НАСА столкнуло космический корабль с астероидом, и все произошло не так, как ожидалось

В сентябре прошлого года, после многих лет тщательного планирования и разработки, НАСА разбило космический корабль о скалу, дрейфующую по Солнечной системе, просто занимаясь своими делами.

Это было не для сплошная ненависть к космическим камням или радость от столкновений; Мотивом этих учений была проверка нашей способности сбить астероид с курса в интересах безопасности Земли. И теперь мы знаем, что мы на что-то. Поступили данные измерений, и курс камня изменился значительно больше, чем ожидалось.

Серия из пяти статей, описывающих это отклонение курса и лежащие в его основе механизмы, была опубликована в журнале Nature em>.

Прямо сейчас кажется, что планета под нашими ногами безмятежно плывет в пустом космосе. Но так случилось, что там много больших космических камней, и если один из них ударит нас, нас ждут тяжелые времена. Просто спросите динозавров.

Один из способов, которым мы могли бы отклонить любые большие астероиды, приближающиеся к нам, — это врезаться в приближающиеся скалы на летящем космическом корабле. Передача импульса от космического корабля к астероиду может изменить его траекторию в космосе ровно настолько, чтобы отклонить его от своей судьбы на поверхности Земли.

Испытание на перенаправление двойного астероида (DART) было попыткой выяснить, это было осуществимо. Цель была тщательно выбрана: Диморфос, спутник, вращающийся вокруг более крупного астероида под названием Дидимос. Поскольку период обращения двух объектов хорошо охарактеризован, любое изменение траектории Диморфоса можно было бы обнаружить как изменение его периода обращения.

Диморфос находится на расстоянии около 160 метров (525 футов) в поперечнике. Дидимос шириной 780 метров примерно раз в 11,9 часа. Ожидалось, что столкновение с DART изменит этот период обращения примерно на 7 минут.

Как описано в статье под руководством планетарного астронома Кристины Томас из Университета Северной Аризоны, изменение периода обращения было гораздо более драматичным: Dimorphos теперь вращается вокруг Дидимоса на 33 минуты быстрее, чем до удара. Два отдельных измерения орбиты с использованием разных методов дали один и тот же результат.

Это большее, чем ожидалось, изменение орбитального периода двойной системы астероидов не может быть объяснено передачей импульса от Только космический корабль DART.

В статье под руководством астронома Цзянь-Янга Ли из Института планетологии подробно исследуются выбросы — материал, выброшенный астероидом в результате взрыва. Это был не просто немедленный бум: в течение почти двух недель после удара Диморфос продолжал извергать хвосты пыли, как очень сухая комета.

Третья статья, возглавляемая астрономом Ариэлем Грайковски из Институт SETI в США изучил свет, отражающийся от Диморфоса до, во время и после удара. Спустя немногим более трех недель после столкновения яркость Диморфоса вернулась к своему нормальному уровню до столкновения. Уровень яркости за этот период свидетельствует о том, что астероид потерял от 0,3 до 0,5 процента своей общей массы.

Согласно статье, подготовленной астрономом Эндрю Ченгом из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, причиной стал выброс. для большей части изменения орбиты бинарного астероида. Этот вылетевший материал передал Диморфосу больший импульс, чем был передан космическим кораблем DART в момент удара.

«Удар DART, — пишут они, — демонстрирует, что передача импульса целевому астероиду может значительно превышать падающего импульса кинетического ударника, подтверждая эффективность кинетического удара для предотвращения будущих ударов астероидов о Землю».

Наконец, группа под руководством планетолога Терика Дейли из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса реконструировала удар. событие из собранных данных, включая временную шкалу, предшествовавшую удару, подробную характеристику места удара, а также размер и форму Диморфоса.

Их результаты многообещающие. Человечество может успешно отклонить астероид от его курса, имея ограниченные знания о его составе и состоянии поверхности, не проводя предварительно дорогостоящую и длительную разведывательную миссию.

В идеале миссию по отклонению астероида следует проводить за десятилетия до прогнозируемое воздействие. К счастью, время — это ресурс, которого у нас сейчас предостаточно: никакие известные нам астероиды не будут угрожать Земле в течение как минимум 100 лет. Это дает нам время для ряда разведывательных миссий на любые периферийные угрозы, что повысит шансы на успешное отклонение, если что-то изменится в далеком будущем.

В свете этого информация, которую мы получили от DART, бесценный. Это будет способствовать моделированию и планированию будущих отклонений астероидов, если они нам понадобятся, для более точного прогнозирования результатов взрыва космических кораблей в космические камни.

«Успешное столкновение космического корабля DART с Диморфосом и вызванное этим изменение на орбите Диморфоса, — пишут Дейли и его команда, — демонстрирует, что кинетическая ударная технология является жизнеспособным методом потенциальной защиты Земли в случае необходимости».

Исследовательские статьи были опубликованы в Nature. Их можно найти здесь, здесь, здесь, здесь и здесь.