Ученые предложили отправить к бывшему «убийце Земли» два малых спутника
В 2029 году к Земле на рекордно близкое расстояние подлетит огромный астероид. Ученые уже готовятся его встретить и предлагают два необычных проекта: один аппарат должен пролететь совсем рядом и сделать снимки, а второй — врезаться в астероид после того, как он минует нашу планету. Это хорошая возможность изучить космического гостя и заодно отработать технологии защиты Земли.
Речь идет об астероиде Апофис, диаметр которого составляет около 370 метров. Это как 12 типовых десятиэтажных зданий, поставленных друг на друга. Примерно такая же высота у Эйфелевой башни. После открытия в 2004 году огромный астероид несколько лет держал землян в страхе: вероятность его столкновения с нашей планетой оценивали в 2,7%. Это много — незваного гостя оценили в 4 балла по Туринской шкале. В то время это был рекорд среди астероидов.
Объект назвали в честь египетского бога разрушения и тьмы — настолько он беспокоил человечество. Если такое тело столкнется с Землей, его массы будет недостаточно, чтобы уничтожить всю цивилизацию и существенно изменить климат планеты. Однако ее вполне хватит, чтобы превратить несколько городов в пыль и вызывать большое цунами. К счастью, за десятки лет наблюдений ученые уточнили орбиту Апофиса и пришли к выводу, что он не угрожает Земле.
13 апреля 2029 года огромный астероид пронесется на расстоянии всего 32 тысяч километров от поверхности Земли. Это даже ближе, чем орбита, на которой находятся геостационарные спутники, обеспечивающие связь и телевидение. По оценкам ученых, такие крупные астероиды подходят к нашей планете настолько близко лишь раз в 7500 лет, поэтому событие обещает стать исключительным. Космического гостя даже можно будет увидеть невооруженным глазом.
По каким орбитам летают спутники Земли: элементы и виды
К Апофису уже запланированы крупные миссии, например, европейский аппарат Ramses и американский OSIRIS-APEX. Последний — это продолжение миссии OSIRIS-REx, которая успешно доставила на Землю образцы с астероида Бенну. Правда, судьба OSIRIS-APEX пока не решена окончательно из-за вопросов бюджета. Но пока большие агентства планируют свои действия, появляются и более компактные и дешевые проекты. Два таких концепта представили на недавней конференции по малым спутникам.
Один из них — миссия TERP RAPTOR от команды из Университета Мэриленда. По словам Эдриенн Рудольф, ее цель — показать Апофис всему миру. Идея заключается в том, чтобы отправить к астероиду небольшой спутник формата кубсат. Это стандартный тип малых аппаратов, собранных из кубических модулей размером 10x10x10 см. TERP RAPTOR будет состоять из двенадцати таких модулей. Его планируют вывести на геостационарную переходную орбиту, откуда он совершит маневр и направится на встречу с Апофисом.
Аппарат должен будет пролететь на расстоянии всего 10 километров от астероида в момент его максимального сближения с Землей. При этом их относительная скорость будет огромной — 9,5 километра в секунду. На борту установят камеры, которые за время сближения сделают около 15 снимков. «Может показаться, что это немного, но мы будем считать миссию успешной, если получим хотя бы одно хорошее изображение астероида», — говорит Рудольф. Кроме камер, на спутнике будет высокочастотный приемник. Он поймает сигналы, которые с Земли пошлет комплекс HAARP и которые отразятся от Апофиса. Анализ этих отраженных волн поможет ученым понять, что у астероида внутри.
Вся эта информация поможет не только лучше понять природу астероидов, но и отработать концепцию быстрой миссии реагирования для планетарной защиты. То есть, если в будущем появится реальная угроза, у человечества уже будет опыт, как быстро отправить разведчика к опасному объекту.
Проект уже получил небольшое финансирование в $30 тыс. на доработку концепции, а его общая примерная стоимость оценивается в $10 млн. Запуск TERP RAPTOR могут произвести в период с октября 2028 по март 2029 года.
Второй проект, представленный на конференции, предлагает более радикальный подход. Миссия под названием ACE, что расшифровывается как «Эксперимент по созданию кратера на Апофисе», предполагает намеренное столкновение с астероидом. Этот проект разрабатывают Юго-Западный исследовательский институт и компания Advanced Space. По словам Тайлера Прессера из Advanced Space, ACE — это недорогой ударный аппарат, который поможет расширить научные данные, которые соберут другие миссии. Столкновение планируется не раньше декабря 2030 года, уже после того, как Апофис благополучно минует Землю и когда основную часть своей работы завершит OSIRIS-APEX.
Этот эксперимент похож на недавнюю миссию NASA DART, в ходе которой аппарат врезался в астероид Диморф и немного изменил его орбиту. Однако Прессер подчеркивает, что это не просто повторение. У миссии ACE будет уникальное преимущество: другие аппараты, OSIRIS-APEX и Ramses, смогут изучать место удара до, во время и после столкновения. Такого комплексного наблюдения еще никогда не проводили. Это позволит ученым лучше понять процесс образования кратеров и изучить структуру астероидов типа «груда щебня». Так называют объекты, которые представляют собой не монолитный камень, а скопление более мелких обломков, удерживаемых вместе слабой гравитацией.
Как защититься от астероидов: мнение астронома Леонида Еленина
Конечно, возникает вопрос о безопасности такого столкновения. Разработчики уверяют, что миссия абсолютно безопасна. Масса ударного аппарата составит всего 78 килограммов. Этого слишком мало, чтобы разрушить Апофис или серьезно изменить его траекторию и создать угрозу для Земли. Однако обломки, которые поднимутся после удара, могут представлять риск для других аппаратов поблизости.
Команда ACE уже обсудила этот момент с коллегами из миссии OSIRIS-APEX. Они договорились скоординировать время удара так, чтобы OSIRIS-APEX находился с противоположной стороны астероида и был защищен от выброшенной породы.
Помимо научных целей, миссия ACE может стать площадкой для демонстрации новых технологий, например, автономной навигации по оптическим приборам, что пригодится для будущих миссий по защите планеты. По оценкам, стоимость проекта будет сопоставима с небольшими планетарными миссиями NASA класса SIMPLEx, то есть в пределах $55–70 млн. Чтобы успеть к запуску в апреле 2029 года, проект должен получить контракт на разработку к середине 2026 года
Изображение ESA