Миссия НАСА DART (Испытание двойного перенаправления астероидов) была признана успешной, когда в прошлом году она столкнулась с целевым астероидом Диморфос. Целью проекта было выяснить, сможет ли он перенаправить астероид, и после удара астрономы измеряли и рассчитывали воздействие на цель. Невероятно, что космический корабль массой 580 кг, летевший со скоростью 6 км/с, смог передать огромную кинетическую энергию астероиду массой 5 миллиардов кг.
Миссия DART, запущенная НАСА в 2021 году, была направлена на проверку нашей способности отклонять астероиды. Врезав космический корабль в меньший астероид двойной системы Дидим, DART должен был продемонстрировать эффективность кинетических ударных устройств в изменении траектории астероида. Эта миссия ознаменовала решающий шаг в планетарной защите, продемонстрировав технологии, которые однажды смогут защитить нас от потенциальных столкновений с астероидами.
Исследования воздействия показали, что метод кинетического воздействия для отклонения астероидов является жизнеспособным подходом. Наземные наблюдения показывают, что орбита Диморфоса вокруг родительского астероида Дидимоса сократилась примерно на 33 минуты. Тем не менее, исследователи по-прежнему не уверены в общем «воздействии» на астероид от удара космического корабля. Кроме того, чтобы понять эффективность передачи момента от удара (известного как бета-фактор), необходимо знать точное измерение массы астероида. Это зависит от миссии Геры.
Гера — это миссия Европейского космического агентства, запуск которой запланирован на октябрь 2024 года и прибытие в 2026 году. Ее цель — исследование двойной системы астероидов Дидим после удара DART. Гера точно измерит массу, но также попытается измерить отдачу материала, выброшенного в космос. У нас уже есть некоторая информация от итальянского LICIACube, изображения Джеймса Уэбба и Хаббла показывают шлейф обломков, который простирался на 10 000 км в космос.
Пока мы ждем прибытия Геры, исследовательские группы моделируют воздействие DART, используя код воздействия гидродинамики сглаженных частиц Берна (SPH). Он был разработан в Бернском университете и предназначался для моделирования разрушения каменных тел в результате столкновений. Это потрясающий инструмент, который преобразует сталкивающиеся тела в миллионы отдельных частиц, поведение которых определяется законами физики. Однако это не просто причудливая игра: программное обеспечение уже использовалось для воспроизведения столкновения японского космического корабля «Хаябуса-2» с астероидом Рюгу.
Моделирование очень своевременное, на его запуск уходит около полутора недель. Всего, несмотря на медленную обработку, было проведено около 250 симуляций. При моделировании использовались известные параметры астероида, а другие варьировались там, где информация не была хорошо известна. Затем команда посмотрела, какой результат наиболее точно соответствует наблюдению.
Выполнение этих симуляций для Диморфоса выявило астероид, который в основном представляет собой слабую кучу обломков, удерживаемых вместе слабым гравитационным полем, а не общей силой сцепления. Чтобы понять сплоченность, представьте разницу между «насыпанной» кучей песка и муки. Мука будет образовывать более высокий конус (высокая связность), тогда как песок будет представлять собой более плоскую кучу (низкая связность). Считается, что на месте удара образовался кратер, но кратер, вероятно, разросся и охватил значительную часть астероида, а низкая гравитация и сцепление, вероятно, изменили форму астероида.
Данные показывают, что 1% всей массы Диморфоса было выброшено в космос в результате удара, а 8% массы, вероятно, переместилось вокруг его тела. Все это основано на симуляциях, но мы не узнаем наверняка, какое влияние DART оказал на Диморфуса, пока не прибудет Гера через два года.
Источник: Воздействие DART могло изменить форму целевого астероида Геры
