Космическая защита: как человечество впервые ударило по астероиду
В бездне космоса, среди холодного отблеска солнечных панелей, полетели два астероида, словно далекие звезды, в бесконечном танце. Один из них стал целью полутонного аппарата, который, полагаясь на единственный оптический глаз, летел к своей цели. Этот аппарат, не имея ни радаров, ни лидаров, использовал телескоп с двухметровым фокусом и крошечным полем зрения всего в четверть градуса. Бортовой компьютер непрерывно пересчитывал траекторию, а его микродвигатели удерживали нос корабля на меньшем из двух астероидов.
На Земле, в одиннадцати миллионах километров позади, антенна DSS-43 ловила узкий радиолуч, отправленный от аппарата. Радиосигнал до Земли летел 38 секунд, и в этот момент управление аппаратом стало невозможным из-за запаздывания сигнала. Он был один на один со своей мишенью, полагаясь только на заложенную программу. Видеотрансляция с запозданием в полминуты шла на весь мир, пока аппарат приближался к своей цели, сокращая дистанцию на шесть километров каждую секунду.
Земля, в отличие от Луны, на редкость незлопамятная планета, которая со временем затягивает свои шрамы. Однако космос — это тир, где мелкие объекты размером с автомобиль сгорают в атмосфере чуть ли не каждую неделю, а крупные астероиды могут врезаться в планету раз в несколько лет. Мы знаем об этом и уже пересчитали почти всех крупных возможных непрошеных гостей. Международный каталог тел Солнечной системы перевалил за 1,3 миллиона объектов, среди которых более 34 тысяч околоземных, потенциально опасных астероидов.
Современные технологии позволяют нам отслеживать эти объекты. Автоматизированные оптические комплексы, такие как Pan-STARRS и Catalina Sky Survey, каждую ясную ночь сканируют небо, а вычислительные комплексы, например, Sentry в NASA, уточняют орбиты опасных тел на сотню лет вперед. Практически всех «убийц цивилизаций» крупнее километра мы уже знаем наперечёт, но ситуация в Солнечной системе меняется ежедневно.
Что же мы можем сделать с потенциальными угрозами? За последние тридцать лет инженеры разработали три сценария спасения, сводящихся к одной задаче: изменить орбиту астероида. Первый из них — использование термоядерного арсенала. Однако в вакууме космоса термоядерный взрыв не производит ожидаемого эффекта, так как нет воздуха для ударной волны. Вместо этого, реалистичный ядерный сценарий — бесконтактный подрыв, который может привести к разметанию астероида на множество фрагментов.
На противоположном полюсе находится концепция гравитационного буксира, которая требует десятилетий работы двигателей и тонны рабочего тела. Между этими двумя методами лежит третий путь — кинетический удар, который можно осуществить с помощью существующих технологий. Этот метод оказался наиболее практичным и доступным для немедленного применения.
Первое в истории испытание оружия планетарной защиты было запланировано на удар по двойной системе астероидов Дидим и Диморфос. Дидим — 780-метровый астероид, а Диморфос — его 160-метровый спутник. Удар по Диморфосу должен был сократить его орбитальный период, что можно было легко измерить с Земли.
В сентябре 2022 года аппарат DART, весом 570 килограммов, вышел на финишную прямую, нацелившись на Диморфос. За 61 день до удара он начал серию наблюдений, а за 15 дней до удара отделился кубсат LICIACube, который должен был зафиксировать последствия удара. В момент удара DART врезался в Диморфос со скоростью более 6 км/с, и его удар вызвал колоссальный фонтан обломков и пыли, выброшенных в космос.
Результаты удара превзошли ожидания: орбитальный период Диморфоса сократился на 33 минуты, что более чем в 25 раз превышает минимальный порог успеха. Удар не только изменил орбиту, но и вызвал значительные изменения в структуре самого астероида. Это открытие подтвердило, что для планетарной защиты достаточно направить компактный снаряд в нужную точку астероида, чтобы запустить природный реактивный двигатель.
Однако, несмотря на успех миссии DART, человечество не готово к следующему потенциальному столкновению с астероидом. У нас нет серийных кораблей, способных повторить успех DART, и финансирование для дальнейших исследований и разработок в области планетарной защиты остается под угрозой. Вопрос лишь в том, успеем ли мы подготовиться к следующему вызову, когда в прицеле телескопов замерцает блеклая серая точка.
Источник:
Хабр: Освоение космоса