24 ноября 2021 года НАСА запустило космический корабль размером с холодильник, направив его на столкновение с астероидом, которого он должен достичь уже совсем скоро, в октябре 2022 года. Героическое самопожертвование этого беспилотника покажет, достаточно ли столкнуть астероид с космическим кораблем, чтобы изменить его траекторию полета и отвести от Земли, если в будущем какой-нибудь огромный камень будет лететь в нашу сторону.
Данный проект получил название DART (Double Asteroid Redirection Test), что в переводе означает «испытание перенаправления двойного астероида». Это будет первая в истории человечества попытка изменить траекторию полета астероида в космосе. Замысел достаточно прост: DART на скорости около 6 км/с врежется в каменную глыбу, передав ему свой импульс, отчего тот должен отклониться от своей изначальной траектории примерно на 0,1%. Если вы уже успели подумать, что нам грозит опасность, можете выдохнуть. Астероид, с которым столкнется DART, не угрожает Земле, и НАСА просто хочет провести этот эксперимент на случай реальной угрозы из космоса. Он позволит ученым понять, сможет ли космический корабль, врезавшийся в летящий к Земле камень, сбить его с курса настолько, чтобы тот прошел мимо нашей планеты.
Сможет ли столкновение космического корабля с астероидом предотвратить реальную катастрофу?
Пару десятилетий назад мы и подумать не могли о том, что такое возможно, но технологии сейчас развиваются очень быстро, и даже современные инженерные решения могут стать отличным способом для спасения планеты от потенциальной угрозы. «Благодаря современным технологиям у нас есть возможность по крайней мере попытаться предотвратить стихийное бедствие через столкновение с астероидом», — говорит Том Статлер, научный сотрудник проекта DART в НАСА.
Планетарная защита
Одной из главных задач этого проекта НАСА является концепция планетарной защита, подразумевающая избавление Земли как от астероидов, так и от других космических объектов, которые могут появиться на ее пути. Эта часть программы также лучше всего будет понятна широкой публике благодаря ее освящению в различных культовых фильмах, таких как «Армагеддон» или «Столкновение с бездной». В этих кинолентах НАСА предлагало различные способы защиты Земли от летящего астероида и кометы, но в обоих случаях на кусок космического камня были отправлены люди, что приводило к их неминуемой гибели. Едва ли этот сценарий когда-нибудь произойдет в реальной жизни, так как он очень сложен в исполнении и небезопасен как на стадии проведения, так и в последствиях.
Возможно, однажды мы еще обнаружим реальную угрозу из космоса.
В «Армагеддоне» люди обнаруживают астероид размером с американский штат Техас всего за 18 дней до того, как он столкнется с планетой. Это еще один маловероятный сценарий, так как НАСА постоянно находится в поиске возможных угроз и что-то столь массивное ученые точно заметят заранее. Прямо сейчас за астероидами наблюдают два телескопа Pan-STARRS, расположенные на Гавайях. Они постоянно сканируют космическое пространство в поисках камней, которые еще не были обнаружены. Когда такие камни отыскиваются, ученые определяют их траекторию движения вокруг Солнца и понимают, есть ли шанс их пересечения с Землей. На данный момент не было найдено ни одного астероида, который мог бы угрожать нашей планете в ближайшие сто лет. И большая часть самых крупных, что могли бы полностью уничтожить все живое на Земле, тоже уже найдены и тщательно проверены.
Тем не менее, возможно, что однажды нас все-таки будет ждать неприятный сюрприз. По оценкам НАСА, на данный момент обнаружено лишь 40% всех околоземных астероидов больше 140 метров в поперечнике. Именно такие камни могут привести к катастрофе и огромному количеству жертв, если упадут, например, на город. И мы уже становились свидетелями того, какие разрушения могут нанести случайные камни, упавшие из космоса. Вы наверняка помните метеор, взорвавшийся в небе над Челябинском в 2013 году. Этот взрыв был эквивалентен взрыву 440 000 тонн тротила, и из-за него пострадали более 1600 человек, не говоря уже о том, какие последствия для инфраструктуры он нанес.
Челябинский метеорит в поперечнике составлял всего 18 метров, но этого хватило, чтобы нанести серьезный ущерб. Именно поэтому НАСА стремится найти все астероиды диаметром более 140 метров, потому что один такой камень может привести к массовым человеческим жертвам, а также политической и экономической нестабильности сразу в нескольких регионах Земли. «Если бы столкновение произошло в населенном пункте или в технологическом центре, оно могло бы быть очень серьезным», — говорит Стэтлер. – «Даже если бы прямые разрушения были локальными, они могли бы иметь глобальные последствия в будущем».
Подробности миссии DART
Для предотвращения худших из возможных сценариев ученые предлагают множество вариантов. Самые радикальные гласили о том, что нужно отправлять в космос ядерные бомбы, чтобы либо полностью уничтожать опасные каменные глыбы, либо создавать мощный взрыв рядом с ними, чтобы отклонять их от первоначального курса. Однако провернуть такое на практике будет очень сложно, и последствия могут быть совершенно непредсказуемыми, не говоря уже о том, что использование ядерного оружия в космосе запрещено международным правом. Более того, взорвать в космосе огромный камень, движущийся со скоростью свыше 15 км/с, на самом деле невероятно тяжело.
НАСА решило пойти по более простому и на их взгляд эффективному пути – подтолкнуть астероид, когда он будет находиться еще очень далеко от нас. Проблема заключается лишь в том, что никто и никогда еще не пытался сбить с курса огромную каменную глыбу, летящую в космосе. Как бы то ни было с чего-то нужно начинать, и проект DART направлен как раз на это. Космический корабль отправился к астероиду под названием Дидим с диаметром около 780 метров и высотой как Бурдж-Халифа – самое высокое здание на Земле. Но не он является целью DART, а его спутник – более мелкий астероид Диморф диаметром около 160 метров. Столкновение должно передать камню достаточный импульс, чтобы немного изменить его орбиту вокруг Дидима.
И в этом тоже есть своя проблема. Заключается она в том, что мы даже не знаем, как выглядит Диморф. Нам известно, что этот камень вращается вокруг Дидима, потому что периодически пролетает перед ним, немного заглушая свет, который от него отражается. Именно благодаря этой тени ученые вычислили примерный размер Диморфа и время его полного оборота вокруг большего камня. По итогам миссии ожидается, что космический корабль DART весом 550 кг и формой большого ящика столкнется с этой глыбой и изменит время его обращения вокруг Дидима как минимум на 73 секунды, если не на несколько минут. В этом столкновении DART будет полностью уничтожен.
Но никто на самом деле не знает, что там за астероид и что с ним будет после столкновения. Это настолько темная и маленькая в космических масштабах скала, что наблюдатели миссии DART смогут заметить ее только за час до столкновения.
Мы все еще не знаем, какой астероид обнаружит DART, когда туда доберется.
«Сейчас мы считаем, что он состоит из того же материала, что и основной астероид. Но у нас нет никаких реальных доказательств этом, потому что мы ничего о нем не знаем», — говорит Елена Адамс, системный инженер миссии DART в Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса.
Сейчас НАСА может делать выводы только из предыдущих полетов к астероидам, которые показали, что их поверхности могут быть очень жидкими и хрупкими, почти как настоящая жидкость. Как этот материал отреагирует на воздействие космического корабля, неясно.
Хорошая новость заключает в том, что мы лично сможем увидеть последствия этого столкновения. Перед тем как столкнуться с астероидом, корабль запустит небольшой зонд размером с iPad, который пролит мимо Диморфа через три минуты после столкновения и зафиксирует образовавшийся шлейф. Благодаря этому мы поймем, что работа DART была выполнена.
Это точно сработает?
Измерить настолько крошечное отклонение траектории астероида очень сложно. НАСА это понимает и уже знает, как сделать все правильно. После разрушения DART астрономы будут наблюдать за Диморфом и Дидимом, отмечая, с какой периодичностью спутник затмевает свет от главного астероида. Если время этих затмений будет отличаться от того, что есть сейчас, значит DART действительно справился, и орбита была изменена.
Чтобы подробнее изучить влияние столкновения на эти астероиды, ЕКА (Европейское космическое агентство) запустит к ним новый космический корабль Hera в 2024 году. Аппарат должен достигнуть цели к 2026-ому. Он исследует данную систему, чтобы понять, каким образом DART смог на нее повлиять.
Если миссия DART пройдет успешно, хоть ненамного отклонив астероид от курса, ученые получат возможный способ борьбы с угрозами в будущем. Возможно, при обнаружении угрозы на Земле появится целый комплекс космических кораблей, подобных DART, готовых в любой момент защитить планету от опасности.
Но прежде чем все это случится, DART должен выполнить свою работу, и случится это уже в ближайшие недели. Независимо от успеха миссии, Адамс считает, что это все равно очень крутой опыт: «Как часто вам доводиться разбивать об астероиды космические корабли стоимостью 250 миллионов долларов?».
