|
Мы можем отклонять смертоносные астероиды
|
|
|
|
Что бы мы сделали, если бы заметили опасный астероид, движущийся по курсу столкновения с Землей? Можем ли мы безопасно отклонить его, чтобы предотвратить удар? В прошлом году миссия НАСА по исследованию двойного астероидного перенаправления (DART) пыталась выяснить, сможет ли «кинетический ударный элемент» выполнить эту работу: разбить 600-килограммовый космический корабль размером с холодильник в астероид размером с футбольное поле по австралийским правилам. Первые результаты этого первого испытания наших потенциальных систем планетарной защиты в реальных условиях выглядели многообещающе. Однако только сейчас публикуются первые научные результаты: пять статей в Nature воссоздали столкновение и проанализировали, как оно изменило импульс и орбиту астероида, а два исследования посвящены изучению обломков, сбитых в результате столкновения. Вывод: «Технология кинетического удара - жизнеспособная техника для потенциальной защиты Земли в случае необходимости».
|
|
|
 |
|
|
|
Наша Солнечная система полна мусора, оставшегося с первых дней формирования планет. Сегодня известно около 31 360 астероидов, слоняющихся по окрестностям Земли. Хотя у нас есть данные о большинстве крупных, размером с километр, которые могут уничтожить человечество, если они столкнутся с Землей, большинство меньших остаются незамеченными. Чуть более десяти лет назад в нашей атмосфере над Челябинском в России взорвался 18-метровый астероид. Ударная волна выбила тысячи окон, причинив ущерб и ранив около 1500 человек. 150-метровый астероид, подобный Диморфосу, не уничтожит цивилизацию, но может привести к массовым жертвам и региональным разрушениям. Однако эти более мелкие космические камни труднее найти: мы думаем, что пока заметили только около 40% из них.
|
|
|
|
Миссия DART
|
|
|
|
Предположим, мы заметили астероид такого масштаба, движущийся по курсу столкновения с Землей. Можем ли мы подтолкнуть его в другом направлении, уведя от катастрофы? Столкновение с астероидом с достаточной силой, чтобы изменить его орбиту, теоретически возможно, но возможно ли это на самом деле? Именно это и должна была выяснить миссия DART. В частности, он протестировал метод «кинетического ударного элемента», который является причудливым способом сказать «поражение астероида быстро движущимся объектом». Астероид Диморфос был идеальной целью. Он находился на орбите своего более крупного кузена Дидимоса по петле, на прохождение которой ушло чуть менее 12 часов. Удар космического корабля DART был разработан, чтобы немного изменить эту орбиту, немного замедлив ее, чтобы петля сократилась, сократив примерно семь минут пути туда и обратно.
|
|
|
|
Самоуправляемый космический корабль
|
|
|
|
Чтобы DART показал, что техника кинетического удара является возможным инструментом планетарной защиты, нужно было продемонстрировать две вещи:
|
|
|
|
- что его навигационная система может автономно маневрировать и нацеливаться на астероид во время столкновения на высокой скорости
|
|
|
|
- что такое воздействие может изменить орбиту астероида.
|
|
|
|
По словам Кристины Томас из Университета Северной Аризоны и ее коллег, которые проанализировали изменения орбиты Диморфоса в результате столкновения, «DART успешно выполнил и то, и другое». Космический корабль DART направился по пути Диморфоса с помощью новой системы под названием «Автономная навигация в режиме реального времени для маневрирования малого тела» (SMART Nav), которая использовала бортовую камеру, чтобы занять положение для максимального воздействия.
|
|
|
|
Более продвинутые версии этой системы могут позволить будущим миссиям выбирать свои собственные места посадки на далеких астероидах, где мы не можем хорошо отобразить заваленную местность с Земли. Это избавит вас от необходимости разведывательной поездки в первую очередь! Сам Диморфос был одним из таких астероидов до DART. Команда под руководством Терика Дейли из Университета Джона Хопкинса использовала изображения с высоким разрешением, полученные во время миссии, для создания подробной модели формы. Это дает более точную оценку его массы, улучшая наше понимание того, как эти типы астероидов будут реагировать на удары.
|
|
|
|
Опасный мусор
|
|
|
|
Само столкновение произвело невероятный шлейф материала. Цзянь-Ян Ли из Института планетарных наук и его коллеги подробно описали, как выброшенный материал был поднят ударом и вытек в виде 1500-километрового хвоста обломков, который можно было наблюдать почти месяц. Потоки материала от комет хорошо известны и задокументированы. В основном это пыль и лед, и они рассматриваются как безобидные метеоритные дожди, если они пересекаются с Землей. Астероиды состоят из более каменистых и прочных материалов, поэтому их потоки могут представлять большую опасность, если мы столкнемся с ними. Запись реального примера создания и эволюции следов обломков после падения астероида очень увлекательна. Идентификация и мониторинг таких потоков астероидов является ключевой задачей усилий по планетарной защите, таких как сеть «Огненный шар пустыни», которой мы управляем из Университета Кертина.
|
|
|
|
Больше, чем ожидалось
|
|
|
|
Итак, насколько столкновение изменило орбиту Диморфуса? На гораздо большую сумму, чем ожидалось. Вместо того, чтобы измениться на семь минут, он стал на 33 минуты короче! Этот больший, чем ожидалось, результат показывает, что изменение орбиты Диморфоса произошло не только из-за столкновения с космическим кораблем DART. Большая часть изменений была вызвана эффектом отдачи от всего выброшенного материала, улетающего в космос, который Ариэль Грайковски из Института SETI и его коллеги оценили как от 0,3% до 0,5% от общей массы астероида.
|
|
|
|
Первый успех
|
|
|
|
Успех миссии НАСА DART — это первая демонстрация нашей способности защитить Землю от угрозы опасных астероидов. На данном этапе нам все еще нужно некоторое предупреждение, чтобы использовать эту технику кинетического удара. Чем раньше мы вмешаемся в орбиту астероида, тем меньшее изменение нам потребуется, чтобы оттолкнуть его от столкновения с Землей. (Чтобы увидеть, как все это работает, вы можете поиграть с приложением НАСА NEO Deflection.) Но должны ли мы? Это вопрос, на который нужно будет ответить, если нам когда-нибудь придется перенаправить опасный астероид. Изменяя орбиту, мы должны быть уверены, что не собираемся толкать ее в направлении, которое ударит по нам и в будущем. Однако мы учимся обнаруживать астероиды до того, как они достигнут нас. Только за последние несколько месяцев мы видели два: 2022WJ1, обрушившийся на Канаду в ноябре, и Sar2667, обрушившийся на Францию в феврале. Мы можем ожидать обнаружить гораздо больше в будущем, с открытием обсерватории Веры Рубин в Чили в конце этого года.
|
|
|
|
Источник
|
