Европейское космическое агентство готовит аппарат «Гера» к торможению у двойного астероида. Как стало известно из сообщения ESA, «Гера», запущенная ровно два года назад, уже преодолела путь от Земли до орбиты Марса и теперь должна сбросить скорость, чтобы сравняться с движением системы Дидимос-Диморфос.
Космический аппарат размером с небольшой автомобиль летит сквозь Солнечную систему уже два года. За это время он успел не просто отдалиться от Земли, но и выполнить несколько сложных космических маневров, включая важный пролет мимо Марса весной 2025 года. Этот пролет сыграл роль своеобразной «пращи»: гравитация Красной планеты изменила курс «Геры» и заметно увеличила ее скорость, что позволило аппарату двигаться дальше без лишних затрат топлива.
Сейчас «Гера» летит относительно Земли со скоростью более двенадцати километров в секунду. Это примерно соответствует скорости, с которой космические аппараты обычно пересекают орбиты планет. Но для того чтобы подобраться к астероидам, такой скорости недостаточно. Точнее, она слишком велика: астероиды движутся по своей орбите, и «Гере» нужно не обогнать их, а аккуратно с ними сблизиться, словно автомобилю, который перестраивается в соседний ряд и едет вровень с другой машиной.
Hera проведет детальное исследование астероида Диморфос, чтобы измерить его массу, состав и структуру. Космический аппарат Hera совершит серию смелых пролётов, чтобы составить карту всей поверхности астероида Диморфос с разрешением в несколько метров, а также поверхности вокруг кратера DART с разрешением 10 см. Он также составит карту большей части поверхности главного астероида Дидимос, предоставив важные научные данные с двух астероидов в рамках одной миссии.
Для этого и нужен маневр торможения. В следующий четверг, 15 октября, рано утром «Гера» развернется так, чтобы сопла ее основных двигателей смотрели в сторону астероидов. Три двигателя, работающих на гидразине, включатся одновременно и будут работать непрерывно девяносто три минуты подряд. Это очень долгое включение по космическим меркам: за это время двигатели должны уменьшить скорость аппарата относительно астероидов на несколько сотен метров в секунду. Параллельно инженерам придется удерживать аппарат в нужном положении с помощью небольших двигателей ориентации, расположенных попарно на углах его кубического корпуса. Без этой тонкой работы «Гера» могла бы начать кувыркаться, и весь маневр пошел бы насмарку.
Подготовка к этому событию началась заранее. Второго октября специалисты провели короткий тестовый запуск двигателя, чтобы убедиться, что система работает штатно. После этого они начали формировать полную последовательность команд, которые будут отправлены на борт. Франческо Кастеллини, инженер по динамике полета из группы ESA, объясняет, что после завершения работы двигателя сигнал от аппарата примет одна из двух тридцатипятиметровых антенн дальней космической связи в Нью-Норсии, Австралия. И вот тогда начнется самая напряженная часть работы: специалисты будут анализировать телеметрию с датчиков системы наведения, навигации и управления, а также данные о расстоянии и эффекте Доплера, встроенные в сам радиосигнал. Это позволит понять, действительно ли «Гера» сбросила ту скорость, которую планировалось, и в том ли направлении она это сделала.
Если первый маневр, получивший обозначение BRM-1, пройдет успешно, после нескольких дней проверок и расчетов на аппарат передадут новую последовательность команд. Второй, более короткий маневр торможения, BRM-2, должен состояться рано утром 22 октября. Он займет около тридцати одной минуты и завершит основную часть необходимого изменения скорости. Заодно этот маневр поможет компенсировать любые небольшие отклонения, которые могли возникнуть во время первого торможения. А в конце месяца последуют еще три совсем коротких «переходных» маневра, которые снизят относительную скорость «Геры» относительно Дидимоса почти до нуля. После этого аппарат сможет начать то, ради чего он и был отправлен.
Космический аппарат Juventas проведет измерения подповерхностных и внутренних структур, внесет свой вклад в определение гравитационного поля и предоставит информацию о механическом отклике поверхности при посадке на Диморфос. Космический аппарат Milani соберет спектральные данные с поверхности двух астероидов, чтобы изучить состав их поверхности и определить наличие пыли в окружающем космическом пространстве/
Цель всей этой сложной балетной работы — астероид Диморфос. Этот небольшой спутник вращается вокруг более крупного астероида Дидимос и уже вошел в историю как первый объект Солнечной системы, чью орбиту изменил человек. В 2022 году американский аппарат DART намеренно врезался в Диморфос, чтобы сбить его с прежней траектории. Удар удался, и орбита астероида вокруг Дидимоса действительно изменилась.
Но осталось множество вопросов: как именно отреагировал астероид, образовался ли на его поверхности кратер, изменилась ли его форма, как повел себя выброшенный при столкновении материал. «Гера» должна подойти к месту происшествия и провести детальное расследование. Собранные данные позволят ученым понять, насколько эффективно кинетический удар может отклонять опасные небесные тела, и можно ли в будущем использовать этот метод для защиты Земли.
В результате миссия «Гера» превращает эксперимент DART из одиночного испытания в полноценное научное исследование. Только детально изучив последствия удара, ученые смогут точно рассчитать, сколько энергии нужно передать астероиду, чтобы гарантированно изменить его курс, и какие неожиданные эффекты при этом могут возникнуть. Это знание — основа для создания реальной системы планетарной защиты, которая в случае необходимости сможет отвести угрозу от нашей планеты.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
