26 сентября 2022 года в рамках испытания двойного перенаправления астероидов (DART) НАСА столкнулось с Диморфосом, маленькой луной, вращающейся вокруг более крупного астероида Дидимоса. Миссия успешно продемонстрировала предложенную стратегию отклонения потенциально опасных астероидов (ПГА) — метод кинетического удара. К октябрю 2026 года миссия ЕКА «Гера» встретится с двойной системой астероидов и проведет детальное исследование Диморфоса после столкновения, чтобы гарантировать возможность повторения этого метода планетарной защиты в будущем.
Хотя кинетический метод может успешно отклонять астероиды, чтобы они не угрожали Земле, он также может создавать обломки, которые могут достичь Земли и других небесных тел. В недавнем исследовании международная группа ученых изучила, как это испытание на удар также дает возможность наблюдать, как эти обломки однажды могут достичь Земли и Марса в виде метеоритов. После серии динамических симуляций они пришли к выводу, что выбросы астероидов могут достичь Марса и системы Земля-Луна в течение десятилетия.
Исследовательскую группу возглавил доктор. Элой Пенья-Асенсио, научный сотрудник Исследовательской и технологической группы астродинамики в космосе (DART) Политехнического института Милана. К нему присоединились коллеги из Автономного университета Барселоны, Института космических наук (ICE-CSIS), входящего в состав Национального исследовательского совета Испании, Каталонского института космических исследований (IEEC) и Европейского космического агентства (ЕКА). . Статья с подробным описанием результатов недавно появилась в Интернете и была принята к публикации Планетарный научный журнал.
В своем исследовании Пенья-Асенсио и его коллеги полагались на данные, полученные с помощью легкого итальянского спутника CubeSat для визуализации астероидов (LICIACube), который сопровождал миссию DART и был свидетелем испытания на кинетический удар. Эти данные позволили команде ограничить начальные условия выбросов, включая их траектории и скорости, которые варьировались от десятков метров в секунду до примерно 500 м/с (1800 км/ч; ~1120 миль в час). Затем команда использовала суперкомпьютеры НАСА (NAIF) для моделирования того, что произойдет с выбросом.
Эти симуляции отслеживали 3 миллиона частиц, созданных в результате столкновения миссии DART с Диморфосом. Как рассказал Пенья-Асенсио Universe Today по электронной почте:
«LICIACube предоставил важные данные о форме и направлении конуса выброса сразу после столкновения. В нашем моделировании размеры частиц варьировались от 10 сантиметров до 30 микрометров, причем нижний диапазон представляет наименьшие размеры, которые могут производить наблюдаемые на Земле метеоры с использованием современных технологий. Верхняя зона была ограничена тем, что наблюдались только выброшенные фрагменты сантиметрового размера».
Их результаты показали, что некоторые из этих частиц достигнут Земли и Марса в течение десятилетия или дольше, в зависимости от того, насколько быстро они двигались после столкновения. Например, частицы, выброшенные со скоростью ниже 500 м/с, могут достичь Марса примерно за 13 лет, а частицы, выброшенные со скоростью более 1,5 км/с (5400 км/ч; 3355 миль в час), могут достичь Земли всего за семь лет. Однако их моделирование показало, что, вероятно, пройдет до 30 лет, прежде чем какой-либо из этих выбросов будет замечен на Земле.
«Однако, основываясь на предыдущих наблюдениях, мы предполагаем, что эти более быстрые частицы слишком малы, чтобы создавать видимые метеоры», — сказал Пенья-Асенсио. «Тем не менее, продолжающиеся кампании по наблюдению за метеорами будут иметь решающее значение для определения того, создал ли DART новый (и созданный человеком) метеорный поток: диморфиды. Кампании по наблюдению за метеорами в ближайшие десятилетия будут иметь решающее слово. Если эти выброшенные фрагменты Диморфоса достигнут Земли, они не будут представлять опасности. Из-за своего небольшого размера и высокой скорости они распадутся в атмосфере и создадут красивую светящуюся полосу в небе».
Пенья-Асенсио и его коллеги также отмечают, что будущие миссии по наблюдению за Марсом будут иметь возможность наблюдать марсианские метеоры, когда фрагменты Дидимоса сгорают в его атмосфере. Тем временем их исследование выявило возможные свойства этих и любых будущих метеоров, которые сгорают в нашей атмосфере. Сюда входят направление, скорость и время года, в которое они прибывают, чтобы можно было четко идентифицировать все «диморфиды». Это часть того, что делает миссию DART и ее миссии поддержки уникальными.
Помимо проверки ключевой стратегии планетарной защиты, DART также предоставил возможность смоделировать, как выбросы, вызванные ударами, могут однажды достичь Земли и других небесных тел Солнечной системы. Михаэль Купперс, научный сотрудник миссии ЕКА «Гера» и соавтор статьи, рассказал Universe Today по электронной почте:
«Уникальным аспектом миссии DART является то, что это эксперимент по контролируемому удару, то есть удар, при котором точно известны свойства ударного элемента (размер, форма, масса, скорость). Благодаря миссии «Гера» мы также будем иметь хорошее представление о характеристиках цели, в том числе о месте удара DART. Данные о выбросах получены из LICIACube и наземных наблюдений после удара. Вероятно, не существует другого удара планетарного масштаба с таким количеством информации об ударнике, цели, а также формировании и ранней эволюции выбросов. Это позволяет нам тестировать и улучшать наши модели и законы масштабирования процесса удара и эволюции выбросов. Эти данные предоставляют входные данные (местоположение источника, размер и распределение скоростей), используемые моделями эволюции выбросов».
Дальнейшее чтение: arXiv
