Справимся без Брюса Уиллиса. Зачем NASA атакует астероид Диморф космическим аппаратом DART

Американское космическое агентство NASA готовится намеренно столкнуть свой корабль с приближающимся к Земле астероидом. Так будет впервые испробован метод планетарной защиты от ударов из космоса.

"Плохие новости: астероид 1999 KW4 пролетел мимо, так и не уничтожив Землю и все живое. Хорошие новости: еще один, Дидим, уже в пути". Этот специфический черный юмор из заметки в The Register касается вполне реальных событий и, более того, реальных угроз для человечества. Малые планеты, которые называют красивым словом "астероиды", смертельно опасны. Столк­новение с Землей объекта размером более 3 км может привести к уничтожению цивилизации. Столкновение с телом меньшего размера (но более 50 метров в диаметре) повлечет многочисленные жертвы и гигантский экономический ущерб.

Наиболее опасным на сегодня считается астероид Апофис диаметром около 300 м, при столкновении с которым может быть уничтожена целая страна. Ученые могут предвидеть столкновение с астероидом как минимум за месяц, но можем ли мы что-то предпринять, если окажется, что к Земле вот-вот "прилетит"?

Пробный запуск: космический DART

Астероид Дидим, который приблизится к нашей планете осенью 2023 года, относится к числу "потенциально опасных", поскольку при столкновении с Землей он способен нанести "ощутимый урон", отмечают исследователи. Дидим со своим спутником Диморфом является двойной астероидной системой, которая пока не несет угрозы Земле. На ней и решили отточить свое мастерство в NASA.

Чтобы противостоять космической угрозе, NASA разрабатывает специальную стратегию, частью которой стал проект DART (Double Asteroid Redirection Test — испытания перенаправления двойного астероида). Словно дротик в центр мишени, специальный космический корабль размером с холодильник и весом около 0,5 т пролетит со скоростью 700 км/ч и врежется в астероид Диморф, сбив его с траектории на один градус. Этот тренировочный запуск должен показать, способны ли мы справиться с Армагеддоном без помощи Брюса Уиллиса.

Астероиды Диморф и Дидим: на кого "нацелилось" NASA

Первая в истории миссия по изменению траектории астероида должна стартовать 24 ноября 2021 го­­­да на борту ракеты SpaceX Falcon 9 с военно-воздушной базы Ванденберг в Калифорнии.

Полет займет около года: ожидается, что к сентябрю 2022-го космический аппарат доберется до заданной цели — небольшого спутника астероида Диморф, который вращается вокруг околоземного астероида под названием Дидим. Диаметр спутника — около 160 м, а у Дидима — 780 м. Оба космических тела делают один оборот вокруг Солнца каждые два года и один месяц (770 дней).

В сентябре следующего года Дидим и Диморф должны подойти к Земле достаточно близко — на 11 млн км. NASA собирается использовать это окно, чтобы реализовать свою миссию.

Правда, прицелиться по астероиду не так-то просто, и запуск корабля уже откладывался: изначально миссия должна была стартовать 22 июля 2021 года. В NASA не исключают еще одного переноса даты запуска — на февраль 2022-го.

Как в "Армагеддоне": только не взорвать, а оттолкнуть

Приближающиеся к Земле большие и маленькие, а зачастую гигантские астероиды не раз ложились в основу сюжета фильмов-катастроф. Самой известной стала лента "Армагеддон", где Брюс Уиллис в роли нефтяника-бурильщика Гарри Стэмпера отправляется к астероиду, чтобы разрушить его с помощью бомбы.

По сюжету фильма ученые из NASA выясняют, что большой астероид (размером со штат Техас) должен врезаться в Землю через 18 дней. Куда бы ни ударил космический осколок, жизнь на планете будет уничтожена. В фильме ученые решили, что внешний удар по астероиду не изменит его курс, поэтому необходимо пробурить в небесном объекте скважину и заложить взрывчатку.

На этом моменте сходство голливудского фильма с настоящей миссией NASA заканчивается. В реальности, согласно расчетам команды DART, космический аппарат, который врежется в астероид, снизит скорость астероида Диморф примерно на 1%. Такой результат может показаться незначительным, но этого хватит, чтобы изменить орбиту. А последствия этих изменений можно будет увидеть с помощью телескопов на Земле.

Угроза из космоса. Или все-таки — в клочки?

Некоторые идеи ученых по устранению астероидной угрозы действительно похожи на сюжет "Армагеддона". Например, совсем недавно команда из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре предложила новый метод под названием "Измельчи его".

Американские исследователи говорят, что опасные для Земли астероиды можно будет разбивать на мелкие, безопасные кусочки с помощью специальных направленных стержней со взрывчаткой. Каждый стержень размером от 1,8 м до 3 м может нести даже небольшую ядерную бомбу.

Исследователи признают, что образовавшийся в результате взрыва поток обломков, конечно, может нанести ущерб Земле. Но он будет намного меньше, чем, например, от удара метеорита шириной 19 м, взорвавшегося в 2013 году над Челябинском в результате торможения в атмосфере Земли небольшого астероида.

В случае с астероидом Дидим за осколки можно (пока) не переживать. Основная часть космического материала, который будет выброшен в результате столкновения с DART, окажется на Земле лишь через тысячи лет.

Подготовка проекта DART: без SpaceX не обошлось

Миссию DART разрабатывала для NASA Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса, руководит проектом Координационное управление планетарной защиты NASA. Общий бюджет DART — $313,9 млн, которые распределены на восемь лет, до 2023 года включительно. Сюда входят разработка космического корабля, запуск ракеты-носителя и все операции в рамках проекта до окончания миссии.

По сути, проект DART является внутренней разработкой NASA, в реализации которого частично помогают европейские компании и агентства. Кроме этого, в список партнеров миссии входит и частный подрядчик SpaceX, на чьей ракете аппарат отправится в космос.

После того как аппарат DART будет выведен в космос на борту ракеты SpaceX Falcon 9, он развернет систему солнечных батарей ROSA. Она предоставит аппарату необходимую энергию для электрической силовой установки.

Таким образом, прицеливаясь в Дидим, NASA собирается не только проверить метод защиты Земли от астероидов, но и протестировать технологию ионных двигателей [тип электрического ракетного двигателя] для своих будущих миссий.

Миссия под присмотром. Пусть и без Брюса Уиллиса

Ожидается, что путь космического аппарата от Земли до Дидима займет более года: зонд сможет перехватить астероид примерно в сентябре 2022-го, когда он будет от Земли в 11 млн км. Это позволит ученым наблюдать за миссией с помощью наземных телескопов.

Кроме того, столкновение будет отслеживать разработанный Итальянским космическим агентством спутник Light Italian CubeSat for Imagine Asteroids (LUCIACube), который отделится от основного аппарата.

Момент удара и кинетическое отклонение зафиксирует бортовая камера DRACO. А еще позже европейская миссия "Гера" (Hera) запустит следующий спутник, который к 2026 году выйдет на орбиту двойного астероида и зафиксирует его массу и новые размеры.

Потенциально опасные астероиды — глобальная проблема, поэтому руководитель миссии Андреа Райли подчеркивает: миссия DART — это только начало.