OSIRIS-APEX преследует астероид Апофис во время его исключительно близкого пролета от Земли 13 апреля 2029 года. Фото: Лаборатория концептуальных изображений Центра космических полетов имени Годдарда НАСА.
После семи лет пребывания в космосе и путешествия более 4 миллиардов миль миссия НАСА OSIRIS-REx успешно собрала и доставила первый американский образец с околоземного астероида. Тем не менее, после всего этого времени и путешествий космический корабль не уйдет в отставку.
Вместо этого НАСА расширило миссию под руководством Университета Аризоны, чтобы космический корабль можно было использовать для изучения другого околоземного астероида под названием Апофис. Миссия была переименована в OSIRIS-APEX, сокращенно от OSIRIS-APophis EXplorer. Обзор миссии был опубликован в The Planetary Science Journal.
Заместитель главного исследователя OSIRIS-REx Дэни Делла Джустина теперь является главным исследователем миссии OSIRIS-APEX.
Через двадцать минут после сброса образца высоко над атмосферой Земли 24 сентября космический корабль запустил двигатели, чтобы вывести его на курс встречи с Апофисом через 5,5 лет – сразу после того, как Апофис приблизится к Земле на близкое расстояние. Этот путь включает в себя три ассиста гравитации Земли и несколько невероятно близких кругов вокруг Солнца.
Ко 2 апреля 2029 года камеры космического корабля начнут собирать данные по мере его приближения к астероиду. Апофис также будет внимательно наблюдаться с помощью наземных телескопов. Но через несколько часов после близкого сближения Апофис появится на небе слишком близко к Солнцу, чтобы его можно было наблюдать с помощью наземных оптических телескопов. Это означает, что любые изменения, вызванные близким столкновением, будут лучше всего обнаружены космическим кораблем.
Космический корабль догонит астероид 13 апреля 2029 года, когда астероид пролетит на высоте 20 000 миль над поверхностью Земли. Затем ученые потратят следующие 18 месяцев на детальное изучение астероида. Они также потревожат материал на поверхности с помощью космического корабля, чтобы выявить то, что находится прямо под ним.
«Апофис — печально известный астероид», — сказала Делла Джустина, доцент кафедры планетарных наук в Лунной и планетарной лаборатории Университета Аризоны.
«Когда он был обнаружен в 2004 году, существовали опасения, что он столкнется с Землей в 2029 году, но этот риск был устранен. Затем появился еще один страх, что он столкнется с Землей ровно семь лет спустя, в 2036 году. но наблюдения в сочетании с моделированием теперь показывают, что Апофис не представляет опасности, по крайней мере, в ближайшие сто лет. Несмотря на это, Апофис все еще играет эту роль в психике всех нас, кто изучает эти вещи. Хотя это не повлияет на Земля в 2029 году, однако, подойдёт очень близко».
Апофис шириной 340 метров представляет собой каменный астероид S-типа, состоящий из силикатных материалов и никель-железа, которые отличаются от астероидов C-типа, таких как первая цель OSIRIS-REx, Бенну, которые богаты углеродистым материалом.
Апофис, вероятно, образовался в результате столкновения родительского тела в поясе астероидов, которое отбросило его к окрестностям Земли. Астероид пройдет ближе, чем некоторые из орбитальных спутников Земли, и на одну десятую расстояния до Луны. Это самое близкое сближение астероида такого размера в современной истории, и его можно будет увидеть невооруженным глазом в восточном полушарии.
Астероид такого размера, приближающийся так близко к Земле, встречается редко: он случается примерно раз в 7500 лет.
Миссия рассматривала возможность посещения других целей, даже Венеры, но был выбран Апофис, потому что это был единственный объект, с которым космический корабль мог близко сблизиться, сказала Делла Джустина. Близкий подход позволяет ученым изучать взаимодействие с гравитационными силами Земли, особенно с приливными силами, которые могут нарушить ее поверхность, чтобы раскрыть то, что находится под ней.
«Апофис приближается настолько близко, что мы ожидаем некоторую активность на его поверхности», — сказала Делла Джустина. «Могут произойти оползни или выбросы частиц, которые создадут кометный хвост. Близкое сближение — это великий природный эксперимент.
«Мы знаем, что приливные силы и накопление груды обломков являются основополагающими процессами, которые могут сыграть роль в формировании планет. Они могут рассказать, как мы перешли от обломков ранней Солнечной системы к полноценным планетам. Наше лучшее предположение на данный момент — это что Апофис действительно представляет собой груду обломков».
Научные цели миссии основаны на том, что известно об Апофисе из наземных наблюдений, опыте команды на Бенну и текущих данных о других астероидах S-типа. В конечном итоге команда надеется понять эволюцию и характеристики астероида, включая прочность, пористость и плотность материала Апофиса. Все, что они узнают, может послужить основой для исследований в области планетарной обороны, особенно потому, что большинство потенциально опасных астероидов также являются астероидами S-типа, такими как Апофис.
«Мы многому научились в Бенну, но теперь у нас появилось еще больше вопросов», — сказала Эми Саймон, научный сотрудник проекта миссии OSIRIS-APEX и старший научный сотрудник отдела исследования планетарных атмосфер в Отделе исследования солнечной системы Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. .
Например, Саймон и его коллеги, будучи заместителем научного сотрудника спектрометра видимого и ближнего ИК-диапазона OSIRIS-REx, обнаружили на Бенну глинистые минералы и органику, что позволяет предположить, что в прошлом астероид взаимодействовал с водой. Ученые предсказывали, что они найдут их на астероидах C-типа, таких как Бенну, но не смогли обнаружить их с помощью наземных наблюдений.
Саймон сказала, что она рада видеть, как Апофис отличается от ожиданий и от углеродистых астероидов Бенну и Рюгу, которые Япония посетила с помощью зонда Хаябуса-2 в 2018 году.
Близкое знакомство с этими астероидами представляет собой уникальную возможность для планетологов. В настоящее время научное понимание формирования Солнечной системы в значительной степени основывается на метеоритах, которые представляют собой части других небесных тел, падающих на Землю.
Астероиды являются основными родительскими телами метеоритов, но обычно наблюдаются с такого большого расстояния, что кажутся лишь точками света на небе, которые мало что говорят об их глобальных свойствах или изменчивости поверхности.
Научные инструменты космического корабля OSIRIS были специально разработаны для того, чтобы связать наше понимание метеоритов с их родительскими астероидами путем размещения пород размером с метеорит в геологическом контексте астероидов и исследования геологических процессов на астероидах в Бенну, а вскоре и в Апофисе.
Источник: Университетом Аризоны
