Mes pataikysime erdvėlaivį į asteroidą, kad pabandytume jį nukreipti

DART misijos schema rodo asteroido (65803) Didymos poveikį mėnuliui NASA/Johnso Hopkinso taikomosios fizikos laboratorija; Redagavo ponia Tech

Į Žemę nukreiptas asteroidas neturėtų būti didžiulis, kad būtų problema. Netgi vos kelių šimtų pėdų skersmens daiktas gali sukelti didelį sunaikinimą, jei jis atsitrenktų į miestą ar miestą.

Objektų, kuriuos galime sekti (ir daug kas praslysta mums to nesuvokdami, kol per vėlu), mokslininkai įvertina jų trajektorijas ir apskaičiuoja susidūrimo tikimybę. Mums iki šiol pasisekė, nes dar neturėjome susidoroti su scenarijumi, kai kosminė uola skrieja į Žemę. Jei vienas būtų, mes gali pasistenkite nukreipti jį į saugesnį kelią, bet mes niekada anksčiau nieko panašaus nebandėme.

Tai greitai pasikeis. Dar praėjusią savaitę Romoje susitiko daugiau nei 130 mokslininkų norėdami išsiaiškinti daugiau informacijos apie neformalų NASA ir Europos kosmoso agentūros (ESA) bendradarbiavimą, vadinamą AIDA, trumpinį asteroido poveikio ir deformacijos įvertinimą. AIDA reiškia porą misijų, skirtų trenkti erdvėlaiviu į arti Žemės esantį asteroidą, o tada ištirti poveikį, kad išsiaiškintų, kaip žmonėms gali būti įmanoma nustumti asteroidą nuo jo trajektorijos, jei mums kada nors prireiktų.

Šiandien mes esame pirmieji žmonės istorijoje, turintys technologiją, galinčią nukreipti asteroidą nuo smūgio į Žemę, sako ESA Ianas Carnelli. Pagrindinis klausimas, į kurį dar reikia atsakyti, yra tai, ar mūsų turimos technologijos ir modeliai yra pakankamai geri, kad iš tikrųjų veiktų? Prieš vairuodami automobilį, turite turėti draudimo polisą. Na, AIDA yra Žemės planetos draudimo polisas.

Jis prasideda NASA dvigubo asteroido nukreipimo testu (DART). Pusės tonos metalo gabalas bus paleistas 2021 m. liepos mėn. ir pajudės link 65803 Didymos, dvejetainio asteroido (sudaryto iš vieno didelio asteroido, aplink kurį skrieja mažesnis mėnulis). Po 16 mėnesių DART atvyks į Didymos ir atsitrenks į mėnulį daugiau nei 14 700 mylių per valandą greičiu.

Susidūrimo turėtų pakakti, kad mėnulio orbita ir greitis aplink pirminį kūną pasikeistų procento dalimi – nedidelis kiekis, bet vis dėlto išmatuojamas Žemės teleskopais. Italijoje pagamintas kubas, vadinamas LICIACube, atsiskirs nuo DART prieš pat smūgį ir nufotografuos tiesioginius susidūrimo vaizdus. Jei tai veiks, tai bus pirmas kartas istorijoje, kai žmonės fiziškai pakeitė kosminio objekto orbitos trajektoriją.

DART taip pat išbandys keletą naujų kosminių skrydžių technologijų. Pirmoji yra nauja saulės elektrinė varomoji sistema, pavadinta NASA Evolutionary Xenon Thruster-Commercial (NEXT-C). Jis pagrįstas sistema, pirmą kartą panaudota Aušros misijoje, pradėtoje daugiau nei prieš dešimtmetį, tiriant protoplanetas Vesta ir Ceres. Antrasis yra mažo korpuso manevrinė autonominė realaus laiko navigacija (SMART Nav), naujas erdvėlaivių valdymo ir navigacijos valdymo algoritmas. SMART Nav bus atsakingas už DART nukreipimą į mėnulį.

Vienas iš pagrindinių DART iššūkių yra patikimai nukreipti ir tiksliai paveikti mažą mėnulį, esantį 6,8 milijono mylių atstumu nuo Žemės, sako Nancy Chabot, planetų mokslininkė iš Johns Hopkins universiteto, kuri yra DART koordinavimo vadovė. Likus maždaug valandai iki smūgio, SMART Nav nustatys dešinįjį asteroidą ir nukreips erdvėlaivį jo link.

Tuo tarpu AIDA bendradarbiaujant yra Hera – ESA kūdikis. „Hera“ bus paleista tik 2023 m., o „Didymos“ pasieks tik po penkerių metų.

Hera apima du kubatus su savo varymo sistemomis, iš kurių vienas bandys nusileisti ant Didymos. Erdvėlaivis naudos kamerą, lidarą ir termovizorių, kad galėtų daugiau stebėti smūgio kraterio formą ir įvertinti, kas atsitiko asteroidui po DART bandymo nukreipti. Kaip ir DART, Hera naudoja autonominę navigacijos sistemą – šiuo atveju savarankiškai įvertina, kurias asteroido dalis verta pavaizduoti ir ištirti, ir išsiaiškinti, kaip patekti į tas sritis.

Niekas iš to nebūtų įmanomas, jei „Didymos“ vienareikšmiškai nepatikrintų daugybės dėžių. Chabotas sako, kad jis nesusidurs su Žeme, todėl dabartinės grėsmės planetai nekelia, tačiau jo dvejetainė prigimtis leidžia demonstruoti DART kinetinį smogtuvą. Kadangi mėnulis jau skrieja orbitoje kitas objektas, turime labiau kontroliuojamą scenarijų, pagal kurį galime išmatuoti, kiek DART smūgio paveikia mėnulio orbitą. Be to, ši orbita, einanti tiek priešais, tiek už pirminio kūno, taip pat suteikia Žemės antžeminiams teleskopams galimybę ištirti poveikį iš geriausių perspektyvų.

NASA, ESA ir jų partneriai daro pažangą. Tiek Carnelli, tiek Chabotas mano, kad seminaras buvo labai sėkmingas, ypač kai kalbama apie navigacijos iššūkius ir strategiją, leidžiančią Herai atvaizduoti DART kraterį (kuris, mūsų manymu, gali būti daug didesnis, nei buvo pasiūlyta ankstesniais skaičiavimais).

Carnelli sako, kad planetų gynyba iš tikrųjų yra pasaulinė pastanga. Be tik technologijų ir mokslo, AIDA taip pat yra tikrai geras eksperimentas bendradarbiaujant tarp mokslininkų ir agentūrų visame pasaulyje. Tai yra toks dalykas, kurio prireiktų, jei asteroidas atsitrenktų į Žemę.

paslėpti