Фото: Unsplash/CC0 Public Domain
Миссия Европейского космического агентства Hera стартует с мыса Канаверал 7 октября на ракете SpaceX Falcon 9. Осенью 2026 года он проедет несколько сотен миллионов километров, чтобы достичь двойного астероида Дидим.
Это продолжение преднамеренного воздействия зонда НАСА DART на меньшее тело этого двойного астероида, луны под названием Диморфос. Это первое в истории испытание на отклонение астероида направлено на изменение траектории цели и точное понимание того, что произошло. И мы уже многое знаем об успехе этого отклонения — благодаря бортовой камере DART, итальянскому мини-спутнику (или CubeSat), развернутому перед столкновением, объединенной мощи наземных телескопов и острым глазам Хаббла. и космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST).
Однако нам не хватает большого количества информации, чтобы действительно понять, что произошло после удара. Это необходимо для обобщения результатов и разработки моделей, позволяющих отклонять прилетающие к Земле другие астероиды или космические объекты (спутники, космические станции…).
Понять, как сейчас выглядят Дидимос и Диморфос, — миссия Геры.
Что мы уже знаем об отклонении
Это первое в истории испытание на отклонение астероида имело полный успех. Во-первых, потому что зонд DART в последние часы перед столкновением успешно (автономно) направился к небольшому астероиду, размер которого был главным, что мы о нем знали.
Во-вторых, потому что столкновение действительно отклонило траекторию Диморфоса, как показала кампания наблюдений наземными телескопами, разбросанными по большинству континентов. Вместе они измерили сокращение периода обращения Диморфоса вокруг Дидимоса (11,22 часа после столкновения по сравнению с 11,55 часа до этого), что также продемонстрировало способность организоваться в международном масштабе для измерения последствий отклонения.
Изображения, сделанные DART до удара, также предоставили некоторое представление о свойствах поверхности цели Dimorphos и ее основного тела.
Наконец, изображения, полученные итальянским мини-спутником LICIAcube, запущенным DART перед столкновением для наблюдения за ним на расстоянии, а также изображения космических телескопов «Джеймс Уэбб» и «Хаббл», впервые наведшихся на тот же объект, показали, что В результате удара поднялся шлейф пыли. И что эта пыль впоследствии распространилась на десятки тысяч километров, подталкиваемая солнечным светом, оказывающим на нее давление (феномен, известный как «давление солнечного излучения»). Часть этой пыли может фактически оказаться в атмосфере Земли в виде падающих звезд (без риска повреждения, поскольку они полностью сгорят в атмосфере).
Гера и ее CubeSats, три сверхсложных научных детектива
Но даже всей этой информации недостаточно, чтобы измерить эффективность техники перенаправления астероидов и подтвердить наше моделирование таких столкновений, которое должно быть в состоянии воспроизвести это испытание в масштабе, чтобы экстраполировать его на другие сценарии.
Важные вопросы остаются без ответа. Например, чтобы измерить эффективность отклонения, нам нужно знать массу Диморфоса. Чтобы понять, как удар повлиял на двойную систему астероидов, нам необходимо больше узнать о физических свойствах Диморфоса, и в частности о его внутренних свойствах: есть ли большие пустоты внутри Диморфоса и каковы размеры валунов, из которых он состоит? Или это компактная скала, покрытая поверхностными камнями? Образовал ли удар DART кратер или вообще изменил форму маленькой луны, как предсказывают некоторые модели и указывают некоторые недавние наземные наблюдения?
Итак, как детектив, Гера отправляется расследовать и докладывать, что именно произошло и почему. И Гера — герой этой истории, поскольку впервые зонд приблизится так близко к двойному астероиду.
Кроме того, это будет первый случай, когда космическая миссия исследует небольшое тело с использованием трех спутников одновременно. Гера несет на себе два «Кубсата», каждый размером с коробку из-под обуви и оснащенный собственными двигательными установками и различными измерительными приборами. Они будут развернуты вблизи астероида для проведения измерений на более близком расстоянии.
Эта конфигурация призвана продемонстрировать преимущества использования модулей меньшего размера на борту, позволяя нам брать на себя больший риск, развертывая их для операций на очень близком расстоянии, в то время как основной зонд остается на расстоянии и обеспечивает достижение основных научных целей ( Сам зонд «Гера» оснащен двумя камерами для наблюдения в видимом диапазоне, гиперспектральным сканером, предоставляющим данные о минералогическом составе, тепловизором, предоставленным Японским космическим агентством JAXA, для определения тепловых свойств и шероховатости поверхности, а также лазером. высотомер).
Прежде чем получить первые изображения Диморфоса, преобразованные в результате этого первого испытания на отклонение, у нас будет возможность полюбоваться пролетом зонда над Марсом в середине марта 2025 года, во время которого летные инструменты будут откалиброваны, наблюдая не только за планетой, но и за ее пределами. но также и один из двух его спутников, Деймос… возможно, предлагающий новые научные данные на своем пути.
Детальное изучение последствий удара, чтобы их можно было экстраполировать на будущие столкновения.
Это также первый случай, когда миссия вернулась в небольшую группу, изображения которой у нас уже есть, но которые, как мы уже знаем, не имеют никакого отношения к тому, чем она стала. На основе текущих данных, которые весьма частичны, прогнозы подвержены значительной неопределенности, и возможны некоторые результаты.
Фактически данные DART предоставляют нам начальные условия воздействия, но нам не хватает конечного результата и свойств цели, которые участвуют в ее реакции на воздействие. Моделирование, основанное на начальных условиях, предоставленных DART, и фактических внутренних свойствах цели, которые еще предстоит измерить, должно воспроизвести конечный результат.
Идея состоит в том, чтобы максимально сократить свободные параметры, чтобы модели успешно воспроизводили воздействие не потому, что неизвестные параметры были скорректированы для достижения желаемого результата, а потому, что они действительны и надежно отражают явление в масштабе, который позволяет недоступен в земных лабораториях.
Эти проверенные модели позже позволят нам откалибровать энергию удара, необходимую для отклонения других астероидов с известными свойствами.
Информация от: Разговором
