Новые исследования миссии NASA DART показывают, что изменение курса астероида может сработать для защиты Земли
Ряд новых исследований, анализирующих миссию NASA DART по уничтожению астероида с курса, подтвердили, что человечество потенциально располагает инструментом для защиты нашей планеты от разрушительного удара.
26 сентября 2022 года человечество впервые в истории изменило курс небесного объекта, намеренно врезавшись космическим аппаратом в небольшой астероид, вращающийся вокруг большего космического камня.
Целью этой миссии NASA, известной как Двойной тест на перенаправление астероидов (DART), было информирование о подходе к защите Земли от любых потенциально опасных астероидов в будущем (важно отметить, что риск столкновения с астероидом не был известен по крайней мере в течение столетия).
Теперь ученые объявили, что DART сократил период, необходимый для того, чтобы спутник Диморфос вышел на орбиту своего спутника астероида Дидимос, на целых 33 минуты, согласно пяти новым исследованиям, опубликованным в журнале Nature – там подробно описаны первые результаты этого беспрецедентного столкновения.
Ученые предполагали, что период Диморфоса изменится примерно на 7 минут, если космический аппарат непосредственно передаст свой импульс астероиду, но вскоре после столкновения стало ясно, что сложная динамика столкновения привела к более резкому изменению траектории астероида.
«Люди могут думать о миссии DART как о достаточно простом эксперименте, похожем на игру в бильярд в космосе – один массивный космический аппарат врезается в один массивный астероид, – сказала Кристина Томас, планетолог из Университета Северной Аризоны, возглавлявшая исследование о смене орбиты Диморф. – Однако астероиды гораздо сложнее, чем просто твердая скала; на самом деле большинство астероидов – это то, что мы называем кучей обломков. Если вы попадете в кучу обломков космическим аппаратом, много материала будет выброшено и разлетится в разные стороны».
«Для неупругого столкновения (когда один жесткий космический аппарат непосредственно сталкивается с астероидом без выброса материала) изменение периода орбиты оценивалось в семь минут, – добавила она. – Мы рассчитали изменение периода на 33 минуты, что гораздо больше, и показывает, насколько важен был этот дополнительный момент от выброшенного материала для изменения периода орбиты».
В дополнение к выводам команды Кристины Томас, ученые DART представили в Nature новые наблюдения и выводы о столкновениях. Взятые вместе эти пять исследований дают важные уроки о потенциале использования кинетического импактора, такого как DART, для перенаправления траекторий любых астероидов, которые могут оказаться на курсе столкновения с Землей.
Исследователи во главе с Териком Дейли, планетологом из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Гопкинса, провели поэтапную реконструкцию подлета, столкновения и падения DART на Диморфос и пришли к выводу, что «изменение орбиты Диморфоса в результате демонстрирует, что технология может быть эффективна. Земли в случае необходимости».
Цзянь-Ян Ли, старший научный сотрудник некоммерческого Института планетарных наук, возглавлял исследование наблюдений космического телескопа «Хаббл» за столкновением и его последствиями, которые обеспечивают «основу для понимания фундаментальных механизмов, действующих на астероиды, разрушенные естественным столкновением» говорится в исследовании.
Ученые под руководством Эндрю Чена, главного ученого по планетарной защите в Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса, сообщили о «первом определении импульса, переданного астероиду в результате кинетического удара».
Команда Ченга подтвердила, что материал, выброшенный ударом DART, повлек за собой эффект отдачи, который привел к гораздо большему изменению орбиты Диморфоса, чем само столкновение.
«Этот выброшенный материал несет энергию и, что самое важное, импульс, – объяснила Кристина Томас. – Изменение периода, которое мы наблюдаем, является не только результатом передачи импульса от столкнувшегося космического аппарата, но и результатом дополнительного импульса от движения выброшенного материала».
Наконец, ученые во главе с Ариэлем Грайковским, докторантом некоммерческого института SETI, в своем исследовании сообщают об оптических наблюдениях за Диморфосом до, во время и после столкновения посредством сети общественных телескопов по всему миру». Эти наблюдения показывают цвета и яркость столкновения и его последствия в течение нескольких недель — данные, которые помогут информировать любые будущие миссии по изучению кинетического столкновения.
Новые исследования предлагают первые уроки по миссии, которая буквально сдвинула с места астрономический объект и создала дорожную карту защиты Земли от астероидов, которые могут угрожать уничтожением городов, стран или даже жизни в планетарном масштабе, подобно камню, уничтожившему динозавров около 66 миллионов. лет назад.
С этой целью ученые будут продолжать следить за новыми свойствами Диморфоса, в том числе его орбитой и длинным следом обломков, образовавшихся в результате столкновения. Эти наблюдения будут собираться как с Земли, так и с помощью будущих космических миссий, таких как космический аппарат Hera Европейского космического агентства, который должен собрать изображения астероидов вблизи, пролетев по орбите системы в ближайшие годы.
