Подтверждено, что человечество впервые изменило орбиту объекта вокруг Солнца

Фото из открытых источников

В 2022 году НАСА вошло в историю, преднамеренно столкнув космический аппарат с астероидом, чтобы проверить, сможет ли это изменить орбиту объекта вокруг его более крупного астероида-компаньона.

Уже было известно, что миссия Double Asteroid Redirection Test (DART) оказалась успешной, сократив период обращения пары астероидов Дидимос и Диморфос на поразительные 33 минуты.

Но новые измерения выявили нечто еще более масштабное: столкновение также изменило всю орбитальную траекторию системы Дидимос-Диморфос в космосе. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Это достижение знаменует собой первый случай, когда человечество напрямую изменило орбиту природного объекта вокруг Солнца.

«Эта работа добавляет к списку новых технологий, продемонстрированных миссией DART, возможность отклонения двойной астероидной системы на ее гелиоцентрической орбите», — пишет группа исследователей во главе с аэрокосмическим инженером Рахилом Макадиа из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн.

Миссия DART проводилась в интересах безопасности планеты. В Солнечной системе много крупных камней, и хотя ни один из них, как известно, вряд ли столкнется с Землей в ближайшее время, человечество хотело бы быть готовым к такой возможности.

Суть проекта DART была проста. Целью были два астероида, гравитационно связанных друг с другом: больший, Дидимос, диаметром около 780 метров, и меньший, Диморфос, диаметром около 160 метров. Поскольку Диморфос был меньшим из двух, его было бы легче переместить.

Эта система была выбрана отчасти потому, что её орбитальный период был очень хорошо изучен, что позволяло легко измерять любые изменения. Для успеха миссии DART столкновение должно было изменить траекторию Диморфоса настолько, чтобы изменить его орбитальный период вокруг астероида-партнера.

Научная группа ожидала изменений примерно на 7 минут, поэтому произошедшие на самом деле изменения, длившиеся 33 минуты, были невероятно захватывающими.

Однако система астероидов — лишь часть большего целого — всей Солнечной системы. Макадиа и его команда хотели выяснить, удалось ли миссии DART изменить не только период обращения Диморфоса вокруг Дидимоса, но и макроскопическую траекторию движения этих двух объектов вокруг Солнца.

Поскольку Диморфос и Дидимос связаны гравитацией, они вращаются вокруг общего центра масс, известного как барицентр. Когда аппарат DART столкнулся с Диморфосом, удар не только оттолкнул меньший астероид, но и выбросил обломки в космос.

Улетучивающийся материал уносил импульс от системы, что, по прогнозам ученых, должно было вызвать небольшую отдачу, способную незначительно изменить движение пары Дидимос-Диморфос вокруг Солнца.

За годы, прошедшие после столкновения в сентябре 2022 года, приборы тщательно отслеживали астероидную систему. Команда Макадиа проанализировала данные 22 звездных затмений, 5955 наземных измерений положения системы, три навигационных измерения с самого космического аппарата DART и девять наземных измерений расстояния.

В совокупности эти данные показали, что столкновение действительно дало системе Дидимос-Диморфос небольшой толчок, замедлив ее орбитальную скорость примерно на 11,7 микрометров в секунду – около 42 миллиметров в час.

Однако в космосе даже малейшее движение может в конечном итоге привести к очень большому изменению положения. За десятилетие изменение на 11,7 микрометров в секунду в сумме составит около 3,69 километров.

Это означает, что в масштабах времени, имеющих значение для планетарной защиты — годы или десятилетия заблаговременного предупреждения, если нам повезет, — даже малейшего толчка может быть достаточно, чтобы безопасно отвести опасный астероид от Земли.

Будущие миссии позволят получить еще более четкое представление о том, что произошло во время столкновения. Космический аппарат Hera Европейского космического агентства, прибытие которого в систему Дидимос запланировано на конец этого десятилетия, изучит ударный кратер, оставленный аппаратом DART, и детально измерит массу и структуру астероидов.

Но то, чего удалось достичь к настоящему моменту, поистине экстраординарно. Впервые человечество изменило траекторию движения природного объекта в Солнечной системе.

«Продемонстрировав, что миссии по отклонению астероидов, такие как DART, могут влиять на гелиоцентрическую орбиту небесного тела, — пишут ученые, — это исследование знаменует собой значительный шаг вперед в нашей способности предотвращать будущие столкновения астероидов с Землей».