Удар был точным, но последствия пугают: астероид меняет траекторию без видимой причины

В 2022 году человечество впервые предприняло реальную попытку изменить траекторию небесного тела. Миссия DART (Double Asteroid Redirection Test) стала важным этапом в создании технологий планетарной защиты. Космический аппарат массой почти 600 килограммов столкнулся с небольшим астероидом Диморф, вращающимся вокруг более крупного Дидима. Ожидалось, что это изменит орбиту Диморфа, и эксперимент подтвердил теорию. Однако после удара произошёл загадочный эффект: орбита продолжала сокращаться ещё месяц, и учёные не могут объяснить точную причину этого явления.

Фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Illustration_of_Trojan_Asteroid_2020_XL5.jpg by NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine Приближающиеся к Земле астероиды несут тайну пятой силы Вселенной Что произошло после удара

До эксперимента Диморф совершал полный оборот вокруг Дидима за 11 часов 55 минут. После столкновения орбита сократилась примерно на 30 минут. Казалось бы, результат очевиден и измерим. Но в течение последующих недель период обращения уменьшился ещё на 30 секунд. Это стало неожиданностью, ведь расчёты показывали стабильность после единовременного изменения.

Некоторые астрономы предположили, что эффект вызван постепенным выбросом камней и пыли с поверхности, что могло уменьшать энергию системы. Однако более глубокий анализ поставил эту гипотезу под сомнение.

Почему камни не могли быть причиной

Исследователи из Университета Лазурного Берега во Франции — Харрисон Агруса и Камилла Шатене — пришли к выводу, что Диморф слишком мал и не способен выбрасывать обломки так далеко, чтобы они покидали систему навсегда. Всё, что могло быть выброшено, возвращалось обратно под действием гравитации.

"Мимо Диморфоса может пролететь валун, и Диморфос отбросит его на более широкую орбиту. Такое может произойти, но этот валун в конце концов вернётся и снова приблизится к Диморфосу", — сказал Агруса.

Таким образом, дополнительное сокращение орбиты не могло быть связано с "утечкой массы".

Возможное объяснение: вращение и тепло

Харрисон Агруса предложил другое объяснение. После столкновения астероид мог начать вращаться нестандартным образом. В результате валуны и камни на его поверхности двигались взад и вперёд, сталкивались друг с другом и создавали трение. Это трение превращалось в тепло, что означало потерю энергии всей системой. И хотя эту гипотезу пока не моделировали, она выглядит наиболее правдоподобной.

"Если вы перемещаете объекты по поверхности, вы изменяете гравитационную потенциальную энергию самого Диморфа", — пояснил Агруса.

Эта постепенная перестройка могла объяснить, почему изменения орбиты продолжались около месяца.

Сравнение: обычное столкновение и система двойных астероидов Ситуация Результат Вероятность повторения Столкновение с одиночным астероидом Однократное изменение орбиты, прогнозируемое Высокая Столкновение с астероидом в двойной системе Дополнительные эффекты из-за гравитационного взаимодействия и вращения Редкая Советы шаг за шагом: как моделируют такие процессы

Создание компьютерной модели орбиты с учётом массы и скорости астероида.

Введение параметров столкновения: угол, сила удара, масса аппарата.

Анализ выброса обломков и их поведения в системе.

Проверка влияния вращения и внутренних процессов.

Сравнение моделирования с реальными наблюдениями.

Эти этапы помогают понять, как может измениться орбита и какие факторы следует учитывать в будущем.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: считать, что выброс обломков всегда приводит к потере энергии.

Последствие: неверное объяснение наблюдений.

Альтернатива: учёт внутренних процессов, таких как трение и перераспределение массы.

А что если…

Что будет, если подобный эффект возникнет при столкновении с астероидом, движущимся к Земле? Специалисты отмечают, что такой сценарий маловероятен. Большинство потенциально опасных астероидов — одиночные объекты. Поэтому для реальной защиты Земли фактор вращения в двойной системе не играет ключевой роли.

Плюсы и минусы эксперимента Плюсы Минусы Подтверждено, что можно изменить орбиту астероида Сложность прогнозов для систем с несколькими телами Получены уникальные данные для моделирования Не все эффекты объяснимы Усилен интерес к планетарной защите Высокая стоимость и долгие сроки подготовки FAQ

Как выбрать стратегию защиты от астероидов?Основная стратегия зависит от массы и скорости небесного тела. Возможны варианты — от кинетического удара (как DART) до применения гравитационного "буксира".

Сколько стоит подобная миссия?Миссия DART обошлась примерно в 325 миллионов долларов, включая разработку, запуск и наблюдения.

Что лучше: взрыв или столкновение аппарата?Специалисты считают более надёжным метод мягкого отклонения — постепенное изменение орбиты, а не разрушение объекта, которое создаёт новые угрозы.

Мифы и правда

Миф: столкновение может полностью уничтожить астероид.Правда: аппарат лишь изменяет траекторию, но не разрушает объект.

Миф: такие миссии не нужны, потому что вероятность столкновения мала.Правда: риски низкие, но последствия катастрофичны, поэтому лучше быть готовыми.

Миф: эффект всегда легко предсказать.Правда: эксперимент показал, что в двойных системах возможны неожиданные результаты.

Три интересных факта

DART стал первой миссией, направленной исключительно на планетарную защиту.

После удара за Диморфом потянулся огромный хвост из пыли длиной в тысячи километров — как у кометы.

В эксперименте участвовал и итальянский спутник LICIACube, который наблюдал момент столкновения.

Исторический контекст

Идея защиты Земли от астероидов появилась ещё в 1980-х, когда были открыты десятки околоземных объектов. Тогда же начали обсуждать проекты ядерных взрывов и тяжёлых космических аппаратов. Но только в XXI веке технологии позволили реализовать первый реальный эксперимент — миссию DART.

наса космос  

Правда.Ру