Дон Кихот и Санчо: Астероидный бильярд
Первое, что приходит в голову в качестве спасения от астероидной угрозы — сбить его с курса, направив ударный зонд. Однако, при всей внешней простоте, замысел этот таит в себе массу сложностей. И первые из них — выбор оптимальных размеров для ударного зонда и решение вопроса с его точной доставке к месту встречи с астероидом.
Для того, чтобы заранее определиться с решением этих первичных задач (и в будущем, когда опасность нагрянет, не тратить них время и ресурсы), ученые ESA уже с 2002 г. трудятся над проектом Don Quijote. Так литературно планируется назвать миссию, готовую защитить Землю от пока несуществующей угрозы.
Планируется, что миссия будет включать работу двух аппаратов, которые отправятся к астероиду. Первый, ассистирующий Sancho (Санчо) выйдет на орбиту поближе к нему и уточнит необходимые параметры, а также будет следить за полетом и работой второго — собственно, ударного зонда Hidalgo (Идальго). Задача «рыцаря» состоит в том, чтобы большая полуось астероида сместилась более чем на 100 м, а задача «оруженосца» — в фиксировании этого смещения с точностью более 1%.
Так планировалось поначалу — но вот недавно группа британских ученых выступила с собственным анализом миссии, в котором они пришли к выводу о том, что простого измерения смещения, даже проделанного с высокой точностью, будет недостаточно. Потребуется полноценная фиксация всего процесса столкновения и его последствий, включая плотность вещества астероида в окрестностях места удара, размеров выброшенных им частиц и их скоростей. Лишь на основании такой сложной картины мы сможем сделать достаточно аккуратные выводы о том, как удар повлияет на поведение астероида в дальнейшем.
Эти выводы должны существенно изменить планируемую миссию — и, прежде всего, конфигурацию наблюдающего зонда Sancho. В частности, он должен включить инструменты для проведения качественной съемки, инфракрасные спектрометры для определения минерального состава астероида, приборы для точного отслеживания градиента температуры и так далее.
Действительно, даже температура имеет значение. Если астероид испускает тепло разными своими сторонами равномерно, эти силы взаимно уравновешивают друг друга. Но если это происходит неравномерно, будет создаваться импульс, понемногу увлекающий астероид в одном направлении и на больших расстояниях способная заметно изменить траекторию его полета. К примеру, для астероида Голевка весом 210 млн т создается сила всего в 0,3 Н — но из-за нее за время наблюдений с 1993 по 2001 гг. его траектория отклонилась на вполне существенные 15 км. Этот эффект был предсказан еще в 1900 г. нашим соотечественником Яровским, и получил его имя — а уже в 2003 г. он нашел подтверждения в реальных наблюдениях.
Все это делает миссию Don Quijote более надежной с точки зрения достижения результата — но и более сложной и дорогостоящей. Возможно, ESA самостоятельно не справится с такой задачей, и агентству потребуется помощь коллег из США, России и других стран мира. Надеемся, за этим дело не станет, ведь астероидная угроза — проблема международная. Читайте наш краткий гид: «Особо опасные». И, кстати, российские ученые из ГРЦ имени Макеева тоже ведут предварительные работы над очень похожим проектом. Он также включит два зонда, наблюдательный «Каисса» и ударный «Капкан». Только вот удар он будет наносить по-нашему — ядерный.
По публикации MIT Technology Review / Physics ArXiv Blog