виявлення потужних вибухів, але також фіксує явища природного і техногенного походження — грози, виверження вулканів і падіння метеоритів.

«Інфразвук від боліда нагадує не єдиний вибух, а протяжний звуковий удар», — пояснює Елізабет Сілбер, одна з авторок дослідження. За її словами, саме така звукова “підписка” дозволяє ідентифікувати об’єкти, що входять у атмосферу з високою швидкістю.

Водночас, дослідники зіткнулися з важливою технічною проблемою: кут входу метеорита суттєво впливає на якість сигналу. Якщо об’єкт входить у атмосферу під крутим кутом (більше ніж 60°), він створює чіткий, концентрований інфразвуковий сигнал. Однак у випадку пологого входу, інфразвукові хвилі розсіюються у різних напрямках, що значно ускладнює інтерпретацію даних.

Науковці вже працюють над удосконаленням алгоритмів аналізу, які враховуватимуть ці траєкторні особливості. Це дозволить точніше визначати параметри польоту об’єктів і прогнозувати можливі зони падіння. У перспективі така система зможе не лише фіксувати події постфактум, а й слугувати інструментом раннього попередження — як у випадку з астероїдною загрозою, так і з фрагментами некерованого космічного сміття.

Розробка американських вчених є вагомим кроком на шляху до створення глобальної системи спостереження за небезпеками з космосу, яка доповнить існуючі засоби радіолокаційного моніторингу і допоможе зробити навколоземний простір безпечнішим.