В сентябре 2022 года зонд DART врезался в астероидный спутник Диморф на скорости около 24 000 км/ч. Цель миссии NASA заключалась в проверке технологии кинетического воздействия – способа защиты Земли от потенциально опасных космических объектов. Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показало, что удар оказался ещё эффективнее, чем считалось ранее.
Диморф входит в двойную астероидную систему – он обращается вокруг значительно более крупного астероида Дидима. Система не представляет угрозы для Земли, но послужила идеальной природной лабораторией. Сразу после столкновения учёные установили, что DART изменил орбиту Диморф вокруг Дидима, доказав способность человечества целенаправленно корректировать траекторию небесных тел.
Однако для реальной планетарной обороны критически важно другое – возможность изменить орбиту астероида вокруг Солнца. Именно это и подтвердило новое исследование. Удар не только скорректировал движение Диморфа вокруг его "старшего брата", но и слегка изменил путь всей двойной системы вокруг Солнца.
Соавтор исследования Стивен Чесли, старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения NASA, заявил:
В этой работе мы впервые показали, что астероид был переведён на другую орбиту в результате действий человека. Так что это работает, и мы знаем, как делать это в реальных условиях.
Для расчётов команда Чесли проанализировала 5 955 наземных радарных измерений положения астероида и 22 наблюдения звёздных покрытий – явлений, при которых небесное тело проходит перед звездой. Временное затемнение звёздного света позволяет вычислить траекторию объекта с исключительной точностью.
Данные собрала целая сеть астрономов-любителей по всему миру, хотя Чесли отметил, что слово "любители" не отражает их уровень подготовки. Анализ позволил выявить крошечное изменение скорости солнечной орбиты Диморфа – замедление на 11,7 микрометра в секунду, что эквивалентно примерно 4,3 сантиметра в час.
Несмотря на мизерность этой величины, воздействие оказалось достаточным, чтобы со временем изменить солнечную орбиту всей двойной системы. Размер орбиты сократился примерно на 360 метров, а период обращения вокруг Солнца, составляющий 2,1 года, уменьшился приблизительно на 0,15 секунды.
Это крошечное изменение, и объясняется оно тем, что система значительно массивнее самого зонда.
В реальном сценарии планетарной обороны такого воздействия было бы недостаточно, но исследование подтвердило принципиальную работоспособность метода кинетического импактора для изменения солнечной орбиты объекта.
Впрочем, вопросов пока остаётся немало. Предыдущие работы Чесли указывают на то, что DART существенно изменил форму Диморфа, однако для точного определения нынешнего облика астероида необходима детальная съёмка. Именно этим займётся миссия "Гера" (Hera) Европейского космического агентства. Аппарат уже направляется к системе Диморф-Дидим и прибудет на место в ноябре.
"Гера" составит подробную карту всей поверхности Диморфа и большей части Дидима в высоком разрешении. Это, вместе с высокоточным измерением массы Диморфоса, позволит учёным уточнить параметры изменения орбиты и снизить погрешность в расчётах. Параллельно сеть астрономов продолжит наблюдения за звёздными покрытиями, что дополнительно повысит точность данных.