Расчеты НАСА показывают, что астероид Бенну может врезаться в Землю
Используя сеть дальнего космоса НАСА и современные компьютерные модели, ученые смогли значительно уменьшить неопределенность орбиты Бенну
Изображение: Lawrence Livermore National Laboratory
В исследовании, опубликованном 11 августа 2021 г. , ученые НАСА использовали данные OSIRIS-REx, чтобы лучше понять движения потенциально опасного астероида Бенну. до 2300 года, что значительно снизит неопределенности, связанные с его будущей орбитой, и улучшит способность ученых определять общую вероятность столкновения и предсказывать орбиты других астероидов.
«Задача НАСА по планетарной защите — найти и контролировать астероиды и кометы, которые могут приближаться к Земле и могут представлять опасность для нашей планеты», — сказала Келли Фаст, руководитель программы программы наблюдения за объектами, сближающимися с Землей в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне.
«Мы осуществляем это стремление путем продолжения астрономических исследований, которые собирают данные для обнаружения ранее неизвестных объектов и уточняют для них наши орбитальные модели. Миссия OSIRIS-REx предоставила исключительную возможность доработать и протестировать эти модели, помогая нам лучше предсказать, где будет Бенну, когда он приблизится к Земле более чем через столетие».
Астероид Bennu (Бенну) сблизится с Землей в 2135 году. Хотя объект, сближающийся с Землей, не будет представлять опасности для нашей планеты в то время, ученые должны понимать точную траекторию Бенну во время этого сближения, чтобы предсказать, как гравитация Земли изменит путь астероида вокруг Солнца — и повлияет на опасность столкновения.
Используя сеть дальнего космоса НАСА и современные компьютерные модели, ученые смогли значительно уменьшить неопределенность орбиты Бенну, определив, что общая вероятность его столкновения до 2300 года составляет примерно 1 из 1750 (или 0,057%). Исследователи также смогли определить 24 сентября 2182 года как наиболее значимую дату с точки зрения потенциального воздействия с вероятностью удара 1 из 2700 (или около 0,037%).
Хотя шансы его столкновения с Землей очень низки, Бенну остается одним из двух самых опасных известных астероидов в нашей Солнечной системе, наряду с другим астероидом под названием 1950 DA.
Перед тем, как покинуть Бенну 10 мая 2021 года, OSIRIS-REx провел более двух лет в непосредственной близости от астероида, собирая информацию о его размере (он составляет около 500 метров в диаметре), форме, массе и составе, отслеживая его вращение и орбитальную траекторию. Космический аппарат также собрал образцы камней и пыли с поверхности астероида, которые он доставит на Землю 24 сентября 2023 года для дальнейшего научного исследования.
Гравитационные замочные скважины
Прецизионные измерения на Бенну помогают лучше определить, как орбита астероида будет развиваться с течением времени и пройдет ли он через «гравитационную замочную скважину» во время своего сближения в 2135 году. Эти замочные скважины — области в космосе, которые направят Бенну на путь будущего столкновения с Землей, если астероид пройдет через них в определенное время из-за эффекта гравитационного притяжения Земли.
Чтобы точно рассчитать, где будет астероид во время его сближения в 2135 году — и может ли он пройти через гравитационную замочную скважину — ученые оценили различные типы малых сил, которые могут влиять на астероид, когда он вращается вокруг Солнца. Даже самая маленькая сила может со временем значительно отклонить его орбитальный путь, заставляя его пройти или пропустить замочную скважину.
Среди этих сил решающую роль играет солнечное тепло. Когда астероид движется вокруг Солнца, солнечный свет нагревает его дневную сторону. Поскольку астероид вращается, нагретая поверхность будет вращаться и остывать при попадании на ночную сторону. По мере охлаждения поверхность выделяет инфракрасную энергию, которая создает небольшой толчок на астероид — явление, называемое эффектом Ярковского. В короткие периоды времени эта тяга незначительна, но в течение длительных периодов влияние на положение астероида нарастает и может играть значительную роль в изменении траектории астероида.
«Эффект Ярковского будет действовать на все астероиды всех размеров, и хотя он был измерен для небольшой части астероидов, OSIRIS-REx дал нам первую возможность измерить его в деталях, когда Бенну путешествовал вокруг Солнца. — сказал Стив Чесли, старший научный сотрудник JPL. «Воздействие на Бенну эквивалентно весу трех виноградин, постоянно действующих на астероид — крошечное, но значительное воздействие при определении будущих шансов столкновения Бенну в ближайшие десятилетия и столетия».
Ученые также рассмотрели многие другие возмущающие силы, включая гравитацию Солнца, планет, их спутников и более 300 других астероидов, сопротивление, вызванное межпланетной пылью, давление солнечного ветра и события выброса частиц Бенну.
Исследователи даже оценили силу, которую OSIRIS-REx применил при проведении мероприятия по сбору образцов Touch-And-Go (TAG) 20 октября 2020 года, чтобы увидеть, могло ли оно немного изменить орбиту Бенну, что в конечном итоге подтвердило предыдущие оценки того, что событие TAG имело незначительный эффект.
«Сила, приложенная к поверхности Бенну во время события TAG, была крошечной даже по сравнению с другими рассматриваемыми небольшими силами», — говорят ученые. «TAG не изменил вероятность столкновения Бенну с Землей».