В ближайшее время NASA планирует направить ударный зонд DART к двойной системе астероидов, для того, чтобы изменить их курс. Независимыми экспертами было проанализировано и смоделировано поведение двойного астероида после ударного воздействия зонда DART и изменение его курса во всех деталях, но как на самом деле поведет себя небесное тело не известно. Об этом сообщает «MIT Technology Review».
Запуск DART для изменения курса двойного астроида запланирован на 24 ноября, а через год, примерно в феврале 2022 года ударный дрон должен достичь своей цели. Миссия НАСА заключается в том, чтобы изменить орбиту и курс Диморфоса, астероида размером со стадион, который вращается вокруг гораздо большего астероида под названием Дидимос.
Надо заметить, что эти астероиды Земле не угрожают, это просто репетиция спасения Земли в будущем. Но, чем она может обернутся в настоящем - никто не знает и, вполне возможно, такой экскремент приведёт к трагедии планетарного масштаба.
План «спасения» таков: чтобы поразить Диморфос, к нему со скоростью 6,5 километров в секунду полетит космический корабль DART размером с гоночный автомобиль, вес которого около трети тонны, врезавшись в астероид он должен изменить его орбиту вокруг Дидимоса на несколько минут.
Далее, спустя пять лет, Европейское космическое агентство под названием Hera, проверит, сработала ли миссия. Теоретически, удар должен оказать небольшое влияние на орбиту, но этого должно быть достаточно, чтобы в будущем отклонять астероиды от пути к Земле.
«Мы делаем это, чтобы иметь возможность предотвратить действительно катастрофическое стихийное бедствие», — говорит Том Статлер, научный сотрудник программы DART в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия.
Потенциальные изменения орбиты Диморфоса хорошо изучены. Но до сих пор мы мало что знали о том, что произойдет с самим Диморфосом после удара.
Другая команда исследователей, во главе с Харрисоном Агрусой из Университета Мэриленда смоделировали, насколько DART может изменить вращение Диморфоса, рассчитав, как импульс удара изменит угол, высоту и вращение астероида.
Результаты могут быть впечатляющими. «Он может начать кувыркаться и войти в хаотическое состояние», — говорит Агруса. «Это был действительно довольно большой сюрприз».
Исследователи считают, что неожиданное вращение создает некоторые проблемы для дальнейшей посадки на астероид, которую ЕКА надеется совершить двумя небольшими космическими аппаратами в своей миссии Hera через пять лет. Это также может усложнить будущие попытки отклонить астероид от Земли, поскольку любое вращение может повлиять на путь астероида в космосе и наоборот из безопасного для нашей планеты превратиться в реальную угрозу при изменении орбиты.
По словам Агрусы и его команды, когда DART врежется в Диморфос, энергия удара будет сопоставима с мощность взрыва трёх тонн тротила, при этом множеств осколков небесного тела хаотично разлетятся в космосе. Сила удара не вызовет каких-либо немедленных изменений во вращении Диморфоса, но через несколько дней все начнет меняться.
В течение нескольких недель Диморфос может начать вращаться так сильно, что он войдёт в хаотическое кувыркающееся состояние. В более экстремальных сценариях притяжение Димофоса с Дидимосом может полностью сломаться, и Диморфос начнёт переворачиваться «с головы на пятки», говорит Агруса.
Местоположение удара также будет играть определенную роль. DART будет стремиться к центру Диморфоса, цель состоит в том, чтобы передать наибольшее количество силы, чтобы изменить его орбиту. Но, он может промахнуться и чем дальше зонд ударит от центра, тем более хаотичным будет результирующий вид вращения. Было установлено при моделировании, что в большинстве сценариев Диморфос должен резко раскачиваться взад и вперед или кувыркаться во многих направлениях в течение нескольких недель.
Прибытие «Геры» через пять лет, будет единственным способом, узнать наверняка, что случилось с вращением Диморфоса, так как DART будет разрушен ударом, а Диморфос слишком мал, чтобы его можно было увидеть в деталях в телескоп с Земли. Небольшой итальянский спутник LICIACube будет развернут до удара и сможет сделать снимки во время столкновения. Но это только в течение нескольких минут - недостаточно долго, чтобы наблюдать за колебаниями.
«Гера» принесёт на себе два спутника, которые попытаются приземлиться на поверхность Диморфоса. Ожидается, что кувыркающееся движение не помешает этим усилиям, но это может затруднить их. Без надлежащего прогнозирования хаотичности вращения два небольших спутника могут отклонится или оказаться совсем не там, где хотят ученые. «Посадка на такое маленькое тело в любом случае трудна», — говорит Патрик Мишель из Французского национального центра научных исследований (CNRS), один из лидеров миссии «Гера» и соавтор статьи Агрусы.
Ожидается, что кувыркающееся движение Диморфоса не повлияет на генеральную репетицию DART по спасению Земли, и не будет представлять никакой опасности для нас, живущих на планете, и даже может быть получена некоторая научно полезная информация из этого события. Вращение астероидов может повлиять на другие явления, такие как изменения количества солнечного света, который они отражают, что может повлиять на изменение их траектории. Возможно, что-то, что следует учитывать дополнительно в будущей миссии отклонения курса астероида. «Здесь недостаточно просто врезать космический корабль в астероид», — говорит астроном Пол Вигерт из Университета Западного Онтарио. «Есть много физики, которую вам нужно понять».
Наблюдение за системой в течение многих лет, десятилетий или даже столетий также даст нам беспрецедентную возможность увидеть, как развивается двойная астероидная система после такого удара.
Только «Гера» может дать нам представление о возвращении измененной системы в нормальное состояние, помогая нам понять гравитационные связи между двумя астероидами, такими как эти. Мы собираемся посмотреть, что произойдет, когда мы протараним астроиды. Результаты могут быть, ну, довольно хаотичными. «Это очень круто», — говорит Федерика Спото, которая изучает динамику астероидов в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики в Массачусетсе. «Мы действительно модифицируем систему».
У динозавров не было космической программы НАСА, поэтому, когда астероид направился к Земле, 65 миллионов лет назад, у них не было ни предупреждения, ни способа защитить себя. Мы знаем, чем это обернулось.
Результат опыта, задуманного НАСА, по прогнозам, не однозначен. Есть сомнения по поводу последствий этого эксперимента. Новая симуляция показывает, что, когда миссия DART ударится об астероид, орбита может измениться так, что всё закончится очень драматически, как у динозавров, если не хуже, а эксперементы в космосе просто не допустимы и несут прямую угрозу человечеству.