В конце сентября 2022 года человечество впервые в своей истории осознанно изменило траекторию движения небесного тела. Космический аппарат НАСА DART (Double Asteroid Redirection Test) врезался в астероид Диморфос, маленькую луну, вращающуюся вокруг более крупного астероида Дидимос. Эта миссия, задуманная как первое практическое испытание технологии планетарной защиты, ставила перед собой четкую цель: выяснить, способен ли кинетический удар сбить потенциально опасный объект с курса. Результаты превзошли ожидания, показав, что эффект от столкновения оказался гораздо более сложным и масштабным, чем предполагалось изначально. Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, раскрывает поразительный факт: удар не просто изменил орбиту Диморфоса вокруг его компаньона, но и слегка, но измеримо, сместил траекторию движения всей двойной системы астероидов вокруг Солнца.
Секрет этого эффекта кроется в гравитационной связанности двух космических тел. Дидимос и Диморфос представляют собой двойную систему, где меньший объект вращается вокруг общего с большим компаньоном центра масс. Поэтому любое значительное воздействие на один из элементов системы неизбежно сказывается на другом. Когда зонд DART врезался в 170-метровый Диморфос, удар был настолько мощным, что выбросил в космос огромное облако каменистых обломков.
Выброс этого материала сыграл ключевую роль: покидая астероид, обломки уносили с собой собственный импульс, создавая дополнительную реактивную тягу. Ученые называют этот эффект коэффициентом усиления импульса. В случае с DART этот коэффициент составил около двух, что означает, что сила, переданная астероиду за счет выброшенной породы, оказалась вдвое больше силы самого удара космического аппарата. Это не только сократило 12-часовой орбитальный период Диморфоса вокруг Дидимоса на 33 минуты, но и придало всей паре дополнительный толчок в их путешествии вокруг Солнца.
Изменение орбитального периода двойной системы вокруг Солнца составило всего 0,15 секунды, а ее скорость изменилась на ничтожные 11,7 микрона в секунду. Ведущий автор исследования Рахил Макадиа из Университета Иллинойса отмечает, что это изменение эквивалентно всего 4,3 сантиметра в час. На первый взгляд, это кажется абсолютно незначительной величиной, но в масштабах небесной механики она имеет большое значение.
Как подчеркивают исследователи, со временем даже такое крошечное отклонение может накапливаться и в конечном итоге стать решающим фактором, определяющим, столкнется ли опасный астероид с Землей или безопасно пройдет мимо. Это открытие является первым в истории случаем, когда деятельность человека привела к заметному изменению траектории небесного тела, вращающегося вокруг Солнца, и служит мощным подтверждением эффективности метода кинетического удара для планетарной защиты.
Чтобы достичь такой удивительной точности измерений и доказать, что изменения затронули оба астероида, исследовательской группе потребовались исключительно тонкие методы наблюдений. Помимо радиолокационных данных, ключевую роль сыграло отслеживание звездных затмений. Этот метод заключается в наблюдении за тем, как астероид проходит на фоне далекой звезды, на долю секунды перекрывая ее свет.
По тому, как именно мерцает звезда, можно с высочайшей точностью определить положение, скорость и даже форму астероида. С октября 2022 года по март 2025 года команда ученых, полагаясь на помощь астрономов-добровольцев по всему миру, зафиксировала 22 таких затмения.
Эти наблюдения, требующие точного попадания в нужное место в нужное время и часто сопряженные с поездками в удаленные регионы, стали бесценными для расчета того, как именно изменилась орбита Дидимоса после удара DART. Как отметил соавтор исследования Стив Чесли из Лаборатории реактивного движения НАСА, эта работа стала возможной только благодаря самоотверженности десятков добровольцев по всему миру.
Изучение изменений в движении двойной системы также позволило ученым уточнить плотность обоих астероидов. Оказалось, что плотность Диморфоса немного ниже, чем считалось ранее. Этот вывод подтверждает теорию о том, что он является так называемой «кучей обломков» — рыхлым образованием, которое сформировалось из материала, выброшенного когда-то быстро вращавшимся Дидимосом.
Хотя астероид Дидимос никогда не угрожал Земле, а миссия DART не могла вывести его на опасную траекторию, полученные данные имеют огромное значение для будущего. Они доказывают, что даже изменение орбиты одного компонента двойной системы влияет на движение всей пары, и демонстрируют, насколько важно обнаруживать потенциально опасные объекты заблаговременно.
Именно с этой целью НАСА разрабатывает миссию NEO Surveyor — новый космический телескоп, специально созданный для поиска трудно-обнаруживаемых темных астероидов и комет, которые могут представлять скрытую угрозу для нашей планеты.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
