Наземный радар поможет находить опасные астероиды
Наземные радиолокационные системы могли бы сыграть существенную роль в защите Земли от потенциально разрушительных столкновений с астероидами, кометами и другими небесными телами. Об этом говорится в новом обзоре Национального исследовательского совета США по планетологии и астробиологии за 2023-2032 годы. Сегодня пока лишь одна система занимается поиском опасных объектов — радар Солнечной системы «Голдстоун», входящий в состав Сети дальней космической связи NASA (DSN), но в скором времени к нему может присоединиться и радиотелескоп Грин-Бэнк.
На ежегодной конференции Американской ассоциации содействия развитию науки в Денвере, штат Колорадо, ученые обнародовали результаты, свидетельствующие о том, что наземные радары могут существенно повлиять на обнаружение астероидов и, следовательно, на защиту нашей планеты. Хотя в течение следующего столетия, по данным Центра изучения околоземных объектов CNEOS, никакие околоземные объекты не угрожают Земле, это вовсе не означает, что среди оставшихся 10% еще неоткрытых небесных тел нет потенциально опасных.
На протяжении своей 4,5-миллиардной истории наша планета периодически сталкивалась с «бомбардировками» из космоса, которые порой оборачивались значительными разрушениями. Наиболее ярким примером стало падение 66 миллионов лет назад метеорита диаметром 10 км — в результате удара образовался 200-километровый кратер Чиксулуб, и, что еще серьезнее, произошли выброс почвы, землетрясение и цунами, которые привели к одному из крупнейших массовых вымираний в биосфере Земли. Было уничтожено три четверти видов растений и животных.
Чтобы история не повторилась вновь, космические агентства в разных странах разрабатывают стратегии по изменению траекторий полета астероидов и комет. Так, к примеру, два года назад запущенный NASA космический аппарат DART «протаранил» околоземный астероид Диморф, в результате чего последний замедлился на своей орбите вокруг более крупного астероида Дидим. Таким образом ученые хотели проверить, можно ли изменить траекторию потенциально опасного для Земли космического тела.
Другие методы защиты нашей планеты от астероидов включают взрыв ядерного устройства на их поверхности, «буксировку» объекта с помощью солнечного паруса и даже окрашивание одной стороны астероида в черный цвет, чтобы он поглощал больше солнечного света — за счет этого будет смещаться его центр масс и изменяться орбита. Однако все эти потенциальные методы требуют времени: сроки, необходимые для отправки космических аппаратов к таким объектам, могут варьироваться от нескольких лет до десятилетий.
Поэтому предлагается использовать наземные радиолокационные системы, или радары. Такие устройства используют радиоволны для определения расстояния и скорости целей. Они состоят из антенн-отправителей, которые излучают радиоволны, и антенн-приемников, улавливающих их по мере отражения обратно. Радиоволны, отраженные каменистыми телами, могли бы помочь обнаружить астероиды или кометы, а также изучить близлежащую Солнечную систему.
Именно с этой целью планируется использовать радиотелескоп Грин-Бэнк (Green Bank Telescope), относящийся к Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) и расположенный в Грин-Бэнк, Западная Виргиния. На сегодняшний день GBT является крупнейшим в мире полностью управляемым радиотелескопом: он может наблюдать около 85% неба над Землей и быстро отслеживать объекты, проносящиеся мимо. По словам ученых, такая возможность позволила бы космическим агентствам определять местоположение, размер и скорость потенциально опасных объектов в более сжатые сроки.
«Существует множество применений радара в будущем, от существенного расширения наших знаний о Солнечной системе до информирования о будущих космических полетах роботов и экипажей и определения характеристик опасных объектов, которые находятся слишком близко к Земле», — подчеркнул директор NRAO Тони Бисли.
Дальнейшие усилия в этом направлении будут сосредоточены на новом проекте NRAO — системе следующего поколения ngRADAR на телескопе Грин-Бэнк. По словам директора проекта ngRADAR Патрика Тейлора, новая система уже прошла первоначальное испытание и позволила получить изображения Луны «с самым высоким разрешением» из когда-либо сделанных. В ходе тестов использовался передатчик с меньшей мощностью, чем у стандартной микроволновой печи. «Представьте, что мы могли бы сделать с более мощным передатчиком», — отметил Бисли.
Таким образом, в дополнение к обнаружению и отслеживанию астероидов и комет радар также мог бы помочь планетологам изучать геологию относительно близлежащих планет и их спутников. Это позволит расширить представление ученых о том, как эволюционировали эти небесные тела за 4,6 миллиарда лет истории Солнечной системы.
