berkutv: 2005 (Default)
Челябинский болид

Почему-то любое крупное событие последнего (где-то со второй мировой) времени постоянно сопровождается какими-то нестыковками, аномалиями, недомолвками, и постоянно наличествует альтернативная версия пусть с небольшой, но вполне ощутимой вероятностью. И хотя версий тунгусского метеорита более тридцати, в основном различия касаются состава метеорита.
В челябинском же деле несмотря на тысячи очевидцев, фотографии и записи видеорегистраторов результаты оценок разнятся в тысячи раз. Параллельно странные совпадения, которые невольно подталкивают к версии искусственного происхождения болида — ведь, скажем, энергия взрыва вполне по силам нынешнему человеку, в отличие от того же тунгусского взрыва. И власти нам постоянно что-то недоговаривают, поэтому одной из первых версий была версия об испытании-применении-аварии нового чудо-юдо оружия не то нашего, не то американского.

см. далее...

Итак, начнем подводить первые итоги падения метеорита. Сам я склоняюсь больше к одной из РАНовских версий (ближе к нижним границам значений): масса — 10-100 тонн, скорость — 10-15 км/сек, высота взрыва 5-15 км, энергия взрыва около 1 кт. Для того, чтобы выбрать тот или иной вариант, необходимо
опираться на достоверные данные или расчеты. В качестве таковых «аксиом» выберем те, которые особо не оспариваются и приняты большинством исследователей.
Например время полета нашего болида равно 32,5 сек.
Метеороид_Болид_Метеорит

Из этого мы можем заключить, что и время прохождения атмосферы в вертикальном направлении также равно 32,5 секунды, но тогда вертикальная скорость болида лежит в пределах 2-3 км/сек, считая «толщину» атмосферы в 100 км (линия Кармана), где давление и плотность воздуха в миллион раз меньше, чем у поверхности. Даже более того, из опыта торможения спускаемых аппаратов следует, что первое сильное торможение возникает ниже 80 км, ближе к 60 км, а на высотах 100 км еще летают низкоорбитальные спутники.
Понятно, что это для наших земных 8-километровых спутников с углом входа в атмосферу 5-6°. Для нашего метеороида попадалась цифра тангажа около 15°, но по измерениям на фотографии (из Екатеринбурга http://ru.wikipedia.org/wiki/Екатеринбург) получается 12,2 градуса, а учет поворота плоскости падения в 20-30 градусов даст минимальный угол тангажа в 11 градусов и, следовательно, горизонтальную скорость только 10-15 км/сек, так как Vв=Vг*tg(11°). Это по конденсационному следу, иногда называемому инверсионным.
Сразу отметим аномалию, связанную с этим следом, она заключается в том, что по описаниям в энциклопедиях он (след) образуется в верхних слоях тропосферы (до 15 км), а в стратосфере, как правило, не образуется, и состоит в основном из воды, конденсата, за что и получил своё имечко. Видимо, наличие этого конденсационного следа подтолкнуло некоторых исследователей заявить о якобы кометном происхождении болида. Но два обстоятельства перечеркивают эту кометную гипотезу: 1) в окрестностях орбиты Земли кометы долго не живут — для них здесь сильно жарко и, она бы столь сильно «дымила», что мы бы её заметили задолго до столкновения; 2) после взрыва-вспышки также должны были бы образоваться конденсаты, если бы это была ледяная глыба.
Поворот плоскости падения можно измерить по картинке, приведенной на основной странице
(http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Trajectory_of_Chelyabinsk_meteoroid_ru.png). Получаются такие цифры: 2°- 9°- 15 градусов от параллели, что еще заметнее снижает скорость болида. И совсем неприятный момент с углом полета состоит в том, что он почти перпендикулярен вектору скорости Земли (+20° вверх и +20° к западу от направления на юг), а это в свою очередь дает скорость болида относительно Солнца всего — 33,5км\сек. С такой скоростью и до Марса не долетишь! Понятно, что при скорости в 20км\сек легко набирается требуемая скорость в 37,7км\сек, но тогда вертикальная скорость в атмосфере будет 4км\сек, и болид должен начать «светиться» со 150 км от поверхности.

Большая цитата:
« Реакция оперативных служб и армии
Вскоре после входа метеороида в атмосферу в воздушном пространстве Уральского федерального округа было зафиксировано падение неопознанного летающего объекта. Решением командующего войсками Центрального военного округа генерал-полковника Николая Богдановского созданы оперативные группы, которые направлены в предполагаемые районы падения фрагментов для мониторинга обстановки. На момент падения полётов военной авиации не выполнялось[115]. В тот же день военнослужащие отдельной танковой бригады Центрального военного округа обнаружили округлую полынью на озере Чебаркуль к западу от Челябинска, специалисты войск радиационной, биологической и химической защиты произвели замеры уровня радиации в районе предполагаемого падения одного из фрагментов метеорита[116].
Одновременно органы внутренних дел в Челябинской области и четырёх соседних регионах были переведены на усиленный вариант несения службы в соответствии со спецпланом «Тайфун», развёрнуты оперативные штабы в главных управлениях субъектов и в территориальных отделениях полиции. Для поддержания порядка в первую очередь были усилены наряды полиции, выставлены дополнительные посты дорожно-патрульной службы. Было сделано всё, чтобы не было паники[117].
Силы Уральского регионального центра МЧС России были переведены в режим повышенной готовности, развёрнуты оперативные штабы, к оперативной работе были привлечены 20000 спасателей, 3 воздушных судна проводили обследование местности с воздуха.[118]. В Красноармейском, Коркинском и Увельском районах был введён режим чрезвычайной ситуации. Днём 15 февраля на устранении последствий падения метеорита было задействовано 135 аварийно-восстановительных бригад[119]. Проводился радиационный и химический мониторинг, по состоянию на 19 февраля психологическая помощь оказана около 1500 пострадавшим, проведён ряд мероприятий по ликвидации последствий чрезвычайной ситуации[120].
»

Три силовые ведомства сработали на удивление оперативно, словно ожидали некоего события. Тут и подразделения радиохимической защиты с замерами уровня радиации, и спецплан, и режим ЧС, и т.д., и т.п... С другой стороны возникает ряд вопросов, на которые хотелось бы получить ответы:
чем зафиксировали НЛО военные?
Если радиолокаторами, то скорость и азимут должны быть точно известны, и незачем гадать над инверсионным следом. Если визуально, то создание оперативной группы и оцепление места падения впечатляет.
воздушные судна МЧС проводили измерения и съёмку?
Опять же высоту следа, наклон и азимут с хорошей точностью можно получить. Если не проводили, то почему?
Среди причин для умолчания данных, в случае пролета метеорита, можно было бы назвать желание выбить допфинасирование, хотя более вероятно либо отсутствие таковых данных, либо данные сильно расходятся с метеоритной версией.
найдены ли фрагменты метеорита спецподразделениями?

Особенностью взрыва являются его большие угловые размеры, особенно хорошо это заметно на видеороликах, снятых с большого расстояния (100-200км). Угловые размеры сферы примерно равны высоте взрыва над горизонтом. Поэтому, когда говорят о высоте взрыва в 20км, должны учитывать, что радиус огненного шара в этом случае будет не менее 5 км. А в этом случае для нагрева атмосферы до 2500°С на высоте 20 км потребуется энергии около 10+17 Дж (20 мегатонн в привычных нам выражениях), что раз в 50-100 больше даже американских оценок. Посему все вопли по поводу «ярче тысячи солнц» оставим на совести их написавших, если мы примем оценку мощности взрыва в 400 килотонн. По крайней мере, сейчас мы точно знаем как выглядит взрыв большой мощности (больше 1 килотонны), а все так называемые «записи ядерных взрывов» можно смело выбрасывать в корзину и пользоваться записями «челябинского болида».
Безапелляционные оценки наших американских «друзей» могут дать дополнительную информацию к размышлениям. Наши астрономы говорят, что от метеороида в виде метеоритов выпадает около 1% массы, то есть, в Челябинске, по американским меркам, должно выпасть от 10 до 100 тонн хондритных останков.
С этими останками свой детектив получается — то их не нашли, то нашли ночью в воскресенье, а в понедельник с утра уже и анализ произвели, то потом повторная экспедиция их нашла, и теперь метеориты продаются по всему интернету, однако в массе своей не набирают что-то около десятка килограммов, так что ни о каких тоннах и речи не идет.
Стало быть масса метеороида все таки ближе к 10-100 тоннам нежели к 10 000. Но при такой массе никак не набрать более 500-5000 тонн тротилового эквивалента, даже при скорости 20км\сек. Величина 300-400 килотонн однако вполне соответствует среднему заряду американского ЯО.
Попробуем сделать еще одну оценку мощности взрыва — по приходу ударной волны. Разброс значений здесь достаточно велик от 60 до 120-130-140, в основном указываются последние цифры, а это значит, что волна пришла с расстояния примерно 20-40 км, и эта величина не сильно зависит от высоты взрыва, где-то в пределах 10%. А мощность взрыва в этом варианте будет лежать в пределах 0,8 — 6,4 мегатонн, что опять на порядок превышает «дружеские» оценки. Дело здесь в том, что расстояние, определяемое по времени прихода ударной волны, входит в мощность взрыва во 2 - 3-й степени. По большинству записей трудно определить точное время распространения, а по субъективным оценкам оно может отличаться от истинного и в 2, и в 3, и даже в 5 раз.
Самое удивительное заключается в том, что слой атмосферы, который эквивалентен 10-метровому слою воды, защищает полностью от мощного взрыва, какой бы природы он не был, побитое стекло не в счет, его (стекло) и обычным ветром может расколотить.

Информация на сайте обновляется, вот через пару недель и чехи порадовали: «По данным чешских астрономов, в предположении линейной траектории, суперболид вошёл в атмосферу на высоте 92 км при начальной скорости 17,5 км/с в координатах 54.508°N и 64.266°E. Самая яркая вспышка произошла над точкой с координатами 54.836°N и 61.455°E на высоте 32 км, где он начал разваливаться на части при достижении динамического давления 4 МПа. На высоте 26 км суперболид начал терять скорость и на высоте 15 км она упала до 4.3 км/с. Ударная волна сформировалась на высоте от 26 до 30 км. Траектория суперболида имела наклон 16,5 к поверхности Земли в точке падения в озеро Чебаркуль[29].»

Прошел месяц...
Информации практически не добавилось, если не считать находку большого куска метеорита массой в 1,8 кг. Опять умалчивают о месте находки, неужели трудно сфотографировать это место?
Смысл здесь такой — если нет кратера-ямы от такого булыжника, то какая каменюка оставила восьмиметровую полынью на Чебаркуле, которая мне больше напоминает след от взрыва снаряда.
Еще пару слов скажем об химанализе метеорита. Первые устные сообщения поведали нам о хондрите обыкновенном с содержанием железа 10%. Не поленился, слазил в Вики, там дают минимальный процент суммарного содержания железа 18-20%, правда не делается разграничения чистого или в соединениях. Тем более в сообщении о химанализе это надо было четче указать, так как это один из факторов классификации хонритов-метеоритов. К нам в институт геологии, в минералогический музей привезли некоторые остатки челябинского тела. Но... привезли учителя, оказавшиеся там случайно, с оказией, т. е. целенаправленного научного поиска-исследования совсем не чувствуется... это же не на Тунгуску экспедиции отправлять!

Красивые фотографии инверсионного следа метеорита:
http://marateaman.livejournal.com/27910.html
Должен признать что след прожил максимум час, поскольку уже через полчаса он превратился в жалкие ошметки...

А теперь вещание наших заклятых друзей из Америки:
[текст перевод комментарии]
http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/26feb_russianmeteor/
“[26 feb 2013] The Russian meteor's infrasound signal was the strongest ever detected by the CTBTO network. Western Ontario Professor of Physics Peter Brown analyzed the data: "The asteroid was about 17 meters in diameter and weighed approximately 10,000 metric tons," he reports. "It struck Earth's atmosphere at 40,000 mph and broke apart about 12 to 15 miles above Earth's surface. The energy of the resulting explosion exceeded 470 kilotons of TNT.
Infrasound records confirm that the meteor entered the atmosphere at a shallow angle of about 20 degrees and lasted more than 30 seconds before it exploded. “
{Инфразвуковой сигнал русского метеора был самым мощным зафиксированным сетью CTBTO (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization – организация за запрещение испытаний ядерного оружия). Профессор университета Западного Онтарио Пётр Бровкин... пардон, Питер Браун, конечно же, проанализировав данные, заявил, что астероид был около 17 м в диаметре и весом примерно 10 000 тонн. Он врезался в атмосферу Земли на скорости 40 000 миль в час (17,88 км/сек) и развалился на части на высоте от 12 до 15 миль (19-24 км) от поверхности Земли.
И инфразвуковые записи подтверждают, что метеор (видимо, метеороид, как нас учат) вошел в атмосферу под острым углом около 20 градусов и двигался более 30 секунд до взрыва. }


А вот тут ещё интереснее:
http://neo.jpl.nasa.gov/news/fireball_130301.html :
Additional Details on the Large Fireball Event over Russia on Feb. 15, 2013
Don Yeomans & Paul Chodas NASA/JPL Near-Earth Object Program Office
March 1, 2013
... The fireball was observed not only by video cameras and low frequency infrasound detectors, but also by U.S. Government sensors. As a result, the details of the impact have become clearer. ...
{ Дополнительные подробности явления Большого Огненного Шара над Россией 15-го февраля 2013 года поведанные агентами НАСА Доном Йомансом и Полем Ходасом 1-го Марта 2013
… Явление наблюдалось не только видеокамерами и низкочастотными инфразвуковыми детекторами но также и датчиками(сенсорами) правительства США. В результате чего детали взрыва стали яснее. …
}

Ребята из НАСЫ быстро подсуетились, создали сайтик (http://neo.jpl.nasa.gov/fireballs) и разместили на нем данные, и данные того самого Питера Брауна, разумеется со ссылкой на его работу 2002 года.
Далее идет выборочный построчный перевод, а весь оригинал можно посмотреть по ссылке.


New Fireball Data
Событие 15-го февраля – первое на этом новом сайте, и содержит следующую информацию о болиде:
The February 15th event is the first entry on this new site, and it provides the following information about the fireball:
Дата и время макс. яркости 15 фев. 2013/07:20:33 моск. времени
Date and time of maximum brightness: 15 Feb. 2013/03:20:33 GMT
Географические координаты вспышки: (примерно Чебаркуль)
Geographic location of maximum brightness:
Latitude (широта): 54.8 deg. N
Longitude (долгота): 61.1 deg. E
Altitude (высота) of max. brightness: 23.3 km (14.5 miles)
Скорость на пике яркости:
Velocity at peak brightness: 18.6 km/s (11.6 miles/s)
Примерная энегрия излучения:
 Approximate total radiated energy of fireball: 3.75 x 10**14 Joules.
На этом месте задержимся поподробнее, поскольку мы сами с усами, и кое-какие оценки делать умеем. Так некоторые челябинцы сообщали об ощущении тепла от вспышки, но не все, поэтому энергию излучения можно взять примерно равной яркому солнцу в ясный день. Суммарная энергия излучения в таком случаe будет где-то около 2 килоДжоулей/м2, раз уж нам джоули тыкают...
При расстоянии до вспышки в 30 км полная энергия вспышки будет:
  2 кДж *4PI*(30км)**2 = 2,26 * 10**(+13) , = 5,6 кт,
а при 40 км = 4,02 * 10**(+13) , = 10 кт - практически в 10 раз меньше...

This is the equivalent of about 90 kilotons (kt) of TNT explosives, but it does not represent the total impact energy (see note below). Это эквивалентно 90 кт тротила, но это не полная энергия взрыва (см. ниже).
Approximate total impact energy of the fireball in kilotons of TNT explosives (the energy parameter usually quoted for a fireball): 440 kt. Полная энергия взрыва оценена в 440 кт.
Note that the total energy of a fireball event is several times larger than the observed total radiated energy. Отметим, что полная энергия болида в несколько раз больше энергии излучения. The JPL fireballs website uses the following empirical formula derived by Peter Brown and colleagues to convert the optical radiant energy Eo into an estimate of the total impact energy E (see: Brown et al., The flux of small near-Earth objects colliding with the Earth. Nature, vol. 420, 21 Nov. 2002, pp. 294-296):
Вебсайт использует эмпирическую формулу выведенную Питером Брауном с коллегами, которая позволяет переводить излученную оптическую энергию Ео в полную энергию Е (ссылка на работу Брауна в журнале Нэйчур):
                                                      E = 8.2508 x Eo**(0.885)

А теперь внимание, чего не понимают агенты НАСЫ, так это того, что формула эмпирическая, работает для малых объектов и дает увеличение энергии Е до определенного уровня!
Решая сие уравнение, когда Е = Ео, получим Ео = 10+8 !
При энергиях больше означенной мы по этой формуле получим уменьшение полной энергии взрыва. Понятно, что это абсурд, но НАСАнцы часто попадали впросак со своими выкладками. Просто для энергий более 100 Мдж видимая излучательная энергия будет составлять подавляющий процент относительно инфракрасного излучения и ударной волны, как носителя энергии упругих колебаний. А в какие виды ещё
должна трансформироваться кинетическая энергия метеороида? Это же не ядерная бомба, где гамма, нейтроны и протчая...
А остаточная кинетическая энергия осколков, даже при скорости в 1км/с, будет менее процента.
Сегодня узрел эту инфу и на основном нашем сайте о метеорите, да уж ...

Where Did the Chelyabinsk Impactor Come From?
Откуда прилетел челябинский снаряд?
...
 The second diagram shows the impactor's final trajectory over the last several hours, as it approached the Earth along a direction that remained within 15 degrees of the direction of the Sun. Asteroid detection telescopes cannot scan regions of the sky this close to the Sun.
Вторая диаграмма показывает траекторию тела за последние несколько часов, при самом подходе к Земле его направление движения оставалось в пределах 15° к направлению на Солнце.
Тут важно глядеть на нее совместно с диаграммой 3, чтобы было яснее про 15°, поскольку радиус-вектор от Солнца к Земле перпендикулярен вектору скорости Земли (на рисунке вектор скорости Земли направлен строго снизу вверх), и должен бы к вектору астероида иметь внушительный угол ( более 40° = arctg(0,8/1,0))
system1
Diagram 2: Approximate final trajectory of impactor
Диаграмма 2. Последние шаги метеороида
The third diagram shows the orbit of the impactor about the Sun. The orbit reaches from the asteroid belt at its farthest from the Sun to near the orbit of Venus at its closest to the Sun. The impactor had likely been following this orbit for many thousands of years, crossing the Earth's orbit every time on its outbound leg.
Третья диаграмма показывает траекторию тела вокруг Солнца. Его орбита простирается от пояса астероидов до ближайшей к Солнцу точки вбизи орбиты Венеры. Вероятно, тело имело такую орбиту многие тысячи лет, пересекая всякий раз орбиту Земли в своём беге.
system2
Diagram 3: Heliocentric orbit of asteroid that impacted near Chelyabinsk Russia
Диаграмма 3. Гелиоцентрическая орбита челябинского астероида
Acknowledgements / Благодарности
Peter Brown, University of Western Ontario and William Cooke at the Marshall Space Flight Center provided impactor details. Paul Chodas and Steve Chesley (JPL) provided orbital computations and diagrams. Ron Baalke (JPL) provided the custom interactive applet showing the heliocentric orbits of both 2012 DA14 and the asteroid impacting the atmosphere over Russia. Richard Binzel (MIT) provided information on the nature of the atmospheric impactor and near-Earth asteroid 2012 DA14. Dan Adamo provided Diagram 4.

Тут ситуация такая: тело летело с востока на запад чуть отклоняясь к северу, градусов на 10-15 – это по наблюдениям на земле челябинской. А Солнце в это самое время будучи ещё под самой линией горизонта тоже сместилось к югу на 20-25°, поэтому все вынуждены говорить о 15 (20-25° - 10-15°) градусах к Солнцу.
Но …
Если мы построим указанный эллипс (rp = 0,8; а = 1,66; е = 0,52), то обнаружим, что наименьший угол между Солнцем и направлением движения астероида будет тогда, когда он (всё это из свойств эллипса http://ru.wikipedia.org/wiki/Эллипс) находится в самой середине движения между фокусами. И этот угол равен
ФИ = arccos(с/а) = arccos((а-rp)/а) = arccos(а*е/а) = arccos( e ) = 56,67°
Где здесь найти 15° ?
По законам Кеплера квадрат периода обращения пропорционален третьей степени большой полуоси, или в “земных” единицах Т = (1,66)3/2 = 2,14 года, то есть каждые два года эта штуковина должна дважды пересекать орбиту Земли да еще орбиту Марса и проходить в опасной близости от Венеры, причем пересекать под углом примерно 27,5° к направлению движения Земли.
А на поверхности он должен бы двигаться к Челябинску со стороны Тюмени с северо-востока на юго-запад, кстати, первые трассы амеры так и рисовали ...
Конечно, при таком угле подлета глупо говорить о помехах Солнца..
.

Profile

berkutv: 2005 (Default)
berkutv

February 2017

S M T W T F S
    123 4
5678910 11
12131415161718
19202122232425
262728    

Syndicate

RSS Atom

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jul. 22nd, 2017 02:33 am
Powered by Dreamwidth Studios