Испытание НАСА по отклонению астероида для планетарной защиты оказалось даже более успешным, чем мы думали

Однажды мы можем столкнуться с угрозой потенциально опасного астероида, и ученые говорят, что человечеству может понадобиться возможность отклонить его, если он окажется на пути столкновения с Землей.

Астероиды сильно различаются по размеру, а это означает, что удары могут иметь самые разные последствия — от небольших объектов, которые проносятся по небу в виде ярких огненных шаров с мощными звуковыми ударами, до огромных космических камней, достаточно больших, чтобы вызвать глобальное опустошение и даже массовое вымирание.

В 2022 году космический корабль НАСА для испытания двойного перенаправления астероидов (DART). намеренно разбил на маленькую луну Диморфос, которая вращается вокруг более крупного астероида Дидимос, после 10-месячного пути к двойной системе астероидов.

Миссия в регион на расстоянии около 11 миллионов километров от Земли прошла успешно: ученые обнаружили, что попадание космического корабля сократило орбиту Диморфоса вокруг Дидимоса примерно на 32 минуты.

И новое исследование опубликованное в Science Advances сообщает о дополнительном эффекте: столкновение немного изменило траекторию пары вокруг Солнца.

Рахиль Макадия, ведущий автор исследования и ученый по планетарной обороне из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн, сказал, что полученные результаты являются важным шагом вперед в защите нашей планеты.

«Нам не нужно взрывать астероиды», — сказал он. «Если мы просто слегка подтолкнем его заранее, то потенциально сможем оттолкнуть угрожающий астероид от Земли».

Почему ученые нацелились на систему из двух астероидов

Хотя некоторые астероиды существуют отдельно, у многих есть небольшие спутники-компаньоны, а некоторые образуют двойные или тройные системы. там, где вращаются два или более каменных тел друг друга в космосе.

Дерек Ричардсон, почетный профессор астрономии в Университете Мэриленда, говорит, что команда DART намеренно нацелилась на двойную систему, потому что «гораздо легче измерить изменение орбиты маленького человека, вращающегося вокруг немного большего человека».

В этой системе, по его словам, Диморфос обращается вокруг Дидима примерно каждые 12 часов, в то время как полной паре требуется более двух лет, чтобы облететь Солнце. Этот короткий цикл позволил ученым обнаружить изменения орбиты гораздо быстрее, чем они могли бы это сделать на гораздо более длинной гелиоцентрической орбите системы, которая относится к вращению вокруг Солнца.

Испытание также послужило небольшой демонстрацией планетарной защиты: если бы астероид, вращающийся вокруг Солнца, когда-либо столкнулся с Землей, тот же подход можно было бы использовать, чтобы подтолкнуть его.

«Наша задача заключалась в следующем: «Давайте ударим по маленькой версии Солнечной системы», — сказал Ричардсон.

Во время испытания Макадия говорит, что в результате удара мгновенно оторвалась «куча материалов, таких как камни, галька и даже валуны, которые счастливо сидели на поверхности Диморфоса».

Хотя изменение орбиты Диморфоса вокруг Дидимоса было обнаружено быстро, для измерения смещения орбиты системы вокруг Солнца потребовались долгосрочные данные, собранные в период с октября 2022 года по март 2025 года.

Чтобы отследить последствия удара, ученые объединили радиолокационные измерения — которые чрезвычайно точны и могут определить астероид с точностью до 10–15 метров от его местоположения, даже на расстоянии в миллионы километров — со звездными затмениями, когда астероид, проходящий перед звездой, позволяет чрезвычайно точно измерить положение.

Используя эти методы, Макадия говорит, что столкновение космического корабля замедлило орбиту системы астероидов на 11,7 микрон в секунду — примерно на одну десятую ширины человеческого волоса — что в сумме составляет около 360 метров в год.

«Это был первый раз, когда наблюдалось изменение гелиоцентрической орбиты», — сказал он.

Что этот прорыв означает для безопасности Земли

Хотя нет никаких известных объектов, угрожающих Земле, Ричардсон говорит, что технология продемонстрировала, что она способна вмешаться, если таковой когда-либо появится.

По его словам, если бы астероид упал, скорее всего, он сначала поразил бы океаны, которые покрывают около 70 процентов поверхности планеты.

Но эта технология также актуальна для защиты больших земельных массивов.

За прошедшее столетие Россию поразило два крупных удара: Тунгусское событие 1908 года и Челябинский метеорит 2013 года, который взорвался в атмосфере, причинив ущерб и ранения людям на земле.

Россия часто оказывается под ударом первой, говорит Ричардсон, потому что это самый большой массив суши на планете, за которым следует Канада.

«По сути, это похоже на мишень для дартса, и Канада занимает значительную часть мишени», – сказал он.

По словам Макадиа, миссия DART также предоставляет важные данные для планирования будущих усилий по отклонению астероидов.

Когда космический корабль столкнулся с Диморфосом, в результате столкновения облако каменистых обломков вылетело в космос, изменив форму астероида.

По его словам, выходящий материал имел собственный импульс, давая Диморфосу дополнительный толчок — известный как фактор увеличения импульса. Исследование показало, что это фактически «удвоило общий толчок», создаваемый одним космическим кораблем.

Эти результаты могут быть применены для планирования будущих миссий по кинетическому столкновению, будь то нацеленные на одиночные астероиды или двойные системы, обеспечивая надежный способ предсказать, насколько сильно астероид можно подтолкнуть.

«Сегодня вечером нам будет легче отдыхать, потому что мы знаем, как оттолкнуть астероиды от Солнца и от Земли, если понадобится», — сказал Макадия.