Тест космической системы для защиты Земли от астероидов

Одним из наиболее вероятных сценариев полного апокалипсиса является столкновение Земли и астероида. При условии, что астероид сможет пройти сквозь атмосферу и не сгореть, удары по многим местам приведут не только к человеческим жертвам и разрушению.

Астероиды пролетают рядом с нашей планетой достаточно редко, если не вчитываться в подробности.

Так, НАСА относит к «потенциально опасным объектам» более 2 000 астероидов. Более того, их список совсем не полный, и ученые заявляют об этом сами. На данный момент мы не можем просчитать траекторию всех космических тел в Солнечной системе, которых, по разным оценкам, от 1.9 до 2.2 миллионов. Кроме того, многие из таких космических объектов сложно или почти невозможно обнаружить на большой дистанции от Земли.

НАСА решили запустить проект, который позволит в дальнейшем надежно защитить землю от космических объектов. Проект называется DART, что расшифровывается как «Double Asteroid Redirection Test» (Проверка перенаправления двойного астероида). Кстати, название является игрой слов, так как dart переводится с английского как «дротик» или «стрела».

Никто не собирается взрывать астероиды как в голливудском кино. Такой подход стоит громадных средств, выглядит очень подозрительно, а куски уничтоженного астероида никуда не деваются. Решение куда изящнее: при подлете опасного космического тела к нашей планете, в него будет врезаться зонд, отклоняющий его траекторию на совсем чуть-чуть. Дальше все сделает гравитация и время. При путешествии в космосе даже отклонение от траектории на миллиметр превратится в тысячи километров спустя нужное количество времени. Использование подобных зондов требует продвинутых рассчетов, но обойдется гораздо дешевле и не будет засорять Солнечную систему космическим мусором.

Чтобы понять, сможет ли человечество использовать этот способ защиты от космической угрозы, нужно сначала разобраться, как будет проходить DART и увидеть результаты пресловутого тестирования.

Подробности миссии

Разработкой проекта заняты важнейшие подразделения НАСА и все стратегические ресурсы организации. Среди подразделений можно найти:

• Applied Physics Laboratory\Лабораторию Прикладной Физики, (APL), ядро программы DART.
• Jet Propulsion Laboratory\Лабораторию Реактивного Движения, (JPL).
• Goddard Space Flight Center\Центр Космических Полетов Годдарда, (GSFC).
• Glenn Research Center\Исследовательский центр Гленна, (GRC).

Изначально НАСА договаривалось с Европейским Космическим Агенством о поддержке и совместной разработке проекта. ЕКА должны были разработать еще один зонд, который бы собрал информацию об астероиде перед тем, как направить в него DART. Но европейский проект был отменен, поэтому DART полетит врезаться в астероид вслепую. Данные о результатах тестирования будут собираться с Земли с помощью телескопов и радаров.

Зонд, которым будут таранить астероид.

Особо интересен двигатель NEXT(Nasa Evolutionary Xenon Thurster) — новый двигатель, который способен заставить космическое судно развить скорость до 40 км в секунду. В 2009 году прототип двигателя завершил тест длительностью в 5.5 лет. В самом зонде всего по-минимуму: главный двигатель, два солнечных аккумулятора, солнечный сенсор, отслеживатель звезд, пара батарей, подруливающие устройства. Никакой особой научной аппаратуры. Бортовая камера DRACO позволит ученым наблюдать за полетом напрямую, а солнечные батареи ROSA, способные сворачиваться и разворачиваться, обеспечат ксеноновый двигатель энергией.

Сама миссия DART является прототипом планетарной защиты земли. Инженеры говорят, что если тестирование будет успешным, человечество сможет перестать беспокоиться о столкновении Земли с астероидом. Первый тест собираются проводить в 2021 году — именно тогда НАСА запустит первый зонд. Запуск будут производить через почти два года, 22 июля. Зонд доставят в космос ракетой-носителем Falcon 9, разработанной SpaceX. Несмотря на то, что планы по проекту DART приходилось несколько раз менять, теперь программа вышла на финишную прямую. Осталось завершить последние, финальные испытания, и пока что они проходятся успешно.

Субъект теста

Эксперимент будет проводиться на околоземном двойном астероиде под названием Дидим (65803). Астероид имеет основное тело диаметром в 800 метров и спутник диаметром чуть больше 160 метров. Дидим не является реально опасным астероидом, но он отлично подходит по размеру, массе и орбите. Он приближался к Земле на дистанцию 7.18 миллионов км, а в 2023 году Дидим подлетит на расстояние 5 миллионов километров. Именно тогда мы сможем тщательно измерить, как поменяется его орбита от столкновения с DART. Для справки, Луна находится в 384 тысячах километров от земли.

Фотография Дидим и его спутника, созданная с помощью фотометрических данных на его орбите.

Дидим отлично подходит для тестирования DART — астероид является одним из наиболее доступных космических тел для человечества. Так, для того, чтобы перейти на орбиту астероида с орбиты Земли нужна скорость в 5.1 км\с. Для того, чтобы перейти с орбиты Земли на орбиту Луны, нужна скорость от 6 км\с. Более того, зонд врежется не в главное тело, а в спутник астероида. Столкновение планируют провести 22 сентября в 22 году, в 11 000 000 км от нашей планеты.

Астрономы, астрофизики и другие ученые НАСА будут отслеживать дальнейший путь Дидима с телескопов и спутника Hera.

Так как спутник связан с главным телом посредством гравитации, изменение траектории спутника потянет за собой главное тело. Поменяется его траектория всего на чуть-чуть — скорость вращения спутника изменится на 0.4 мм\с. Но это изменит орбитальную скорость Дидима на 10 минут, что в итоге позволит постепенно изменить его орбиту на астрономические расстояния.

Ученые считают, что миссия очень важна и относятся к ней крайне положительно: они считают, что это наш первый шаг от изучения прошлого космоса к изменению его будущего.