Столкновение, изменившее орбиту: выброс обломков усилил отклонение астероида Диморфос
11 сентября 2022 года из центра управления в Турине в бездну космоса ушел радиосигнал. Его целью был аппарат DART, мчавшийся на встречу с астероидом за миллионы километров от Земли. Эта команда запустила цепь событий, которые привели к историческому столкновению и открыли ученым удивительную тайну: главную роль в отклонении небесного тела сыграл не сам удар, а мощный выброс обломков, сработавший как ракетный двигатель. Это был поворотный момент в первой в мире миссии по планетарной обороне.
Звездный свидетель: как LICIACube запечатлел столкновение
Целью миссии DART был астероид Диморфос, спутник более крупного Дидимоса. Столкновение должно было изменить его орбиту, что и было успешно достигнуто — период обращения сократился на 33 минуты. Однако ключевые детали этого процесса оставались невидимыми для наземных телескопов. Эту роль взял на себя итальянский кубсат LICIACube, который отделился от DART до удара.
Его задача была невероятно сложной: пролететь мимо Диморфоса на скорости 21 140 км/ч всего через три минуты после столкновения и сделать единственные в своем роде снимки последствий. С расстояния в 85 километров его камеры запечатлели рождение и эволюцию шлейфа обломков, предоставив исследователям бесценные данные с места события.
Неожиданная сила: шлейф обломков как ракетный двигатель
Самый важный вывод миссии, основанный на анализе 18 снимков LICIACube, был неожиданным. Оказалось, что выброшенный материал — около 16 миллионов кг пыли и камней — сыграл решающую роль в отклонении астероида. Хотя это составило менее 0,5% его массы, эта масса была в 30 000 раз больше массы самого зонда DART.
Отдача от этого выброса действовала как мощный ракетный двигатель, придав Диморфосу импульс в несколько раз сильнее, чем от прямого кинетического удара. Это критически важно для понимания того, как рыхлые, как «груды щебня» астероиды, подобные Диморфосу, будут реагировать на подобные воздействия в будущем.
Вызовы наблюдений: что скрывалось в тумане
Анализ изображений LICIACube позволил ученым не только оценить массу выброса, но и определить размер частиц. Изменение яркости шлейфа при разных углах обзора показало, что он состоял в основном из крупных частиц размером около миллиметра. Кроме того, внутренние области облака были настолько плотными и непрозрачными, что скрывали почти 45% всей массы обломков. Для оценки этой скрытой массы ученым пришлось использовать компьютерные модели, основанные на данных от других миссий, таких как OSIRIS-REx к астероиду Бенну.
Большой шаг для планетарной обороны
Миссия DART доказала, что человечество обладает технологией кинетического удара для изменения траектории опасного астероида. Однако она также показала, что реакция каждого астероида будет уникальной и зависит от его структуры и состава.
Дополнительный импульс от шлейфа обломков, впервые детально изученный благодаря LICIACube, теперь является критически важным фактором для планирования любых будущих миссий по защите Земли. Как отметили ученые, каждый раз при взаимодействии с астероидом нас ждут открытия, но DART стал прорывным моментом в обеспечении безопасности нашей планеты.