Исследование показало, что космический аппарат DART может уничтожать астероиды
НАСА проводит первое в мире комплексное испытание планетарной защиты от потенциальных столкновений с астероидами в рамках проекта Double Asteroid Redirection Test (DART). Исследователи из Бернского университета и Национального центра научных исследований (NCCR) PlanetS теперь показали, что удар космического зонда DART по его цели может сделать астероид почти неузнаваемым, а не оставить после себя относительно небольшой кратер.
Считается, что вымирание динозавров произошло 66 миллионов лет назад в результате столкновения массивного астероида с Землей. Ни один из известных астероидов сейчас не представляет непосредственной опасности.
Но если в один прекрасный день будет обнаружен большой астероид, направляющийся прямо к Земле, возможно, потребуется отклонить его маршрут, чтобы избежать катастрофических последствий.
Космический зонд DART был запущен в ноябре прошлого года как первое полномасштабное испытание такого маневра. Его цель — поразить астероид и отклонить его от своей орбиты, чтобы собрать важные данные для создания планетарной системы защиты.
Исследователи из Бернского университета и Национального центра научных исследований (NCCR) PlanetS использовали новый метод для моделирования этого воздействия в недавнем исследовании, опубликованном в журнале Planetary Science Journal. Согласно их выводам, зонд может повредить своей цели гораздо сильнее, чем считалось ранее.
Щебень вместо твердой породы
«Вопреки тому, что можно представить, изображая астероид, прямые данные космических миссий демонстрируют, что астероид может иметь очень рыхлую внутреннюю структуру, похожую на груду щебня, которая удерживается вместе гравитационными взаимодействиями и небольшими силами сцепления», — говорит ведущий автор исследования Сабина Радукан из Бернского университета.
Тем не менее, предыдущие симуляции удара миссии DART в основном предполагали гораздо более твердую внутреннюю часть астероида-мишени Диморфос.
«Это может коренным образом изменить исход столкновения DART и Dimorphos, которое должно состояться в сентябре 2022 года», — отмечает Сабина Радукан.
Вместо того, чтобы оставить относительно небольшой кратер на астероиде шириной 160 метров, удар DART на скорости около 24 000 км/ч может полностью деформировать Диморфос.
Астероид также мог отклониться гораздо сильнее, и в результате удара могло быть выброшено большее количество материала, чем предсказывали предыдущие оценки.
«Одна из причин того, что этот сценарий рыхлой внутренней структуры до сих пор не был тщательно изучен, заключается в том, что необходимые методы не были доступны», — говорят ученые.
«Такие условия удара не могут быть воссозданы в лабораторных экспериментах, а относительно долгий и сложный процесс образования кратеров после такого удара — в случае DART это вопрос нескольких часов — до сих пор не позволял реалистично смоделировать эти ударные процессы».
«Благодаря нашему новому подходу к моделированию, который учитывает распространение ударных волн, уплотнение и последующий поток материала, мы впервые смогли смоделировать весь процесс образования кратеров в результате столкновений с небольшими астероидами, такими как Диморфос».
Расширить горизонт ожиданий
В 2024 году Европейское космическое агентство ESA отправит к Диморфосу космический зонд в рамках космической миссии HERA.
Цель состоит в том, чтобы визуально исследовать последствия удара зонда DART. «Чтобы получить максимальную отдачу от миссии HERA, нам необходимо хорошо понимать потенциальные результаты воздействия DART», — говорит соавтор исследования Мартин Юци.
«Наша работа над моделированием воздействия добавляет важный потенциальный сценарий, который требует от нас расширения наших ожиданий в этом отношении. Это актуально не только в контексте планетарной защиты, но и добавляет важную часть к головоломке нашего понимания астероидов в целом», — заключает Мартин Ютци.
Исследование было опубликовано в Planetary Science Journal.