Защо НАСА ще разбие космически кораб в астероид?

Наука • •

Космическият кораб DART ще се опита да промени орбитата на безобиден астероид, технология, която един ден може да защити Земята от Армагедон.

Космическият кораб DART на НАСА (вдясно) ще се блъсне в астероида Dimorphos (вляво), като LICIACube на Италианската космическа агенция (долу вдясно) щ...

Космическият кораб DART на НАСА (вдясно) ще се блъсне в астероида Dimorphos (вляво), като LICIACube на Италианската космическа агенция (долу вдясно) ще бъде свидетел на сблъсъка. Ударът ще промени орбитата на Dimorphos около по-големия астероид Didymos (горе вдясно).

© Снимка: НАСА / "Джон Хопкинс"

Подобно на много скалисти обекти в Слънчевата система, Земята носи белези от минали сблъсъци с астероиди. Преди около 66 милиона години, например, астероид с ширина почти 10 км се удря в Земята, близо до полуостров Юкатан в Мексико, и предизвиква масово изчезване на видове, включително на динозаврите.

Ето че сега, за първи път в историята на нашата планета, Земята ще отвърне на удара.

На 23 ноември, в 22:21 ч. тихоокеанско време, мисия на НАСА, наречена DART (Тест за двойно пренасочване на астероиди), стартира от базата в Калифорния, за да се впусне в почти едногодишно пътуване около Слънцето. Ако всичко върви по план, пътуването на DART ще приключи на 26 септември 2022 г., след като космическият кораб с размерите на количката за голф умишлено се блъсне в малък, нищо неподозиращ астероид, наречен Dimorphos.

Dimorphos е безвреден космически астероид, широк 160 м, който прави пълен кръг около по-голям астероид, наречен Didymos, на всеки 11 часа и 55 минути. Мисията на DART е да се разбие в Dimorphos с приблизително 24 140 км / ч., променяйки орбитата му спрямо по-голямото родителско тяло. Името Dimorphos, което в превод от гръцки език означава „имащо две форми“, е избрано, тъй като астероидът ще има една форма преди DART и друга след това.

Астрономите смятат, че може да има хиляди астероиди, достатъчно големи, за да причинят катастрофални щети, ако ударят Земята. Мисията на НАСА DART ще...

Астрономите смятат, че може да има хиляди астероиди, достатъчно големи, за да причинят катастрофални щети, ако ударят Земята. Мисията на НАСА DART ще се опита леко да промени траекторията на луната на астероид, надявайки се да докаже, че сме способни да отклоняваме потенциално опасни обекти.

© Илюстрация: НАСА

Сблъсъкът на DART с Dimorphos ще унищожи космическия кораб, но също така би трябвало да накара малкия астероид да се установи в по-къса орбита около Dimorphos, която астрономите ще измерват със земни телескопи.

Мисията на стойност 330 милиона долара е първият цялостен тест на технологии, които могат да бъдат използвани за предотвратяване на бъдещ сблъсък с астероид - природна опасност, която за разлика от земетресенията и вулканите, може да бъде прогнозирана дълго време преди да случи.

„Това е мисия за планетата Земя, за всички народи на Земята, защото всички ние ще бъдем застрашени“, казва администраторът на НАСА Бил Нелсън.

Освен че Dimorphos и Didymos не представляват заплаха за Земята, в момента няма нито един известен опасен астероид, поне за стотици години напред. Но експертите казват, че въпросът не е дали, а кога Земята ще се окаже под небесна обсада.

„Планетарната защита не е най-приоритетното нещо за НАСА в момента, но ще дойде ден, когато това може да е най-важното нещо, което НАСА прави“, казва офицер Линдли Джонсън, експерт по планетарна защита на космическата агенция.

Обекти в близост до Земята

В продължение на десетилетия НАСА и други космически агенции търсят астероиди, чиито пътища пресичат земната орбита, за да предскажат бъдещите им движения. Целта е да разберем рисковете, пред които сме изправени през следващите векове, така че да не бъдем изненадани внезапно.

Холивудските филми правят това да изглежда много драматично и забавно, но в реалния свят не искаме да сме в тази ситуация“, казва Джонсън.

Досега астрономите са открили 890 астероиди в близост до Земята с диаметър по-голям от километър, но нито един от тях не носи риск от удар поне през следващите няколко века.

Въпреки това, астероиди с ширина от 140 м могат да опустошат големи градове и много от тези обекти все още не са открити. А компютърни модели предполагат, че има около 25 000 близки до Земята астероида с широчина най-малко 140 м. Kъм края на 2021 г. сме открили само около 10 000 от тях.

В случай че астрономите открият астероид, чиято орбита се пресича със земната, развитието на събитията ще зависи от времето за реакция, с което човечеството разполага.

Ако голям астероид бъде открит само няколко месеца преди удара, единствената ни възможност би била да взривим обекта с ядрени оръжия. В резултат на експлозията част от повърхността на астероида ще се изпари, което ще подейства като ракетен тласък, избутващ астероида от курса му. След това можем само да се надяваме, че това ще е достатъчно, за да предотврати удар.

Но ако астероид, който не е твърде голям, бъде намерен достатъчно рано, решението не би изисквало използването на ядрени бомби. Бърз космически кораб като DART, наричан също "кинетичен ударник", може да бъде изпратен да се сблъска с астероида, така че леко да промени орбитата му. В продължение на много години това малко отклонение би довело до съществена промяна в пътя на астероида, обезвреждайки обекта.

Разбиването

Най-сериозното техническо предизвикателство пред мисията, е точното определяне на позицията на Dimorphos, докато космическият кораб се движи към него с близо 24 140 км / ч. „Всъщност, ние нямаме представа как изглежда Dimorphos“, казва Елена Адамс, системен инженер на мисията DART.

За да гарантират, че DART ще постигне целта си, инженерите разработват система за насочване, наречена SMART Nav, която ще позволи на космическия кораб да се насочи самостоятелно към Dimorphos с помощта на бордови телескоп.

Въпреки това, космическият кораб няма да може да види по-големия астероид до четири часа преди удара, а самият Dimorphos ще е извън полезрението му до един час преди сблъсъка. През това време DART ще завършва окончателните корекции на траекторията си.

Точно преди да изпълни предназначението си, DART ще направи възможно най-много изображения на Dimorphos, вероятно едно на всеки 2,5 секунди. Теренът, уловен в тези кадри, ще бъде от решаващо значение за разбирането на удара, който DART нанася върху целта си, защото промяната на траекторията на астероида ще зависи от мястото, където удари космическият кораб.

НАСА ще приеме мисията на DART за успешна, ако ударът съкрати орбитата на Dimorphos около Didymos поне със 73 секунди. Екипът на DART прогнозира, че максималното време, което космическият кораб може да съкрати е 10 минути.

Последващо проследяване на обекта

В последните си мигове DART няма да бъде сам. Около 10 дни преди удара космическият кораб ще изхвърли малък изкуствен спътник, наречен LICIACube. Построен и управляван от Италианската космическа агенция, LICIACube ще прелети покрай Dimorphos 165 секунди след като DART осъществи контакт.

По пътя малкият космически кораб също ще прави снимки, но вече на току-що повредената повърхност на астероида и образувалия се поток от отломки.

А той „ще изхвърли много тонове материал – може би хиляди тонове – и ние трябва да знаем колко материал има, колко бързо се движи и накъде се насочва“, каза Анди Ченг от изследователския център “Джонс Хопкинс” в Балтимор, САЩ.

В продължение на седмици LICIACube ще предава данни на Земята, след което ще продължи да се движи през Слънчевата система, като целта му ще е изпълнена. Това обаче няма да е последният космически кораб, който ще проучва повърхността на Dimorphos. Европейската космическа агенция работи върху последваща мисия, наречена Hera. Тя ще стартира през 2024 г. и ще извърши по-задълбочено проучване на астероида.

Разбирането на начина, по който се образуват луни като Dimorphos, ще даде на учените представа за механизмите на образуване, действащи в ранната слънчева система, когато планети се образуват от по-малки парчета материал. Приблизително 10 до 15 % от всички астероиди са двоични. Ето защо е възможно следващата голяма астероидна заплаха за Земята да бъде двоична. Именно това прави изследването на тези небесни двойки толкова важно.

НАСА показа кадри, заснети от марсохода Perseverance

Вижте повече

НАСА показа кадри, заснети от марсохода Perseverance

Видеоклип, заснет от роувъра на НАСА Perseverance („Устойчивост“), показва автономното придвижване на марсохода сред скалистите, извънземни пейзажи покрай кратера Jezero.