В сентябре прошлого года человечество провело свое первое настоящее испытание планетарной защиты. Миссия НАСА DART столкнулась с Диморфосом, меньшим компаньоном астероида Дидимос, изменив орбиту. Немедленный анализ показал, что это был успех, и последующие исследования, опубликованные сегодня в журнале Nature, подтверждают, что это превзошло все ожидания.
![]()
Фото из открытых источников
DART расшифровывается как Double Asteroid Redirection Test и представляет собой кинетический ударный элемент. Этот подход к планетарной защите предполагает, что небольшой, но быстрый космический корабль врезается в «опасный» объект. Удар сообщает импульс небесному телу и сдвигает его орбиту. Диморфос не был опасен, но, поскольку он вращался вокруг Дидима, это был отличный полигон для проверки того, насколько его орбита может быть сдвинута внутрь, если замедлить его. Ожидалось, что только от удара его продолжительность сократится на семь минут. Окончательный результат составил около 33 минут, и это произошло из-за выброшенного облака обломков.
«Люди могут думать о миссии DART как о довольно простом эксперименте, похожем на игру в бильярд в космосе — один твердый космический корабль сталкивается с одним твердым астероидом. Однако астероиды гораздо сложнее, чем просто твердая скала, на самом деле большинство астероидов представляют собой то, что мы считаем грудами щебня», — сказала доктор Кристина Томас из Университета Северной Аризоны.
Томас является одним из ведущих авторов пяти статей о влиянии (буквальном и метафорическом) миссии DART. Одна статья была посвящена изменениям в периоде Диморфоса. Вместе это исследование дает нам лучшее понимание теста и дает представление о других телах и планетарной защите. Приданный импульс был оценен в другой статье, предполагая, что больший импульс исходил от выброшенного материала, чем только от удара.
«Если вы столкнетесь с грудой щебня космическим кораблем, много материала будет выброшено и улетит от объекта. Мы видим это на наших ранних изображениях после удара. Этот выброшенный материал несет импульс. Изменение периода, которое мы наблюдаем, является не только результатом передачи импульса от сталкивающегося космического корабля, но и дополнительным импульсом, вызванным движением выброшенного материала», — объясняет Томас.
«Для совершенно неупругого столкновения — одного твердого космического корабля, непосредственно сталкивающегося с астероидом без выброса материала — изменение орбитального периода оценивается в семь минут. Когда мы включили выброшенный материал в анализ до удара, у нас был широкий диапазон прогнозов изменения периода вплоть до немногим более 40 минут».
По оценкам ученых, столкновение с DART произошло между двумя валунами, один из которых задел космический корабль, когда он врезался в астероид. За событием следил небольшой космический корабль под названием LICIACube, а также несколько телескопов в космосе и на Земле.
Среди них были и гражданские ученые, использующие телескопы Unistellar, которые смогли проследить формирование и эволюцию облака обломков. Некоторые даже смогли увидеть столкновение вживую.
Ученые измерили яркость (или звездную величину) двойной системы астероидов, что позволило им оценить многие свойства объекта. Событие создало искусственную «комету» или активный астероид. Это на самом деле дает представление об изучении активных астероидов. По оценкам Unistellar, выброшенный материал составлял от 0,3 до 0,5 процента массы Диморфоса.
«Исходя из величины и делая предположения о размере зерен из активных наблюдений за кометами главного пояса, мы получили потерю массы при столкновении. Это ключевое в нашей статье, мы в основном рассматривали столкновение как создание кометы, чтобы иметь возможность получить значимые данные, которые в конечном итоге согласуются с данными, полученными с помощью других методов, таких как изменение периода Диморфоса», — сказал один из авторов доктор Франк Маркис.
Марфиси также подчеркивает способность телескопов Unistellar видеть в цвете. Они увидели, что выброс имел ярко выраженный красный оттенок. В настоящее время неясно, был ли это эффект света сквозь пыль или настоящий цвет. Миссия Hera Европейского космического агентства, которая стартует в следующем году, доберется до астероидов в конце 2026 года и даст больше информации об этом.
Неизвестно ни одного астероида, представляющего угрозу для Земли, по крайней мере, в ближайшие 100 лет. Однако наш каталог более мелких объектов, которые могут вызвать региональное опустошение, еще не полностью завершен. Хотя и с надеждой на то, что их никогда не придется использовать, методы планетарной защиты важны. И DART показывает, что кинетические ударные элементы работают, как сообщается в другой статье этого выпуска.
«Если бы нам нужно было использовать кинетический ударник, мы могли бы ожидать большего отклонения от ударника, чем при простом столкновении. Это означает, что мы можем изменить траекторию движения астероида с меньшим временем предупреждения. Этот факт был бы невероятно важен, если бы нам нужно было отклонить реальную цель», — отмечает Томас.
