Комплексная оценка катастрофического воздействия на Землю ударов космических тел



Конкурс РНФ 2016 года Проект № 16-17-00107
Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по приоритетным тематическим направлениям исследований Комплексная оценка катастрофического воздействия на Землю ударов космических тел
Сроки выполнения проекта 2016—2018 гг.
Руководитель проекта д.ф.-м.н. Шувалов В.В.
Название организации Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт динамики геосфер Российской академии наук

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы — оценки воздействия ударов космических тел

  • разного размера: от нескольких метров до нескольких километров
  • различной природы: кометы, каменные и железные астероиды
  • воздействия на литосферу, атмосферу (включая ионосферу), гидросферу и биосферу Земли.

Актуальность проблемы определяется необходимостью оценки рисков, связанных с ударами космических тел, для разработки системы защиты от таких ударов и адекватного реагирования на возникновение чрезвычайных ситуаций. В то же время решаемые задачи позволят расширить представления о фундаментальной роли ударных процессов в образовании и эволюции нашей планеты и жизни на ней.

Практическая цель данного проекта - разработать такую комплексную методику, которая одновременно может быть использована как учеными, занимающимися проблемами эволюции Земли, так и специалистами МЧС в качестве основы для разработки системы противодействия астероидной опасности. Впервые будет сделана комплексная оценка всех основных последствий ударов тел в широком диапазоне их скоростей, размеров и состава, на основе которой можно прогнозировать возникновение чрезвычайных ситуаций.

Основными методами при оценке последствий падения на Землю космических тел будут: численное моделирование, анализ имеющихся наблюдательных данных, анализ результатов, полученных при изучении других катастрофических явлений, в первую очередь взрывов, обобщение результатов и построение интерполяционных алгоритмов. К сожалению, не существует и, наверняка, в ближайшее время не появится универсальная модель, которая позволила бы для космического тела любого размера в одном численном эксперименте смоделировать все последствия его падения на Землю. Для ударников разного размера и для оценки разных поражающих факторов используются разные методики. Поэтому будут рассмотрены все эффекты, сопутствующие падению космических тел на Землю, которые представляют опасность для людей, хозяйственных объектов, окружающей среды, т.е. поражающие факторы. Будут проанализированы имеющиеся модели для описания разных стадий ударных процессов при падении тел разного размера и уже полученные результаты, касающиеся отдельных поражающих факторов. В тех случаях, когда существующие подходы не обеспечивают получение достаточно точных результатов, будут разработаны новые модели. В первую очередь это касается ионосферных эффектов и учета угла наклона траектории (потому что подавляющее большинство численных результатов получено для вертикальных ударов).

Затем, полученные по различным моделям результаты будут использованы для разработки простой интерполяционной модели, позволяющей быстро оценить все основные опасные последствия при падении КТ с заданными параметрами. Будет проведено сравнение полученных результатов с имеющимися наблюдательными данными. И, наконец, на заключительном этапе простая интерполяционная модель будет реализована в виде простой компьютерной программы (калькулятора), которая может быть доступна через интернет и может быть использована любым специалистом или просто интересующимся для быстрой оценки последствий ударов.

Шувалов Валерий Викторович

д.ф.-м.н., зав. Лабораторией Математического моделирования геофизических процессов

Артемьева Наталия Анатольевна

к.ф.-м.н., старший научный сотрудник

Попова Ольга Петровна

к.ф.-м.н., старший научный сотрудник

Светцов Владимир Владимирович

д.ф.-м.н., старший научный сотрудник

Хазинс Валерий Михайлович

к.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник

Нароенков Сергей Александрович

к.ф.-м.н., инженер

Глазачев Дмитрий Олегович

младший научный сотрудник

Карташова Анна Петровна

инженер

Подобная Елена Дмитриевна

магистрант МФТИ

Турунтаев Илья Сергеевич

инженер

Шувалов Валерий Викторович
shuvalov@idg.chph.ras.ru
+7(495) 939 75 83
Попова Ольга Петровна
olga_idg@rambler.ru
+7 (495) 939 79 00

при поддержке