|
Шлейф обломков астероида после столкновения с зондом
|
|
|
|
11 сентября 2022 года инженеры центра управления полетами в Турине, Италия, отправили радиосигнал в дальний космос. Его пунктом назначения был космический аппарат НАСА DART (Double Asteroid Redirection Test), летевший к астероиду, находящемуся на расстоянии более 5 миллионов миль.
|
|
|
|
Это сообщение побудило космический аппарат выполнить серию запрограммированных команд, в результате чего от DART отделился небольшой спутник размером с обувную коробку, предоставленный Итальянским космическим агентством (ASI) под названием LICIACube.
|
|
|
|
Пятнадцать дней спустя, когда полет DART закончился преднамеренным лобовым столкновением с астероидом Диморфос, сближающимся с Землей, LICIACube пролетел мимо астероида, чтобы сделать серию фотографий, предоставив исследователям единственные в мире наблюдения на месте за первой демонстрацией отклонения астероида.
|
|
|
|
Проанализировав снимки, сделанные LICIACube, ученые НАСА и ASI сообщают в журнале Planetary Science, что, по оценкам, в результате падения астероида из него было выброшено 35,3 миллиона фунтов (16 миллионов килограммов) пыли и камней, уточняя предыдущие оценки, которые были основаны на данных наземных и космических наблюдений.
|
|
|
|
|
|
|
Хотя обломки, выпавшие из астероида, составили менее 0,5% от его общей массы, они все равно в 30 000 раз превышали массу космического аппарата. Влияние обломков на траекторию полета Диморфоса было драматичным: вскоре после столкновения команда DART установила, что разлетевшиеся обломки толкнули Диморфос в несколько раз сильнее, чем удар самого космического аппарата.
|
|
|
|
"Выброс вещества из астероида был подобен короткому взрыву ракетного двигателя", - сказал Рамин Лолачи, ученый-исследователь, возглавлявший исследование из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.
|
|
|
|
Важным выводом из миссии DART является то, что небольшой, легкий космический аппарат может кардинально изменить траекторию астероида, похожего по размеру и составу на Диморфос, который представляет собой "груду щебня" - рыхлое, пористое скопление каменистого материала, слабо связанного между собой под действием силы тяжести.
|
|
|
|
"Мы ожидаем, что многие околоземные астероиды имеют структуру, сходную с Диморфозом", - сказал Дэйв Гленар, планетолог из Мэрилендского университета в округе Балтимор, принимавший участие в исследовании. "Таким образом, этот дополнительный толчок от шлейфа обломков крайне важно учитывать при создании будущих космических аппаратов для отклонения астероидов от Земли".
|
|
|
|
НАСА выбрало Диморфос, который не представляет угрозы для Земли, в качестве цели миссии из-за его связи с другим, более крупным астероидом по имени Дидимос. Диморфос вращается вокруг Дидимоса в двойной системе астероидов, во многом подобно тому, как Луна вращается вокруг Земли. Важно отметить, что положение этой пары относительно Земли позволило астрономам измерить продолжительность обращения спутника по орбите до и после столкновения.
|
|
|
|
Наземные и космические наблюдения показали, что DART сократил орбиту Диморфоса на 33 минуты. Но эти дальние наблюдения, выполненные с расстояния 6,8 миллиона миль (10,9 миллиона километров), были слишком далекими, чтобы можно было провести детальное изучение обломков, образовавшихся при столкновении. Это была работа LICIACube.
|
|
|
|
После столкновения с DART у LICIACube было всего 60 секунд, чтобы провести самые важные наблюдения. Пролетая мимо астероида со скоростью 15 000 миль (21 140 километров) в час, космический аппарат делал снимки обломков примерно каждые три секунды. Самое близкое изображение было получено всего в 53 милях (85,3 км) от поверхности Диморфоса.
|
|
|
|
Небольшое расстояние между LICIACube и Диморфосом обеспечило уникальное преимущество, позволив спутнику cubesat получать детальные изображения пылевых обломков под разными углами.
|
|
|
|
Исследовательская группа изучила серию из 18 снимков LICIAcube. На первых снимках в серии было показано, как LICIACube приближается к объекту лоб в лоб. С этого ракурса шлейф был ярко освещен прямыми солнечными лучами. Когда космический аппарат пролетал мимо астероида, его камера повернулась, чтобы сохранить шлейф в поле зрения.
|
|
|
|
Когда LICIACube снова посмотрел на астероид, солнечный свет просочился сквозь плотное облако обломков, и яркость шлейфа померкла. Это наводило на мысль, что шлейф состоял в основном из крупных частиц — около миллиметра в поперечнике и более, — которые отражают меньше света, чем крошечные пылинки.
|
|
|
|
Поскольку самые внутренние части шлейфа были настолько плотно забиты обломками, что были полностью непрозрачны, ученые использовали модели для оценки количества частиц, которые были скрыты от глаз. Данные о других обломках астероидов, включая фрагменты Бенну, доставленные на Землю в 2023 году космическим аппаратом НАСА OSIRIS-REx, и лабораторные эксперименты помогли уточнить оценку.
|
|
|
|
"Мы подсчитали, что этот скрытый материал составлял почти 45% от общей массы шлейфа", - сказал Тимоти Стаббс, планетолог из NASA Goddard, который принимал участие в исследовании.
|
|
|
|
В то время как DART показал, что столкновение с космическим аппаратом на высокой скорости может изменить траекторию астероида, Стаббс и его коллеги отмечают, что различные типы астероидов, например, сделанные из более прочного и плотно упакованного материала, могут по-разному реагировать на удар, подобный удару DART.
|
|
|
|
"Каждый раз, когда мы сталкиваемся с астероидом, мы обнаруживаем что-то, что нас удивляет, поэтому предстоит проделать гораздо больше работы", - сказал Стаббс. "Но DART - это большой шаг вперед в области планетарной защиты".
|
|
|
|
Источник
|
