«Астероїде, посунься!» Якою буде перша репетиція порятунку Землі від астероїдної атаки

Зоряні рани

Сьогодні на нашій планеті відомо трішки менше двох сотень ударних кратерів, або як їх називають науковці – астроблем. Сім із них розташовані на території України. За деякими розрахунками, десь мають бути ще приблизно дві сотні кратерів, але їх поки не вдалося «побачити».

Одна з найвідоміших у світі астроблем, Чиксулуб, розташована в Мексиканській затоці та на півострові Юкатан. Кратер діаметром 150 кілометрів утворився приблизно 65 мільйонів років тому через зіткнення нашої планети з астероїдом не менше 10 кілометрів у діаметрі.

Відома теорія, що саме ця катастрофа стала причиною вимирання динозаврів, або так званого Крейдового вимирання. Водночас багато палеонтологів та фахівців з еволюції скептично ставляться до цієї теорії. Але немає жодного сумніву, що якби щось подібне сталося сьогодні, то це затьмарило б будь-які інші наші проблеми.

На початку 2013 року в атмосфері над російським Челябінськом вибухнув астероїд завбільшки приблизно 17 метрів. Але цього було достатньо, щоб пошкодити кілька тисяч багатоквартирних будинків. Від розбитих шибок постраждало понад півтори тисячі людей. Нескладно собі уявити, якими були б наслідки, якби астроїд був хоча б у кілька разів більшим.

Знайти та знешкодити

Щоб захистити Землю від небезпечного астероїда, потрібно вирішити два завдання. По-перше, вчасно дізнатися про існування такого астероїда та масштаби небезпеки. По-друге, мати технологію, яка дозволить уникнути катастрофи, або, принаймні, зменшити її масштаби.

Розрахунки показують, що в Сонячній системі ми знаємо лише половину всіх астероїдів розміром від 100 метрів до одного кілометра. Один такий астероїд легко може знищити велике місто. Більші об’єкти, очевидно, ще небезпечніші, але через їхні розміри ми їх знаємо майже всі.

Астероїди, менші за 100 метрів, повинні розпадатися на частини в атмосфері Землі, тому їх вважають не такими руйнівними. Хоч, як ми бачимо на прикладі Челябінського метеорита, біди вони можуть наробити дуже багато.

Серед усіх відомих астероїдів немає жодного, який справді загрожує нашій планеті. Але це зовсім не означає, що їх немає серед невідомих. Тому пошуком невідомих астероїдів сьогодні займаються багато обсерваторій по всьому світу.

Очікувані гості 

В 2008 році завдяки проєкту з пошуку астероїдів та комет Catalina Sky Survey вперше в історії вдалося передбачити зіткнення астероїда з нашою планетою.

На щастя, цей «гість» був лише 4 метри завбільшки. Але про його існування ми дізналися менш ніж за добу до того, коли він вибухнув у небі над Суданом – там, де й передбачили його науковці. Цей приклад показує, як мало в нас може бути часу, щоб відвернути загрозу.

Після цього було ще кілька випадків, коли падіння невеликого астероїда, який не становить якось небезпеки, вдалося передбачити незадовго до того, як це сталося.

Цікава парочка 

Але що робити, якщо науковці виявлять великий астероїд, котрий неминуче має стикнутися з нашою планетою? На цю тему є фантастичний фільм із Брюсом Віллісом, але в реальному житті жодного наукового проєкту поки не було реалізовано. На щастя, для такого проєкту немає цілі, але потренуватися точно не буде зайвим.

Перший проєкт, що має на меті змінити орбіту астероїда, називається Asteroid Impact & Deflection Assessment (AIDA).

Його ціль — астероїд Дідим. Він обертається навколо Сонця по витягнутій орбіті. Відстань між Землею та Дідимом постійно змінюється. Найближче він «підійшов» до нашої планети у 2003 році — на 7,2 млн кілометрів (це приблизно 18 відстаней між Землею та Місяцем).

Також Дідим цікавий тим, що це система із двох тіл – власне Дідима завбільшки 780 метрів, та його меншого, 160-метрового супутника на ім’я Диморф. Він обертається навколо головного тіла на відстані приблизно 1,2 кілометра. Жодної небезпеки для Землі Дідим не становить.

Удар на випередження 

В 2021 році НАСА планує запустити до цієї пари космічний зонд DART (Double Asteroid Redirection Test). Головне його завдання досить нехитре в порівнянні з тим, що зазвичай роблять науковці в космосі — врізатись в менший із двох об’єктів, щоб своєю масою (а це 500 кілограмів) змінити його швидкість. Внаслідок цього повинна змінитися орбіта усієї подвійної системи.

Щоб дослідити зблизька астероїд та оцінити наслідки зіткнення, Європейське космічне агентство відправить до нього місію Hera. Вона дозволить значно точніше визначити масу астероїдів, що дуже важливо для точних розрахунків, та безпосередньо роздивитися 20-метровий кратер, що утвориться після удару американського зонда. Таке близьке вивчення дозволить застосувати результати експерименту в подальших місіях, коли астроїд буде вже зовсім не «навчальним».

Задача Hera не обмежується репетицією відбивання астероїдної атаки. Людство ще ніколи не відвідувало подібні подвійні астероїди і дуже небагато про них знає. Але у нашій Сонячній системі 15% усіх астероїдів є такими бінарними системами. Вивчати їх важливо для того, щоб краще зрозуміти, як влаштована Сонячна система і як вона розвивалася.

Напарники Гери 

Місія Hera також цікава тим, що на борту головного апарата до Дідима вирушать два невеликих наносупутники стандарту CubeSat — APEX (Asteroid Prospection Explorer) та Juventas. CubeSat-и складаються з одного або кількох модулів розміром 10х10х10 сантиметрів (в цьому випадку обидва апарати будуть складатися з 6 модулів).

Вони досить дешеві за космічними мірками, тому їх активно використовують на навколоземній орбіті для наукових та навчальних цілей. Але в далекому космосі їх донедавна не використовували. Вперше це зробило НАСА, яке кілька років тому відправило два CubeSat-и на Марс разом із апаратом Insight.

Тепер черга Європейського космічного агентства випробувати такі апарати в складній науковій місії. Вони мають дослідити, зокрема, гравітаційне поле та поверхні астероїдів завдяки аналізу відбитого світла.

Запуск Hera заплановано на 2024 рік. У 2026 вона дістанеться своєї цілі і буде досліджувати її принаймні пів року.