NASA разбило зонд об астероид «Диморф», чтобы отклонить его с курса. Как выглядело столкновение

Сегодня ночью американский космический аппарат DART спустя год после запуска столкнулся с небольшим астероидом Диморф. Удар был запланирован: задача — понять, насколько такое столкновение может быть эффективно, если однажды какой-то астероид действительно «прицелится» в Землю. Популяризатор космонавтики Виталий Егоров объясняет, почему мишенью DART был выбран Диморф, как прошло столкновение и что миссия значит для будущих ударов по космическим телам, угрожающим нашей планете.

Астероиды представляют реальную угрозу для землян. Совсем недавно ее ощутили на себе жители Челябинска, а когда-то, возможно, жители древних библейских городов Содома и Гоморры (ну и, конечно, динозавры). Земля до сих пор сохраняет следы нескольких больших астероидных кратеров разного возраста, каждый из которых образовался в результате столкновения такого масштаба, что миллионы лет геологической активности и эрозии не смогли их стереть.

К счастью, такие катастрофы достаточно редки и происходят раз в десятки миллионов лет. Однако, поскольку событие со столь чудовищными последствиями все-таки имеет ненулевую вероятность повторения, ученые давно думают о том, как обезопасить от него всех землян.

До недавнего времени на практике это выливалось только в наблюдение, обнаружение и отслеживание потенциально опасных астероидов. К таковым относятся «космические камни», которые обращаются вокруг Солнца и время от времени пересекают орбиту Земли. Их обнаружено уже тысячи, но поскольку все они — размером от нескольких метров до нескольких километров — относительно небольшие, а космос огромен, непосредственной угрозы в ближайшие десятилетия нет ни от одного из них. У человечества, таким образом, есть время подготовиться и опробовать разные способы противостояния.

Логанча — ударный кратер, который сформировался в результате падения метеорита 40 млн лет назад.Находится в России, в Красноярском крае.Удар создал, как предполагают, кратер около 22 км в диаметре. Последующие геологические процессы деформировали кратер.Cнимок сделан со спутника Sentinel-2, 29 сентября 2018 года
European Space Agency

Как остановить астероид?

На сегодня предложено несколько технологий отклонения потенциально опасных астероидов. Большинство идей не предполагает «голливудского» сценария с полным разрушением тела, а основывается на некотором воздействии на астероид для изменения его траектории, чтобы он просто пролетел мимо нашей планеты.

Импактное воздействие, то есть удар тяжелым рукотворным объектом по космическому камню — это наиболее простой и относительно легко реализуемый сценарий. Именно он и лег в основу эксперимента Double Asteroid Redirection Test, или просто DART.

Ранее похожие исследования уже проводились, но в меньшем масштабе.

Так, американский зонд Deep Impact в 2013 году столкнул 380-килограммовую медную болванку с ядром кометы 9P/Tempel размером около 6 километров. Результирующий удар выбил на поверхности кратер диаметром около 150 метров.

В 2019 году японский зонд Hayabusa 2 произвел «гранатометный» выстрел в астероид Рюгу, в результате которого 2,5-килограммовый «снаряд»-ударник выбил кратер размером 10 метров.

DART — самый большой межпланетный зонд из тех, что участвовали в подобных экспериментах. Его масса составляет чуть более полутонны, и это не просто инструмент для нанесения удара, а довольно сложный аппарат, оснащенный исследовательскими камерами, которые вели съемку до момента столкновения с астероидом. Впрочем, самого момента удара увидеть на ней нельзя — ведь сигнал с камер нужно не только записать, но еще и обработать и успеть передать на Землю. Последний полный кадр, снятый и переданный DART, сделан за две секунды до удара, с расстояния примерно в 12 км от поверхности астероида (в начале передачи следующего кадра уже произошло столкновение). Аппарат врезался в астероид на скорости около 6 километров в секунду.

Помимо своей основной задачи — столкновения с астероидом, — DART должен отработать несколько вспомогательных технологий. Так, он перемещался при помощи ионного двигателя на ксеноне, созданного коммерческими компаниями Aerojet Rocketdyne и ZIN Technologies, а электричество для бортовых систем и двигателя вырабатывали гибкие солнечные батареи, которые во время старта были свернуты в рулоны. Наведение зонда на астероид тоже не было ручным — его проводил «искусственный интеллект» SMART Nav.

Несмотря на значительную скорость удара, влияние на орбиту 150-метрового камня будет совсем незначительным и изменит только его орбитальную скорость. Так что можно не опасаться, что эксперимент существенно скорректирует траекторию астероида и в результате тот станет опасен для Земли. Однако осколки, появившиеся в результате удара, могут добраться до планеты — не исключено, что мы увидим первый в истории рукотворный метеорный дождь (не опасный для планеты).

Как была выбрана цель для удара?

Целью DART выбрана двойная (бинарная) система астероидов Дидим и Диморф. Дидим — это основное тело в системе, которое имеет размер около 800 метров в поперечнике, а Диморф размером около 150 метров обращается вокруг Дидима. Удар зонда был направлен именно в малый астероид.

Система Дидим-Диморф относятся к так называемым сближающимся с Землей астероидам (в прессе их иногда не вполне корректно называют «околоземными»). Хотя эта конкретная пара не представляет угрозу Земле, их «собратья» вполне могут пересекать орбиту Земли и в отдаленном будущем стать источником опасности. Именно поэтому опыт миссии DART важен для разработки системы безопасности на случай таких сценариев.

Хотя сам DART не покажет нам момент столкновения, мы все равно можем увидеть удар с относительно близкого расстояния, ведь что несколько дней назад от зонда отделился малый космический аппарат LICIACube. Его задача состояла в фото- и видеосъемке момента столкновения со стороны астероидов. После сближения с системой Дидим-Диморф LICIACube продолжит свое движение. Любопытно, что камеры аппарата называются LEIA и LUKE, и хотя это вполне серьезные аббревиатуры, они имеют вполне ясную культурную отсылку к саге «Звездный войн» вместе с DART.

На столкновении с Диморфом эксперимент не завершится. По плану, в 2024 году к этой же системе астероидов отправится другой исследовательский аппарат, созданный уже не NASA, а Европейским космическим агенством. Это будет зонд HERA. Его задача состоит в длительном исследовании системы Дидим-Диморф, в том числе в анализе последствий столкновения с DART.

Виталий Егоров