Челябинское событие (далее ЧС) описывается в контексте множественных столкновений Земли с космическими объектами разного размера на протяжении всей ее эволюции. Падения тел размером менее 10 м происходят довольно часто, метровых – в среднем около одного раза в неделю, но, как правило, эти падения происходят в местах, удаленных от жилых районов, и поэтому фиксируются только специалистами. Челябинский метеороид (далее ЧМ), хотя и имел довольно большой размер ~20 м, представлял собой типичный каменный астероид. Такие тела сталкиваются с Землей примерно один раз в 50–100 лет, но уникальность этого события связана главным образом с местом падения – в район с высокой плотностью населения и развитой промышленностью. В статье рассмотрены основные физические явления, происходящие при взаимодействии метеороидов размером в первые десятки метров с атмосферой – торможение, абляция, фрагментация, распространение ударной волны. Описаны современные способы регистрации и моделирования болидных явлений. В заключительной части формулируются актуальные задачи для дальнейших исследований.

С использованием полученных из наблюдений астрометрических положений [Popova et al., 2013] была определена орбита Челябинского объекта. На основании полученной орбиты исследовано движение объекта в прошлом и изучена возможность связи Челябинского объекта с астероидами 86039 (1999 NC43) и 2008 DJ.

Рассмотрены электромагнитные возмущения различной природы и масштабов, сопровождающие падения метеороидов. Предложен новый механизм генерации электромагнитного сигнала в диапазоне частот от Гц до килогерц при таких падениях. Проанализированы особенности падения Челябинского метеороида. Проведены оценки возмущений параметров ионосферной плазмы и характеристики электромагнитных сигналов, которые могут быть зарегистрированы на Земле. Предложена модель формирования электрофонных шумов в результате резонансного возбуждения циклотронных частот ионов приземной плазмы.

Рассматривается генерация и распространение ударной волны в атмосфере Земли после падения Челябинского космического тела, определяется максимальное избыточное давление в разных точках земной поверхности, оценивается размер зоны повреждений. Исследованы разные способы задания энерговыделения вдоль траектории метеороида и зависимость зоны повреждений от характера энерговыделения. Определены времена прихода звукового сигнала (воздушной волны) в разные точки земной поверхности, анализируется форма импульса давления.

Рассматривается взаимодействие Челябинского метеороида (ЧМ) с атмосферой, оценивается его кривая блеска и соответствующее энерговыделение. Предлагается модель фрагментации метеороида в атмосфере, дающая возможность воспроизвести наблюдательные данные (световую кривую, кривую торможения). Описывается поле рассеяния метеорита, оценивается выпавшая масса, сравниваются модельное и реальное расположение фрагментов.

В статье рассмотрены вопросы оценки энергии Челябинского болида по длиннопериодным инфразвуковым колебаниям атмосферного давления. Предложена методика, в которой используется интегральная зависимость энергии от спектра мощности. Полученные результаты достаточно удовлетворительно совпадают с данными, полученными в других работах.

В статье обсуждаются результаты регистрации возмущений в ионосфере Земли, наблюдавшихся после падения Челябинского метеорита 15 февраля 2013 года. Представлены результаты трехмерных газодинамических расчетов, позволяющие объяснить механизм формирования этих возмущений.

Сделаны теоретические оценки магнитуды сейсмического события, обусловленного падением Челябинского болида. Путем численного моделирования образования и распространения ударных волн, вызванных торможением космического тела и выделением энергии вдоль его траектории в атмосфере, рассчитаны давления на поверхности Земли. Определение магнитуды сейсмического источника проводится с помощью формул, основанных на решении задачи Лэмба для полупространства, на границе которого действует давление. Константы в формулах были ранее выбраны в соответствии с опубликованными данными по экспериментальным взрывам в воздухе. В предположении, что кинетическая энергия Челябинского космического тела при входе в атмосферу в тротиловом эквиваленте была равна 300 кт, вычисленная магнитуда сейсмического события равна 3,85. Для энергии тела 500 кт магнитуда оказалась равной 4,0. Эти величины согласуются с опубликованными результатами измерений магнитуды в пределах погрешностей измерений. Были также проведены вычисления магнитуд сферически-симметричных взрывов в воздухе с энергиями от 30 кт до 30 Мт на высотах от 5 до 45 км. Магнитуда Челябинского события соответствует сферически-симметричным взрывам с энергиями, равными кинетической энергии тела, на высоте около 35 км.

Вхождение в атмосферу Челябинского болида произошло 15 февраля 2013 года в 3 часа 20 минут GMT. Сейсмические колебания, вызванные ударной волной от этого события, были записаны 6 сейсмическими станциями в районе п. Коркино, находящемся на эпицентральном расстоянии Δ = 10 км от координат точки максимальной яркости. В работе проведено определение амплитуды сейсмических колебаний. Амплитуда соответствует избыточному давлению для этой области. Измеренные времена вступления волны по сейсмограммам согласуются с теоретически рассчитанными временами. Выполнено вычисление азимута на источник и угла падения с использованием трехкомпонентного датчика. Рассчитанные координаты акустического источника на основе азимута и угла падения подтверждают тезис, что первый звук приходит из ближайшей точки траектории.

Приведена методика расчета пространственных координат и результаты вычислений пеленгов и координат источника излучения звукового сигнала и их ошибок при взрыве челябинского метеорита по данным регистрации акустических сигналов в различных пунктах.

15 февраля 2013 г. крупный каменный метеорит вошел в атмосферу Земли и разрушился в несколько этапов над городом Челябинск. Основная масса мелких обломков выпала на поверхность с малой (терминальной) скоростью, однако зафиксировано падение, по крайне мере одного крупного (~600 кг) обломка, пробившего лед на озере Чебаркуль. Позднее этот обломок (или его часть) был извлечен со дна озера. В месте падения образовалась округлая полынья размером 6–8 м, частично покрытая плавающим льдом. В настоящей работе проводится предварительный анализ процесса образования этой полыньи с учетом минимальной (обнаруженной) массы обломка и его скорости, оцененной величиной, близкой к терминальной скорости падения данной массы в атмосфере.

Одним из наиболее длительных явлений после 10-секундного болида при пролете Челябинского метеорита (далее – ЧМ) был шлейф, оставленный метеороидом в атмосфере. Этот след напоминал гигантский инверсионный след самолета, был хорошо виден над Уралом в течение получаса, постепенно размывался ветрами и дрейфовал на юг и позднее – на восток. Именно его можно увидеть на большинстве фотографий события. В статье описывается численное моделирование шлейфа в течение первых 3 минут после пролета метеороида. Результаты сравниваются с наблюдениями. Анализируется возможность образования баллистического плюма при небольших ударах.

Вход космического объекта в атмосферу сопровождается ярким излучением, генерацией ударной волны, привнесением космического вещества на разные высоты в атмосфере и последующими химическими реакциями, и другими эффектами. Свечение Челябинского метеороида было видно на обширной территории, а жители Челябинской области наблюдали не только пролет болида, но и другие явления, вызванные входом метеороида в атмосферу (приход ударной волны, вызвавшей разрушения и травмы, тепловые, звуковые эффекты и т.д.). В данной работе представлены данные об этих эффектах Челябинского метеороида, полученные в результате опросов очевидцев.